ディスクブレーキ装置
【課題】 パッドとディスクロータ間の摩擦係数が所期値に比して減少（増大）しても、ディスクロータを所期の制動モードと略同じ制動モードにて制動可能とする。
【解決手段】 ディスクブレーキ装置では、キャリパ１５のシリンダ部１５ｂに組付けた制動ピストン１４が操作力に応じて動作するアクチュエータ２０により軸方向に駆動されて、パッド１２がディスクロータ１１に向けて押動される。また、パッド１２とディスクロータ１１のロータ周方向での摩擦力がアンカー荷重として取り出されて、このアンカー荷重がサーボ機構Ｂにてサーボ荷重に変換されて制動ピストン１４に付加される。サーボ機構Ｂには、サーボ荷重を増大・減少可能な変更手段（減圧制御弁Ｖ１、増圧制御弁Ｖ２、リザーバタンクＴ）が設けられている。この変更手段の作動は、操作力とアンカー荷重に応じて制御手段（電気制御装置ＥＣＵ）により制御される。
【解決手段】 ディスクブレーキ装置では、キャリパ１５のシリンダ部１５ｂに組付けた制動ピストン１４が操作力に応じて動作するアクチュエータ２０により軸方向に駆動されて、パッド１２がディスクロータ１１に向けて押動される。また、パッド１２とディスクロータ１１のロータ周方向での摩擦力がアンカー荷重として取り出されて、このアンカー荷重がサーボ機構Ｂにてサーボ荷重に変換されて制動ピストン１４に付加される。サーボ機構Ｂには、サーボ荷重を増大・減少可能な変更手段（減圧制御弁Ｖ１、増圧制御弁Ｖ２、リザーバタンクＴ）が設けられている。この変更手段の作動は、操作力とアンカー荷重に応じて制御手段（電気制御装置ＥＣＵ）により制御される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクブレーキ装置に係り、特に、キャリパのシリンダ部に軸方向へ摺動可能に嵌合した制動ピストンが操作力（例えばブレーキペダル踏力）に応じて動作するアクチュエータによりその軸方向に駆動されて、パッドがディスクロータに向けて押動されるように構成され、前記パッドと前記ディスクロータのロータ周方向での摩擦力がアンカー荷重（制動反力）として取り出されて、このアンカー荷重がサーボ機構にてサーボ荷重に変換されて前記制動ピストンに付加されるように構成されたディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のディスクブレーキ装置は、例えば、下記特許文献１に示されていて、このディスクブレーキ装置においては、アンカー荷重が油圧化されて取り出されるように構成されるとともに、取り出された油圧がサーボ機構の増圧制御弁を通して制動ピストンに付加されるように構成されている。
【特許文献１】特許第３０００８３５号公報
【０００３】
上記した特許文献１に記載されている増圧制御弁は、常開形の開閉弁として機能するものであり、取り出された油圧が操作力（すなわち、マスタシリンダ油圧）の所定倍以上になると、制動ピストンへの油圧伝達通路を遮断して、取り出された油圧が制動ピストンに付加されないようにする。このため、制動ピストンに付加される油圧（サーボ油圧）が所定値以上に昇圧するのを防止することが可能である。
【０００４】
しかし、増圧制御弁を通して制動ピストンに付加される油圧（サーボ油圧）は、アンカー荷重として取り出されたままの油圧であるため、パッドとディスクロータ間の摩擦係数が水侵入、熱フェード等に起因して変動した場合、摩擦係数の変動に伴って変動する。具体的には、パッドとディスクロータ間の摩擦係数が所期値に比して減少（増大）すると、パッドとディスクロータ間の摩擦力が所期値に比して減少（増大）して、アンカー荷重が所期値に比して減少（増大）する。また、これに伴って、サーボ油圧が所期値に比して減少（増大）して、制動ピストンに付加されるサーボ荷重が所期値に比して減少（増大）し、当該ディスクブレーキ装置にて得られる制動力が所期値に比して減少（増大）する。したがって、ディスクロータを所期の制動モード（摩擦係数が所期値である場合の制動モード）にて制動することができなくて、車両の場合には、所期の制動距離で制動することができなくなる。
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、上記した課題を解消すべくなされたものであり、キャリパのシリンダ部に軸方向へ摺動可能に嵌合した制動ピストンが操作力に応じて動作するアクチュエータによりその軸方向に駆動されて、パッドがディスクロータに向けて押動されるように構成され、前記パッドと前記ディスクロータのロータ周方向での摩擦力がアンカー荷重として取り出されて、このアンカー荷重がサーボ機構にてサーボ荷重に変換されて前記制動ピストンに付加されるように構成されたディスクブレーキ装置において、前記サーボ荷重を増大・減少可能な変更手段を前記サーボ機構に設けるとともに、この変更手段の作動を前記操作力と前記アンカー荷重に応じて制御する制御手段を設けて、前記サーボ荷重が前記操作力と前記アンカー荷重に応じて増減制御されるように構成したことに特徴がある。
【０００６】
この場合において、前記アクチュエータは電動アクチュエータであっても油圧アクチュエータであってもよい。また、前記アンカー荷重と前記サーボ荷重が油圧化されるように構成されていて、前記変更手段が油圧制御弁とリザーバタンクを備えていることも可能である。
【０００７】
本発明によるディスクブレーキ装置においては、制動時、パッドをディスクロータに向けて押動して制動させる制動ピストンに、操作力に応じて動作するアクチュエータの出力とサーボ機構にて得られるサーボ荷重を加えることができるため、アクチュエータの出力が小さくても大きな制動力を得ることが可能であり、アクチュエータの小型化（小出力化）を図ることが可能である。
【０００８】
また、制動ピストンに付加されるサーボ荷重が、操作力とアンカー荷重に応じて変更手段により増減制御されるため、例えば、パッドとディスクロータ間の摩擦係数が水侵入、熱フェード等に起因して所期値に比して減少（増大）し、パッドとディスクロータ間の摩擦力が所期値に比して減少（増大）して、アンカー荷重がその時点の操作力によって決定される所期値に比して減少（増大）する場合には、サーボ荷重を変更手段により所期値に比して増大（減少）させることが可能である。
【０００９】
このようにすれば、パッドとディスクロータ間の摩擦係数が所期値に比して減少（増大）したにも拘わらず、制動ピストンに付加されるサーボ荷重が所期値に比して増大（減少）して、上記した摩擦係数の減少（増大）を補うため、当該ディスクブレーキ装置にて得られる制動力が略所期値（その時点の操作力によって決定される所期の制動力に近似した値）とされる。したがって、ディスクロータを所期の制動モード（摩擦係数が所期値である場合の制動モード）と略同じ制動モードにて制動することができて、車両の場合において、所期の制動距離と略同じ制動距離で制動することが可能である。
【００１０】
また、制動ピストンに付加されるサーボ荷重が所期値に比して増大する場合において、そのサーボ荷重の増大は、当該ディスクブレーキ装置にて得られる制動力が略所期値とされるまでであるため、制動ピストンに付加されるサーボ荷重が過剰に増大することを防止することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を車両用のディスクブレーキ装置に実施した第１実施形態を概略的に示していて、この第１実施形態のディスクブレーキ装置は、車輪（図示省略）と一体的に回転するディスクロータ１１を挟持可能な一対のインナパッド１２およびアウタパッド１３と、これら各パッド１２，１３をそれぞれディスクロータ１１の各制動面に向けてロータ軸方向（図１の左右方向）に押動可能な制動ピストン１４および可動型のキャリパ１５を備えている。
【００１２】
インナパッド１２は、その裏金１２ａにて制動ピストン１４によってディスクロータ１１に向けて押動・押圧される構成であり、アウタパッド１３は、その裏金１３ａにてキャリパ１５の反力アーム部１５ａによってディスクロータ１１に向けて押動・押圧される構成である。また、各パッド１２，１３は、車体（図示省略）に組付けられるマウンティング１６にロータ軸方向へ移動可能に組付けられていて、制動時の制動トルクはマウンティング１６に設けた受承部１６ａ，１６ｂと一対の単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２にて受け止められるようになっている。
【００１３】
制動ピストン１４は、キャリパ１５のシリンダ部１５ｂにシリンダ軸方向へ摺動可能かつ回転可能に組付けられた第１制動ピストン１４ａと、この第１制動ピストン１４ａに対して同軸で進退可能に螺合されインナパッド１２の裏金１２ａに一体的に固定（回転不能に固定）された第２制動ピストン１４ｂからなり、各パッド１２，１３のライニング１２ｂ，１３ｂ摩耗に応じて軸方向長さ（第１制動ピストン１４ａと第２制動ピストン１４ｂの螺合量）が自動的に調整されるように構成されている。
【００１４】
キャリパ１５は、上記した反力アーム部１５ａとシリンダ部１５ｂを有するとともに、これらを連結する連結アーム部１５ｃを有していて、各連結アーム部１５ｃにてマウンティング１６に周知のようにしてロータ軸方向へ移動可能に組付けられている。また、このキャリパ１５には、電動アクチュエータ２０とクサビ伝達機構３０を組付けたハウジング１７が一体的に組付けられている。
【００１５】
電動アクチュエータ２０は、電気モータ２１と、この電気モータ２１の回転駆動力をナット２２に減速して伝達する歯車伝達機構（ナット２２に一体的に形成したギヤ２２ａを備えている）と、ナット２２の回転駆動力をネジ軸２３の軸方向駆動力に変換して連結ピン２４と連結スリーブ２５を介してクサビ伝達機構３０のクサビ部材３１に伝達するネジ送り機構を備えている。
【００１６】
電気モータ２１は、電気制御装置ＥＣＵにより作動を制御されるものであり、ハウジング１７に組付けられていて、ペダルシミュレータ機構９０にて検出される制動操作に応じて正方向に回転駆動され、制動解除操作に応じて逆方向に回転駆動されるように構成されている。ペダルシミュレータ機構９０は、ブレーキペダルＢＰの操作力（踏力）に応じた反力を発生させる機構であり、操作力を検出するセンサ９１を備えている。
【００１７】
ナット２２は、ハウジング１７に一対の軸受１８，１９を介して回転可能かつ軸方向移動不能に組付けられている。ネジ軸２３は、ナット２２に螺合されていて、ナット２２の回転に伴ってネジ軸方向に移動可能である。連結ピン２４は、ネジ軸２３と連結スリーブ２５を連結している。連結スリーブ２５は、図示省略のピンによりクサビ部材３１の一端部に連結されていて、ネジ軸２３に対して連結ピン２４回りに傾動可能である。
【００１８】
クサビ伝達機構３０は、ネジ軸２３の軸方向駆動力（電動アクチュエータ２０の作動によって得られる直線的なブレーキ作動入力）を制動ピストン１４の軸方向駆動力（ブレーキ作動出力）に変換して制動ピストン１４に伝達するものであり、ネジ軸２３と一体的にネジ軸方向に移動するクサビ部材３１と、このクサビ部材３１のピストン側に配置されて制動ピストン１４の端部に組付けられたピストン側プレート３２と、クサビ部材３１の反ピストン側に配置されてハウジング１７に一体的に組付けられピストン側プレート３２に対向配置された反ピストン側プレート３３と、これら両プレート３２，３３間にクサビ部材３１とともに配置されてクサビ部材３１と各プレート３２，３３間にて転動可能な二対４個のローラ３４を備えている。
【００１９】
クサビ部材３１は、ピストン側をネジ軸方向に対して傾斜した傾斜面とし反ピストン側をネジ軸方向に対して略平行な平行面とするクサビ面を有していて、クサビ面には各ローラ３４が転動可能に係合している。ピストン側プレート３２は、制動ピストン１４における第１制動ピストン１４ａの端部に、ピストン軸方向には一体的に移動可能に、かつピストン軸周りには回転可能に組付けられている。また、ピストン側プレート３２は、クサビ部材３４のピストン側クサビ面（傾斜面）に対して平行な係合斜面を有していて、この係合斜面にはピストン側の各ローラ３４が転動可能に係合している。
【００２０】
一方、反ピストン側プレート３３は、クサビ部材３１の反ピストン側クサビ面（平行面）に対して平行な係合面を有していて、この係合面には反ピストン側の各ローラ３４が転動可能に係合している。反ピストン側プレート３３の係合面は、ネジ軸２３の軸線に対して略平行であり、クサビ部材３１の移動方向とネジ軸２３の移動方向は略一致している。
【００２１】
ところで、この第１実施形態においては、制動時におけるインナパッド１２とディスクロータ１１のロータ周方向での摩擦力をアンカー荷重として取り出すアンカー機構として一対の単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２が採用されるとともに、このアンカー機構にて取り出されるアンカー荷重をサーボ荷重に変換してクサビ伝達機構３０のクサビ部材３１に伝達する（ブレーキ作動出力を助勢する）サーボ機構として単動形油圧シリンダＢが採用されていて、アンカー荷重とサーボ荷重が油圧化されるように構成されている。また、サーボ機構としての単動形油圧シリンダＢに、サーボ荷重を増大・減少可能な変更手段としてのリザーバタンクＴ、減圧電磁弁Ｖ１、増圧電磁弁Ｖ２等が付設されている。なお、リザーバタンクＴは、ピストンとリターンスプリングを備えている。
【００２２】
一方の単動形油圧シリンダＡ１は、前進制動時にアンカー荷重をアンカー油圧として取り出すものであり、インナパッド１２における裏金１２ａのロータ周方向一側に設けられていて、アンカーピストン４１とアンカーシリンダ４２を備えている。アンカーピストン４１は、アンカーシリンダ４２に組付けられていて、油室４３を形成しており、前進制動時にインナパッド１２の裏金１２ａによってロータ周方向一側に押動されるように構成されている。なお、アンカーピストン４１とアンカーシリンダ４２間は、アンカーピストン４１に組付けたシール部材４４により大気圧側とは隔離されている。
【００２３】
アンカーシリンダ４２は、マウンティング１６に一体的に設けられていて、アンカーピストン４１がインナパッド１２の裏金１２ａによってロータ周方向一側に押動されることにより油室４３にアンカー荷重に応じた油圧を発生するように構成されている。なお、アンカーシリンダ４２は、キャリパ１５に一体的に設けられるようにして実施することも可能である。
【００２４】
他方の単動形油圧シリンダＡ２は、後進制動時にアンカー荷重をアンカー油圧として取り出すものであり、インナパッド１２における裏金１２ａのロータ周方向他側に設けられていて、アンカーピストン５１とアンカーシリンダ５２を備えている。アンカーピストン５１は、アンカーシリンダ５２に組付けられていて、油室５３を形成しており、後進制動時にインナパッド１２の裏金１２ａによってロータ周方向他側に押動されるように構成されている。なお、アンカーピストン５１とアンカーシリンダ５２間は、アンカーピストン５１に組付けたシール部材５４により大気圧側とは隔離されている。
【００２５】
アンカーシリンダ５２は、マウンティング１６に一体的に設けられていて、アンカーピストン５１がインナパッド１２の裏金１２ａによってロータ周方向他側に押動されることにより油室５３にアンカー荷重に応じた油圧を発生するように構成されている。なお、アンカーシリンダ５２は、キャリパ１５に一体的に設けられるようにして実施することも可能である。
【００２６】
単動形油圧シリンダＢは、サーボピストン６１とサーボシリンダ６２を備えている。サーボピストン６１は、サーボシリンダ６２に組付けられていて、油室６３を形成しており、油室６３内の油圧によって押動されてクサビ伝達機構３０のクサビ部材３１を押動するように構成されている。なお、サーボピストン６１とサーボシリンダ６２間は、サーボピストン６１に組付けたシール部材６４により大気圧側とは隔離されている。
【００２７】
サーボシリンダ６２は、ハウジング１７に一体的に設けられている。油室６３は、減圧電磁弁Ｖ１を介してリザーバタンクＴに接続されるとともに、増圧電磁弁Ｖ２を介して単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２の油室４３，５３に接続されていて、減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２の作動によって制御されたサーボ油圧が内部に付与されるように構成されている。
【００２８】
減圧電磁弁Ｖ１は、電気制御装置ＥＣＵにより作動を制御されて油室６３とリザーバタンクＴ間を連通・遮断可能な油圧制御弁であって、制動時に油室６３に付与されるサーボ油圧を減少可能である。増圧電磁弁Ｖ２は、電気制御装置ＥＣＵにより作動を制御されて油室４３，５３と油室６３間を連通・遮断可能な油圧制御弁であって、制動時に油室６３に付与されるサーボ油圧を増大可能である。また、減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２は、制動解除時に所定時間連通可能であり、リザーバタンクＴ内の作動油を各油室４３，５３，６３に戻して初期状態とすることが可能である。
【００２９】
電気制御装置ＥＣＵは、ペダルシミュレータ機構９０のセンサ９１が検出する操作力に応じて電気モータ２１の作動を制御して、電動アクチュエータ２０の作動によって得られる直線的なブレーキ作動入力が操作力により定まるように制御するものである。また、電気制御装置ＥＣＵは、ペダルシミュレータ機構９０のセンサ９１が検出する操作力と、増圧電磁弁Ｖ２の油室４３，５３側に設けた圧力センサＰＳが検出する油圧（アンカー油圧）に応じて、減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２の作動を制御して、単動形油圧シリンダＢの油室６３に付与されるサーボ油圧を制御し、最終的には各単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２の油室４３，５３にて得られるアンカー油圧（制動反力）が操作力により定まるように制御するものである。
【００３０】
すなわち、この電気制御装置ＥＣＵでは、各単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２の油室４３，５３にて得られるアンカー油圧が、操作力により定まる設定値（操作力に応じて増減する値であり、電気制御装置ＥＣＵにて操作力に基づいて演算される）より低い場合、単動形油圧シリンダＢの油室６３に付与されるサーボ油圧を増大して、アンカー油圧を設定値に近づけるように、減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２の作動を制御し、また、アンカー油圧が操作力により定まる設定値より高い場合、単動形油圧シリンダＢの油室６３に付与されるサーボ油圧を減少して、アンカー油圧を設定値に近づけるように、減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２の作動を制御する。
【００３１】
上記のように構成したこの第１実施形態のディスクブレーキ装置においては、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれると、電気モータ２１が正方向（制動方向）に回転駆動されて、電気モータ２１の回転駆動力がナット２２を介してネジ軸２３の軸方向駆動力（図示下方への駆動力）に変換される。また、ネジ軸２３の軸方向駆動力は、クサビ伝達機構３０にて制動ピストン１４の軸方向駆動力（図示左方への駆動力）に変換されて、制動ピストン１４に伝達される。
【００３２】
このため、制動ピストン１４がその軸方向に駆動されてインナパッド１２をディスクロータ１１に向けて押動・押圧するとともに、その反力によりキャリパ１５の反力アーム部１５ａがアウタパッド１３をディスクロータ１１に向けて押動・押圧し、インナパッド１２とアウタパッド１３がディスクロータ１１を挟持する。これにより、各パッド１２，１３とディスクロータ１１間に制動力（各パッド１２，１３におけるライニング１２ｂ，１３ｂとディスクロータ１１のロータ周方向での摩擦力）が発生して、ディスクロータ１１が制動される。
【００３３】
また、この第１実施形態のディスクブレーキ装置においては、ブレーキペダルＢＰの踏み込みを解除すると、電気モータ２１への通電が遮断され、キャリパ１５の剛性と図示しないリターンスプリングにより、制動ピストン１４、クサビ部材３１、ネジ軸２３等が初期位置（制動前の位置）に戻り、ブレーキ作動入力およびブレーキ作動出力が無くなって、制動ピストン１４によるインナパッド１２のディスクロータ１１への押動・押圧およびキャリパ１５の反力アーム部１５ａによるアウタパッド１３のディスクロータ１１への押動・押圧が無くなる。このため、両パッド１２，１３によるディスクロータ１１の制動が解除される。また、このときには、減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２が電気制御装置ＥＣＵにより所定時間連通可能に制御されるため、各油室４３，５３，６３内の作動油とリザーバタンクＴ内の作動油は初期状態（制動前の状態）に戻る。
【００３４】
また、この第１実施形態のディスクブレーキ装置においては、制動時に、インナパッド１２におけるライニング１２ｂとディスクロータ１１のロータ周方向での摩擦力をアンカー荷重（アンカー油圧）として取り出すアンカー機構としての単動形油圧シリンダＡ１とＡ２が採用されるとともに、アンカー荷重（アンカー油圧）をサーボ荷重（サーボ油圧）に変換してクサビ伝達機構３０のクサビ部材３１に伝達するサーボ機構として単動形油圧シリンダＢが採用されている。
【００３５】
これにより、例えば、前進制動時には、単動形油圧シリンダＡ１のアンカーピストン４１がアンカー荷重で押動されることにより、油室４３に生じた油圧が油路を通して、単動形油圧シリンダＡ２の油室５３に伝達されて、アンカー荷重の作用しないアンカーピストン５１を作動させようとするが、このときのアンカーピストン５１はアンカーシリンダ５２の底部に当接していて移動不能である。したがって、このときには、単動形油圧シリンダＡ１の油室４３に生じた油圧は、増圧電磁弁Ｖ２を通して単動形油圧シリンダＢの油室６３に伝達可能であり、サーボピストン６１のみを押動することが可能である。
【００３６】
また、この第１実施形態のディスクブレーキ装置においては、制動時、インナパッド１２をディスクロータ１１に向けて押動して制動させる制動ピストン１４に、操作力に応じて動作する電動アクチュエータ２０の出力とサーボ機構にて得られるサーボ荷重を加えることができるため、電動アクチュエータ２０の出力が小さくても大きな制動力を得ることが可能であり、電動アクチュエータ２０の小型化（小出力化）を図ることが可能である。
【００３７】
また、制動ピストン１４に付加されるサーボ荷重が、操作力とアンカー荷重に応じてリザーバタンクＴ、減圧電磁弁Ｖ１、増圧電磁弁Ｖ２等からなる変更手段により増減制御されるため、例えば、インナパッド１２とディスクロータ１１間の摩擦係数が水侵入、熱フェード等に起因して所期値に比して減少（増大）し、インナパッド１２とディスクロータ１１間の摩擦力が所期値に比して減少（増大）して、アンカー荷重がその時点の操作力によって決定される所期値に比して減少（増大）する場合には、サーボ荷重をリザーバタンクＴ、減圧電磁弁Ｖ１、増圧電磁弁Ｖ２等からなる変更手段により所期値に比して増大（減少）させることが可能である。
【００３８】
このようにすれば、インナパッド１２とディスクロータ１１間の摩擦係数が所期値に比して減少（増大）したにも拘わらず、制動ピストン１４に付加されるサーボ荷重が所期値に比して増大（減少）して、上記した摩擦係数の減少（増大）を補うため、当該ディスクブレーキ装置にて得られる制動力が略所期値（その時点の操作力によって決定される所期の制動力に近似した値）とされる。したがって、ディスクロータ１１を所期の制動モード（摩擦係数が所期値である場合の制動モード）と略同じ制動モードにて制動することができて、当該車両において、所期の制動距離と略同じ制動距離で制動することが可能である。
【００３９】
また、制動ピストン１４に付加されるサーボ荷重が所期値に比して増大する場合において、そのサーボ荷重の増大は、当該ディスクブレーキ装置におけるサーボ機構の作動によって制御される。この場合、圧力センサＰＳが検出する油圧（アンカー油圧）が、ペダルシミュレータ機構９０のセンサ９１が検出する操作力に基づいて電気制御装置ＥＣＵが演算する目標アンカー油圧（設定値）よりも大きくならないように、電気制御装置ＥＣＵが減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２の作動を制御する。このため、制動ピストン１４に付加されるサーボ荷重が過剰に増大することを防止することが可能である。
【００４０】
また、この第１実施形態のディスクブレーキ装置においては、各単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２の油室４３，５３と単動形油圧シリンダＢの油室６３、すなわち、各アンカーシリンダ４２，５２とサーボシリンダ６２を、各油路で容易に接続することが可能であり、クサビ伝達機構３０がインナパッド１２に対して如何なる配置で設けられていても、単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２と単動形油圧シリンダＢをそれぞれ的確に配置することが可能である。
【００４１】
また、この第１実施形態のディスクブレーキ装置において、ＡＢＳ制御が実施される場合には、上記した作動よりＡＢＳ制御を優先させる。そして、ＡＢＳの作動により制動力を低減させる場合は、電気制御装置ＥＣＵが電気モータ２１への通電を止め（または電気モータ２１へ反転電流を流し）、かつ、サーボ機構への油圧を低減することで制御する。また、ＡＢＳの作動により制動力を増大させる場合は、電気制御装置ＥＣＵがサーボ機構への油圧を増大することで制御する。この場合にも、圧力センサＰＳが検出する油圧（アンカー油圧）が、ペダルシミュレータ機構９０のセンサ９１が検出する操作力に基づいて電気制御装置ＥＣＵが演算する目標アンカー油圧（設定値）よりも大きくならないように、電気制御装置ＥＣＵが減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２の作動を制御する。
【００４２】
また、この第１実施形態のディスクブレーキ装置において、ブレーキペダルを踏まないブレーキ制御（例えば、トラクション制御）を実施する場合、該当する車輪に対し、圧力センサＰＳが検出する油圧（実際のアンカー油圧）に基づいて、当該ディスクブレーキ装置にて実際に得られている制動力（電気制御装置ＥＣＵが電気モータ２１の作動を予め設定したプログラムにしたがって制御することにより得られる制動力）が、電気制御装置ＥＣＵが演算する目標制動力と比較判定されながら制御されるように設定することも可能である。
【００４３】
上記した第１実施形態においては、アンカー機構として一対の単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２を採用した実施形態について説明したが、図２および図３に示した第２実施形態のように、アンカー機構として一つの複動形油圧シリンダＡｏを採用して本発明を実施することも可能である。この第２実施形態においては、サーボ機構としての単動形油圧シリンダＢに、サーボ荷重を増大・減少可能な変更手段としてのリザーバタンクＴａ、減圧電磁弁Ｖ１、増圧電磁弁Ｖ２等が付設されるとともに、前進制動時と後進制動時に油路を切り換えるための一対のチェック弁Ｖ３，Ｖ４と切換弁Ｖ５が付設されている。
【００４４】
図２および図３に示した複動形油圧シリンダＡｏは、インナパッド１２における裏金１２ａのロータ周方向一側に設けられていて、アンカーピストン７１とアンカーシリンダ７２を備えるとともに、一対のスプリング７３，７４を備えている。
【００４５】
アンカーピストン７１は、アンカーシリンダ７２に組付けられるとともに、一端部７１ａにてインナパッド１２の裏金１２ａに形成した係合溝１２ａ１にロータ軸方向に移動可能かつロータ周方向に一体的に移動可能に組付けられていて、一対の油室７５，７６を形成しており、前進制動時および後進制動時にインナパッド１２の裏金１２ａによってロータ周方向に押動されるように構成されている。なお、アンカーピストン７１の一端部７１ａにおいて、インナパッド１２の裏金１２ａと係合する部分は、球状（円弧状）とされていて、インナパッド１２が傾いても、インナパッド１２の裏金１２ａからアンカー荷重がアンカーピストン７１に的確に伝達されるようになっている。また、アンカーピストン７１には、大気圧側と油室７５間をシールするシール部材７７が組付けられるとともに、油室７５，７６間をシールするシール部材７８が組付けられている。
【００４６】
アンカーシリンダ７２は、マウンティング１６に一体的に設けられていて、アンカーピストン７１がインナパッド１２の裏金１２ａによってスプリング７３または７４のばね力に抗してロータ周方向に押動されることにより油室７５または７６にアンカー荷重に応じた圧力を発生するように構成されており、大気圧側と油室７６間をシールするシール部材７９が組付けられている。各スプリング７３，７４は、各油室７５，７６にそれぞれ収容されていて、アンカーピストン７１を中立位置（初期位置）に向けて付勢している。なお、アンカーシリンダ７２は、キャリパ１５に一体的に設けられるようにして実施することも可能である。
【００４７】
各油室７５，７６は、切換弁Ｖ５と増圧電磁弁Ｖ２を介して単動形油圧シリンダＢの油室６３に接続されているとともに、各チェック弁Ｖ３，Ｖ４を介してリザーバタンクＴａに接続されている。なお、リザーバタンクＴａは、その内部に組付けたピストンと、このピストンを中立位置に付勢する一対のスプリングを備えていて、ピストンには大気圧側と油溜間をシールするシール部材が組付けられている。
【００４８】
各チェック弁Ｖ３、Ｖ４と切換弁Ｖ５とリザーバタンクＴａは、一方の油室７５が正圧となり他方の油室７６が負圧となるとき、切換弁Ｖ５の弁体が差圧によって移動して油室７５と増圧電磁弁Ｖ２を連通させるとともに油室７６と増圧電磁弁Ｖ２の連通を遮断するため、油室７５の圧力が増圧電磁弁Ｖ２を介して単動形油圧シリンダＢの油室６３に伝達されるとともに、リザーバタンクＴａの油溜からチェック弁Ｖ４を介して油室７６に作動油が供給されるように機能する。また、他方の油室７６が正圧となり一方の油室７５が負圧となるとき、切換弁Ｖ５の弁体が差圧によって移動して油室７５と増圧電磁弁Ｖ２の連通を遮断するとともに油室７６と増圧電磁弁Ｖ２を連通させるため、油室７６の圧力が増圧電磁弁Ｖ２を介して単動形油圧シリンダＢの油室６３に伝達されるとともに、リザーバタンクＴａの油溜からチェック弁Ｖ３を介して油室７５に作動油が供給されるように機能する。
【００４９】
この第２実施形態のディスクブレーキ装置においては、アンカー機構として一つの複動形油圧シリンダＡｏが採用されていて、インナパッド１２における裏金１２ａのロータ周方向一側に設けられている。このため、インナパッド１２における裏金１２ａのロータ周方向端部に配設する油圧シリンダを単一として、アンカー機構の簡素化を図ることが可能である。なお、この第２実施形態のディスクブレーキ装置においては、複動形油圧シリンダＡｏと各チェック弁Ｖ３、Ｖ４と切換弁Ｖ５とリザーバタンクＴａ以外の構成が上記第１実施形態の構成と同じであるため、制動時と制動解除時には上記第１実施形態と同様の作動が得られる。
【００５０】
上記した第２実施形態においては、一方の油室７５が正圧となり他方の油室７６が負圧となるとき、一方の油室７５と増圧電磁弁Ｖ２を連通させるとともに他方の油室７６と増圧電磁弁Ｖ２の連通を遮断し、一方の油室７５が負圧となり他方の油室７６が正圧となるとき、一方の油室７５と増圧電磁弁Ｖ２の連通を遮断するとともに他方の油室７６と増圧電磁弁Ｖ２を連通させる切換弁Ｖ５を採用して実施したが、この切換弁Ｖ５に代えて、図４に示したように、一対のチェック弁Ｖ５ａ，Ｖ５ｂを採用して実施することも可能である。
【００５１】
また、上記した各実施形態においては、操作力に応じて動作するアクチュエータとして電動アクチュエータ２０を採用して本発明を実施したが、図５に示した第３実施形態のように、操作力に応じて動作するアクチュエータとして油圧アクチュエータ１２０を採用するとともに、この油圧アクチュエータ１２０とサーボ機構としてのサーボシリンダ１６２によって押動される段付の制動ピストン１１４を採用して本発明を実施することも可能である。
【００５２】
図５に示した第３実施形態の油圧アクチュエータ１２０は、ブレーキペダルＢＰの踏み込みに応じて作動するブレーキマスタシリンダであり、その発生油圧（操作力に応じた油圧）はセンサ１２１によって検出可能であるとともに、制動ピストン１１４の小径部１１４ａが露呈する油室Ｒ１に供給可能に構成されている。サーボシリンダ１６２は、キャリパ１５に一体的に設けられていて、制動ピストン１１４の大径部１１４ｂとにより油室１６３を形成している。なお、制動ピストン１１４の小径部１１４ａと大径部１１４ｂにはそれぞれシール部材１１４ｃ，１１４ｄが組付けられている。
【００５３】
この第３実施形態において、センサ１２１は上記した第１実施形態のセンサ９１に相当し、油室１６３は上記した第１実施形態の油室６３に相当する。その他の構成は、上記した第１実施形態の構成と実質的に同じであるため、同一符号を付してその説明は省略する。また、この第３実施形態の作動は、上記した第１実施形態の作動と実質的に同じであるためその説明は省略する。
【００５４】
上記した各実施形態においては、アンカー油圧を増減制御する油圧制御弁として、二つの油圧制御弁、すなわち、減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２を採用して実施したが、これを一つの油圧制御弁に代えて実施することも可能である。また、上記した各実施形態においては、可動キャリパ型のディスクブレーキ装置に本発明を実施したが、本発明は、他のタイプのディスクブレーキ装置にも、上記実施形態と同様にまたは適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明によるディスクブレーキ装置の第１実施形態を概略的に示す図である。
【図２】本発明によるディスクブレーキ装置の第２実施形態を概略的に示す図である。
【図３】図２に示したアンカーピストンとインナパッドの裏金との関係を示す拡大図である。
【図４】本発明によるディスクブレーキ装置の第２実施形態の変形実施形態を概略的に示す図である。
【図５】本発明によるディスクブレーキ装置の第３実施形態を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１…ディスクロータ、１２…インナパッド、１２ａ…インナパッドの裏金、１３…アウタパッド、１４…制動ピストン、１５…キャリパ、１５ｂ…シリンダ部、１６…マウンティング、２０…電動アクチュエータ、３０…クサビ伝達機構、３１…クサビ部材、４１，５１…アンカーピストン、４２，５２…アンカーシリンダ、４３，５３…油室、６１…サーボピストン、６２…サーボシリンダ、６３…油室、９１…センサ（操作力検出センサ）、Ａ１，Ａ２…単動形油圧シリンダ（アンカー機構）、Ｂ…単動形油圧シリンダ（サーボ機構）、Ｖ１…減圧制御弁、Ｖ２…増圧制御弁、Ｔ…リザーバタンク、ＰＳ…圧力センサ（アンカー荷重検出センサ）、ＥＣＵ…電気制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクブレーキ装置に係り、特に、キャリパのシリンダ部に軸方向へ摺動可能に嵌合した制動ピストンが操作力（例えばブレーキペダル踏力）に応じて動作するアクチュエータによりその軸方向に駆動されて、パッドがディスクロータに向けて押動されるように構成され、前記パッドと前記ディスクロータのロータ周方向での摩擦力がアンカー荷重（制動反力）として取り出されて、このアンカー荷重がサーボ機構にてサーボ荷重に変換されて前記制動ピストンに付加されるように構成されたディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のディスクブレーキ装置は、例えば、下記特許文献１に示されていて、このディスクブレーキ装置においては、アンカー荷重が油圧化されて取り出されるように構成されるとともに、取り出された油圧がサーボ機構の増圧制御弁を通して制動ピストンに付加されるように構成されている。
【特許文献１】特許第３０００８３５号公報
【０００３】
上記した特許文献１に記載されている増圧制御弁は、常開形の開閉弁として機能するものであり、取り出された油圧が操作力（すなわち、マスタシリンダ油圧）の所定倍以上になると、制動ピストンへの油圧伝達通路を遮断して、取り出された油圧が制動ピストンに付加されないようにする。このため、制動ピストンに付加される油圧（サーボ油圧）が所定値以上に昇圧するのを防止することが可能である。
【０００４】
しかし、増圧制御弁を通して制動ピストンに付加される油圧（サーボ油圧）は、アンカー荷重として取り出されたままの油圧であるため、パッドとディスクロータ間の摩擦係数が水侵入、熱フェード等に起因して変動した場合、摩擦係数の変動に伴って変動する。具体的には、パッドとディスクロータ間の摩擦係数が所期値に比して減少（増大）すると、パッドとディスクロータ間の摩擦力が所期値に比して減少（増大）して、アンカー荷重が所期値に比して減少（増大）する。また、これに伴って、サーボ油圧が所期値に比して減少（増大）して、制動ピストンに付加されるサーボ荷重が所期値に比して減少（増大）し、当該ディスクブレーキ装置にて得られる制動力が所期値に比して減少（増大）する。したがって、ディスクロータを所期の制動モード（摩擦係数が所期値である場合の制動モード）にて制動することができなくて、車両の場合には、所期の制動距離で制動することができなくなる。
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、上記した課題を解消すべくなされたものであり、キャリパのシリンダ部に軸方向へ摺動可能に嵌合した制動ピストンが操作力に応じて動作するアクチュエータによりその軸方向に駆動されて、パッドがディスクロータに向けて押動されるように構成され、前記パッドと前記ディスクロータのロータ周方向での摩擦力がアンカー荷重として取り出されて、このアンカー荷重がサーボ機構にてサーボ荷重に変換されて前記制動ピストンに付加されるように構成されたディスクブレーキ装置において、前記サーボ荷重を増大・減少可能な変更手段を前記サーボ機構に設けるとともに、この変更手段の作動を前記操作力と前記アンカー荷重に応じて制御する制御手段を設けて、前記サーボ荷重が前記操作力と前記アンカー荷重に応じて増減制御されるように構成したことに特徴がある。
【０００６】
この場合において、前記アクチュエータは電動アクチュエータであっても油圧アクチュエータであってもよい。また、前記アンカー荷重と前記サーボ荷重が油圧化されるように構成されていて、前記変更手段が油圧制御弁とリザーバタンクを備えていることも可能である。
【０００７】
本発明によるディスクブレーキ装置においては、制動時、パッドをディスクロータに向けて押動して制動させる制動ピストンに、操作力に応じて動作するアクチュエータの出力とサーボ機構にて得られるサーボ荷重を加えることができるため、アクチュエータの出力が小さくても大きな制動力を得ることが可能であり、アクチュエータの小型化（小出力化）を図ることが可能である。
【０００８】
また、制動ピストンに付加されるサーボ荷重が、操作力とアンカー荷重に応じて変更手段により増減制御されるため、例えば、パッドとディスクロータ間の摩擦係数が水侵入、熱フェード等に起因して所期値に比して減少（増大）し、パッドとディスクロータ間の摩擦力が所期値に比して減少（増大）して、アンカー荷重がその時点の操作力によって決定される所期値に比して減少（増大）する場合には、サーボ荷重を変更手段により所期値に比して増大（減少）させることが可能である。
【０００９】
このようにすれば、パッドとディスクロータ間の摩擦係数が所期値に比して減少（増大）したにも拘わらず、制動ピストンに付加されるサーボ荷重が所期値に比して増大（減少）して、上記した摩擦係数の減少（増大）を補うため、当該ディスクブレーキ装置にて得られる制動力が略所期値（その時点の操作力によって決定される所期の制動力に近似した値）とされる。したがって、ディスクロータを所期の制動モード（摩擦係数が所期値である場合の制動モード）と略同じ制動モードにて制動することができて、車両の場合において、所期の制動距離と略同じ制動距離で制動することが可能である。
【００１０】
また、制動ピストンに付加されるサーボ荷重が所期値に比して増大する場合において、そのサーボ荷重の増大は、当該ディスクブレーキ装置にて得られる制動力が略所期値とされるまでであるため、制動ピストンに付加されるサーボ荷重が過剰に増大することを防止することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を車両用のディスクブレーキ装置に実施した第１実施形態を概略的に示していて、この第１実施形態のディスクブレーキ装置は、車輪（図示省略）と一体的に回転するディスクロータ１１を挟持可能な一対のインナパッド１２およびアウタパッド１３と、これら各パッド１２，１３をそれぞれディスクロータ１１の各制動面に向けてロータ軸方向（図１の左右方向）に押動可能な制動ピストン１４および可動型のキャリパ１５を備えている。
【００１２】
インナパッド１２は、その裏金１２ａにて制動ピストン１４によってディスクロータ１１に向けて押動・押圧される構成であり、アウタパッド１３は、その裏金１３ａにてキャリパ１５の反力アーム部１５ａによってディスクロータ１１に向けて押動・押圧される構成である。また、各パッド１２，１３は、車体（図示省略）に組付けられるマウンティング１６にロータ軸方向へ移動可能に組付けられていて、制動時の制動トルクはマウンティング１６に設けた受承部１６ａ，１６ｂと一対の単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２にて受け止められるようになっている。
【００１３】
制動ピストン１４は、キャリパ１５のシリンダ部１５ｂにシリンダ軸方向へ摺動可能かつ回転可能に組付けられた第１制動ピストン１４ａと、この第１制動ピストン１４ａに対して同軸で進退可能に螺合されインナパッド１２の裏金１２ａに一体的に固定（回転不能に固定）された第２制動ピストン１４ｂからなり、各パッド１２，１３のライニング１２ｂ，１３ｂ摩耗に応じて軸方向長さ（第１制動ピストン１４ａと第２制動ピストン１４ｂの螺合量）が自動的に調整されるように構成されている。
【００１４】
キャリパ１５は、上記した反力アーム部１５ａとシリンダ部１５ｂを有するとともに、これらを連結する連結アーム部１５ｃを有していて、各連結アーム部１５ｃにてマウンティング１６に周知のようにしてロータ軸方向へ移動可能に組付けられている。また、このキャリパ１５には、電動アクチュエータ２０とクサビ伝達機構３０を組付けたハウジング１７が一体的に組付けられている。
【００１５】
電動アクチュエータ２０は、電気モータ２１と、この電気モータ２１の回転駆動力をナット２２に減速して伝達する歯車伝達機構（ナット２２に一体的に形成したギヤ２２ａを備えている）と、ナット２２の回転駆動力をネジ軸２３の軸方向駆動力に変換して連結ピン２４と連結スリーブ２５を介してクサビ伝達機構３０のクサビ部材３１に伝達するネジ送り機構を備えている。
【００１６】
電気モータ２１は、電気制御装置ＥＣＵにより作動を制御されるものであり、ハウジング１７に組付けられていて、ペダルシミュレータ機構９０にて検出される制動操作に応じて正方向に回転駆動され、制動解除操作に応じて逆方向に回転駆動されるように構成されている。ペダルシミュレータ機構９０は、ブレーキペダルＢＰの操作力（踏力）に応じた反力を発生させる機構であり、操作力を検出するセンサ９１を備えている。
【００１７】
ナット２２は、ハウジング１７に一対の軸受１８，１９を介して回転可能かつ軸方向移動不能に組付けられている。ネジ軸２３は、ナット２２に螺合されていて、ナット２２の回転に伴ってネジ軸方向に移動可能である。連結ピン２４は、ネジ軸２３と連結スリーブ２５を連結している。連結スリーブ２５は、図示省略のピンによりクサビ部材３１の一端部に連結されていて、ネジ軸２３に対して連結ピン２４回りに傾動可能である。
【００１８】
クサビ伝達機構３０は、ネジ軸２３の軸方向駆動力（電動アクチュエータ２０の作動によって得られる直線的なブレーキ作動入力）を制動ピストン１４の軸方向駆動力（ブレーキ作動出力）に変換して制動ピストン１４に伝達するものであり、ネジ軸２３と一体的にネジ軸方向に移動するクサビ部材３１と、このクサビ部材３１のピストン側に配置されて制動ピストン１４の端部に組付けられたピストン側プレート３２と、クサビ部材３１の反ピストン側に配置されてハウジング１７に一体的に組付けられピストン側プレート３２に対向配置された反ピストン側プレート３３と、これら両プレート３２，３３間にクサビ部材３１とともに配置されてクサビ部材３１と各プレート３２，３３間にて転動可能な二対４個のローラ３４を備えている。
【００１９】
クサビ部材３１は、ピストン側をネジ軸方向に対して傾斜した傾斜面とし反ピストン側をネジ軸方向に対して略平行な平行面とするクサビ面を有していて、クサビ面には各ローラ３４が転動可能に係合している。ピストン側プレート３２は、制動ピストン１４における第１制動ピストン１４ａの端部に、ピストン軸方向には一体的に移動可能に、かつピストン軸周りには回転可能に組付けられている。また、ピストン側プレート３２は、クサビ部材３４のピストン側クサビ面（傾斜面）に対して平行な係合斜面を有していて、この係合斜面にはピストン側の各ローラ３４が転動可能に係合している。
【００２０】
一方、反ピストン側プレート３３は、クサビ部材３１の反ピストン側クサビ面（平行面）に対して平行な係合面を有していて、この係合面には反ピストン側の各ローラ３４が転動可能に係合している。反ピストン側プレート３３の係合面は、ネジ軸２３の軸線に対して略平行であり、クサビ部材３１の移動方向とネジ軸２３の移動方向は略一致している。
【００２１】
ところで、この第１実施形態においては、制動時におけるインナパッド１２とディスクロータ１１のロータ周方向での摩擦力をアンカー荷重として取り出すアンカー機構として一対の単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２が採用されるとともに、このアンカー機構にて取り出されるアンカー荷重をサーボ荷重に変換してクサビ伝達機構３０のクサビ部材３１に伝達する（ブレーキ作動出力を助勢する）サーボ機構として単動形油圧シリンダＢが採用されていて、アンカー荷重とサーボ荷重が油圧化されるように構成されている。また、サーボ機構としての単動形油圧シリンダＢに、サーボ荷重を増大・減少可能な変更手段としてのリザーバタンクＴ、減圧電磁弁Ｖ１、増圧電磁弁Ｖ２等が付設されている。なお、リザーバタンクＴは、ピストンとリターンスプリングを備えている。
【００２２】
一方の単動形油圧シリンダＡ１は、前進制動時にアンカー荷重をアンカー油圧として取り出すものであり、インナパッド１２における裏金１２ａのロータ周方向一側に設けられていて、アンカーピストン４１とアンカーシリンダ４２を備えている。アンカーピストン４１は、アンカーシリンダ４２に組付けられていて、油室４３を形成しており、前進制動時にインナパッド１２の裏金１２ａによってロータ周方向一側に押動されるように構成されている。なお、アンカーピストン４１とアンカーシリンダ４２間は、アンカーピストン４１に組付けたシール部材４４により大気圧側とは隔離されている。
【００２３】
アンカーシリンダ４２は、マウンティング１６に一体的に設けられていて、アンカーピストン４１がインナパッド１２の裏金１２ａによってロータ周方向一側に押動されることにより油室４３にアンカー荷重に応じた油圧を発生するように構成されている。なお、アンカーシリンダ４２は、キャリパ１５に一体的に設けられるようにして実施することも可能である。
【００２４】
他方の単動形油圧シリンダＡ２は、後進制動時にアンカー荷重をアンカー油圧として取り出すものであり、インナパッド１２における裏金１２ａのロータ周方向他側に設けられていて、アンカーピストン５１とアンカーシリンダ５２を備えている。アンカーピストン５１は、アンカーシリンダ５２に組付けられていて、油室５３を形成しており、後進制動時にインナパッド１２の裏金１２ａによってロータ周方向他側に押動されるように構成されている。なお、アンカーピストン５１とアンカーシリンダ５２間は、アンカーピストン５１に組付けたシール部材５４により大気圧側とは隔離されている。
【００２５】
アンカーシリンダ５２は、マウンティング１６に一体的に設けられていて、アンカーピストン５１がインナパッド１２の裏金１２ａによってロータ周方向他側に押動されることにより油室５３にアンカー荷重に応じた油圧を発生するように構成されている。なお、アンカーシリンダ５２は、キャリパ１５に一体的に設けられるようにして実施することも可能である。
【００２６】
単動形油圧シリンダＢは、サーボピストン６１とサーボシリンダ６２を備えている。サーボピストン６１は、サーボシリンダ６２に組付けられていて、油室６３を形成しており、油室６３内の油圧によって押動されてクサビ伝達機構３０のクサビ部材３１を押動するように構成されている。なお、サーボピストン６１とサーボシリンダ６２間は、サーボピストン６１に組付けたシール部材６４により大気圧側とは隔離されている。
【００２７】
サーボシリンダ６２は、ハウジング１７に一体的に設けられている。油室６３は、減圧電磁弁Ｖ１を介してリザーバタンクＴに接続されるとともに、増圧電磁弁Ｖ２を介して単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２の油室４３，５３に接続されていて、減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２の作動によって制御されたサーボ油圧が内部に付与されるように構成されている。
【００２８】
減圧電磁弁Ｖ１は、電気制御装置ＥＣＵにより作動を制御されて油室６３とリザーバタンクＴ間を連通・遮断可能な油圧制御弁であって、制動時に油室６３に付与されるサーボ油圧を減少可能である。増圧電磁弁Ｖ２は、電気制御装置ＥＣＵにより作動を制御されて油室４３，５３と油室６３間を連通・遮断可能な油圧制御弁であって、制動時に油室６３に付与されるサーボ油圧を増大可能である。また、減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２は、制動解除時に所定時間連通可能であり、リザーバタンクＴ内の作動油を各油室４３，５３，６３に戻して初期状態とすることが可能である。
【００２９】
電気制御装置ＥＣＵは、ペダルシミュレータ機構９０のセンサ９１が検出する操作力に応じて電気モータ２１の作動を制御して、電動アクチュエータ２０の作動によって得られる直線的なブレーキ作動入力が操作力により定まるように制御するものである。また、電気制御装置ＥＣＵは、ペダルシミュレータ機構９０のセンサ９１が検出する操作力と、増圧電磁弁Ｖ２の油室４３，５３側に設けた圧力センサＰＳが検出する油圧（アンカー油圧）に応じて、減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２の作動を制御して、単動形油圧シリンダＢの油室６３に付与されるサーボ油圧を制御し、最終的には各単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２の油室４３，５３にて得られるアンカー油圧（制動反力）が操作力により定まるように制御するものである。
【００３０】
すなわち、この電気制御装置ＥＣＵでは、各単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２の油室４３，５３にて得られるアンカー油圧が、操作力により定まる設定値（操作力に応じて増減する値であり、電気制御装置ＥＣＵにて操作力に基づいて演算される）より低い場合、単動形油圧シリンダＢの油室６３に付与されるサーボ油圧を増大して、アンカー油圧を設定値に近づけるように、減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２の作動を制御し、また、アンカー油圧が操作力により定まる設定値より高い場合、単動形油圧シリンダＢの油室６３に付与されるサーボ油圧を減少して、アンカー油圧を設定値に近づけるように、減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２の作動を制御する。
【００３１】
上記のように構成したこの第１実施形態のディスクブレーキ装置においては、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれると、電気モータ２１が正方向（制動方向）に回転駆動されて、電気モータ２１の回転駆動力がナット２２を介してネジ軸２３の軸方向駆動力（図示下方への駆動力）に変換される。また、ネジ軸２３の軸方向駆動力は、クサビ伝達機構３０にて制動ピストン１４の軸方向駆動力（図示左方への駆動力）に変換されて、制動ピストン１４に伝達される。
【００３２】
このため、制動ピストン１４がその軸方向に駆動されてインナパッド１２をディスクロータ１１に向けて押動・押圧するとともに、その反力によりキャリパ１５の反力アーム部１５ａがアウタパッド１３をディスクロータ１１に向けて押動・押圧し、インナパッド１２とアウタパッド１３がディスクロータ１１を挟持する。これにより、各パッド１２，１３とディスクロータ１１間に制動力（各パッド１２，１３におけるライニング１２ｂ，１３ｂとディスクロータ１１のロータ周方向での摩擦力）が発生して、ディスクロータ１１が制動される。
【００３３】
また、この第１実施形態のディスクブレーキ装置においては、ブレーキペダルＢＰの踏み込みを解除すると、電気モータ２１への通電が遮断され、キャリパ１５の剛性と図示しないリターンスプリングにより、制動ピストン１４、クサビ部材３１、ネジ軸２３等が初期位置（制動前の位置）に戻り、ブレーキ作動入力およびブレーキ作動出力が無くなって、制動ピストン１４によるインナパッド１２のディスクロータ１１への押動・押圧およびキャリパ１５の反力アーム部１５ａによるアウタパッド１３のディスクロータ１１への押動・押圧が無くなる。このため、両パッド１２，１３によるディスクロータ１１の制動が解除される。また、このときには、減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２が電気制御装置ＥＣＵにより所定時間連通可能に制御されるため、各油室４３，５３，６３内の作動油とリザーバタンクＴ内の作動油は初期状態（制動前の状態）に戻る。
【００３４】
また、この第１実施形態のディスクブレーキ装置においては、制動時に、インナパッド１２におけるライニング１２ｂとディスクロータ１１のロータ周方向での摩擦力をアンカー荷重（アンカー油圧）として取り出すアンカー機構としての単動形油圧シリンダＡ１とＡ２が採用されるとともに、アンカー荷重（アンカー油圧）をサーボ荷重（サーボ油圧）に変換してクサビ伝達機構３０のクサビ部材３１に伝達するサーボ機構として単動形油圧シリンダＢが採用されている。
【００３５】
これにより、例えば、前進制動時には、単動形油圧シリンダＡ１のアンカーピストン４１がアンカー荷重で押動されることにより、油室４３に生じた油圧が油路を通して、単動形油圧シリンダＡ２の油室５３に伝達されて、アンカー荷重の作用しないアンカーピストン５１を作動させようとするが、このときのアンカーピストン５１はアンカーシリンダ５２の底部に当接していて移動不能である。したがって、このときには、単動形油圧シリンダＡ１の油室４３に生じた油圧は、増圧電磁弁Ｖ２を通して単動形油圧シリンダＢの油室６３に伝達可能であり、サーボピストン６１のみを押動することが可能である。
【００３６】
また、この第１実施形態のディスクブレーキ装置においては、制動時、インナパッド１２をディスクロータ１１に向けて押動して制動させる制動ピストン１４に、操作力に応じて動作する電動アクチュエータ２０の出力とサーボ機構にて得られるサーボ荷重を加えることができるため、電動アクチュエータ２０の出力が小さくても大きな制動力を得ることが可能であり、電動アクチュエータ２０の小型化（小出力化）を図ることが可能である。
【００３７】
また、制動ピストン１４に付加されるサーボ荷重が、操作力とアンカー荷重に応じてリザーバタンクＴ、減圧電磁弁Ｖ１、増圧電磁弁Ｖ２等からなる変更手段により増減制御されるため、例えば、インナパッド１２とディスクロータ１１間の摩擦係数が水侵入、熱フェード等に起因して所期値に比して減少（増大）し、インナパッド１２とディスクロータ１１間の摩擦力が所期値に比して減少（増大）して、アンカー荷重がその時点の操作力によって決定される所期値に比して減少（増大）する場合には、サーボ荷重をリザーバタンクＴ、減圧電磁弁Ｖ１、増圧電磁弁Ｖ２等からなる変更手段により所期値に比して増大（減少）させることが可能である。
【００３８】
このようにすれば、インナパッド１２とディスクロータ１１間の摩擦係数が所期値に比して減少（増大）したにも拘わらず、制動ピストン１４に付加されるサーボ荷重が所期値に比して増大（減少）して、上記した摩擦係数の減少（増大）を補うため、当該ディスクブレーキ装置にて得られる制動力が略所期値（その時点の操作力によって決定される所期の制動力に近似した値）とされる。したがって、ディスクロータ１１を所期の制動モード（摩擦係数が所期値である場合の制動モード）と略同じ制動モードにて制動することができて、当該車両において、所期の制動距離と略同じ制動距離で制動することが可能である。
【００３９】
また、制動ピストン１４に付加されるサーボ荷重が所期値に比して増大する場合において、そのサーボ荷重の増大は、当該ディスクブレーキ装置におけるサーボ機構の作動によって制御される。この場合、圧力センサＰＳが検出する油圧（アンカー油圧）が、ペダルシミュレータ機構９０のセンサ９１が検出する操作力に基づいて電気制御装置ＥＣＵが演算する目標アンカー油圧（設定値）よりも大きくならないように、電気制御装置ＥＣＵが減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２の作動を制御する。このため、制動ピストン１４に付加されるサーボ荷重が過剰に増大することを防止することが可能である。
【００４０】
また、この第１実施形態のディスクブレーキ装置においては、各単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２の油室４３，５３と単動形油圧シリンダＢの油室６３、すなわち、各アンカーシリンダ４２，５２とサーボシリンダ６２を、各油路で容易に接続することが可能であり、クサビ伝達機構３０がインナパッド１２に対して如何なる配置で設けられていても、単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２と単動形油圧シリンダＢをそれぞれ的確に配置することが可能である。
【００４１】
また、この第１実施形態のディスクブレーキ装置において、ＡＢＳ制御が実施される場合には、上記した作動よりＡＢＳ制御を優先させる。そして、ＡＢＳの作動により制動力を低減させる場合は、電気制御装置ＥＣＵが電気モータ２１への通電を止め（または電気モータ２１へ反転電流を流し）、かつ、サーボ機構への油圧を低減することで制御する。また、ＡＢＳの作動により制動力を増大させる場合は、電気制御装置ＥＣＵがサーボ機構への油圧を増大することで制御する。この場合にも、圧力センサＰＳが検出する油圧（アンカー油圧）が、ペダルシミュレータ機構９０のセンサ９１が検出する操作力に基づいて電気制御装置ＥＣＵが演算する目標アンカー油圧（設定値）よりも大きくならないように、電気制御装置ＥＣＵが減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２の作動を制御する。
【００４２】
また、この第１実施形態のディスクブレーキ装置において、ブレーキペダルを踏まないブレーキ制御（例えば、トラクション制御）を実施する場合、該当する車輪に対し、圧力センサＰＳが検出する油圧（実際のアンカー油圧）に基づいて、当該ディスクブレーキ装置にて実際に得られている制動力（電気制御装置ＥＣＵが電気モータ２１の作動を予め設定したプログラムにしたがって制御することにより得られる制動力）が、電気制御装置ＥＣＵが演算する目標制動力と比較判定されながら制御されるように設定することも可能である。
【００４３】
上記した第１実施形態においては、アンカー機構として一対の単動形油圧シリンダＡ１，Ａ２を採用した実施形態について説明したが、図２および図３に示した第２実施形態のように、アンカー機構として一つの複動形油圧シリンダＡｏを採用して本発明を実施することも可能である。この第２実施形態においては、サーボ機構としての単動形油圧シリンダＢに、サーボ荷重を増大・減少可能な変更手段としてのリザーバタンクＴａ、減圧電磁弁Ｖ１、増圧電磁弁Ｖ２等が付設されるとともに、前進制動時と後進制動時に油路を切り換えるための一対のチェック弁Ｖ３，Ｖ４と切換弁Ｖ５が付設されている。
【００４４】
図２および図３に示した複動形油圧シリンダＡｏは、インナパッド１２における裏金１２ａのロータ周方向一側に設けられていて、アンカーピストン７１とアンカーシリンダ７２を備えるとともに、一対のスプリング７３，７４を備えている。
【００４５】
アンカーピストン７１は、アンカーシリンダ７２に組付けられるとともに、一端部７１ａにてインナパッド１２の裏金１２ａに形成した係合溝１２ａ１にロータ軸方向に移動可能かつロータ周方向に一体的に移動可能に組付けられていて、一対の油室７５，７６を形成しており、前進制動時および後進制動時にインナパッド１２の裏金１２ａによってロータ周方向に押動されるように構成されている。なお、アンカーピストン７１の一端部７１ａにおいて、インナパッド１２の裏金１２ａと係合する部分は、球状（円弧状）とされていて、インナパッド１２が傾いても、インナパッド１２の裏金１２ａからアンカー荷重がアンカーピストン７１に的確に伝達されるようになっている。また、アンカーピストン７１には、大気圧側と油室７５間をシールするシール部材７７が組付けられるとともに、油室７５，７６間をシールするシール部材７８が組付けられている。
【００４６】
アンカーシリンダ７２は、マウンティング１６に一体的に設けられていて、アンカーピストン７１がインナパッド１２の裏金１２ａによってスプリング７３または７４のばね力に抗してロータ周方向に押動されることにより油室７５または７６にアンカー荷重に応じた圧力を発生するように構成されており、大気圧側と油室７６間をシールするシール部材７９が組付けられている。各スプリング７３，７４は、各油室７５，７６にそれぞれ収容されていて、アンカーピストン７１を中立位置（初期位置）に向けて付勢している。なお、アンカーシリンダ７２は、キャリパ１５に一体的に設けられるようにして実施することも可能である。
【００４７】
各油室７５，７６は、切換弁Ｖ５と増圧電磁弁Ｖ２を介して単動形油圧シリンダＢの油室６３に接続されているとともに、各チェック弁Ｖ３，Ｖ４を介してリザーバタンクＴａに接続されている。なお、リザーバタンクＴａは、その内部に組付けたピストンと、このピストンを中立位置に付勢する一対のスプリングを備えていて、ピストンには大気圧側と油溜間をシールするシール部材が組付けられている。
【００４８】
各チェック弁Ｖ３、Ｖ４と切換弁Ｖ５とリザーバタンクＴａは、一方の油室７５が正圧となり他方の油室７６が負圧となるとき、切換弁Ｖ５の弁体が差圧によって移動して油室７５と増圧電磁弁Ｖ２を連通させるとともに油室７６と増圧電磁弁Ｖ２の連通を遮断するため、油室７５の圧力が増圧電磁弁Ｖ２を介して単動形油圧シリンダＢの油室６３に伝達されるとともに、リザーバタンクＴａの油溜からチェック弁Ｖ４を介して油室７６に作動油が供給されるように機能する。また、他方の油室７６が正圧となり一方の油室７５が負圧となるとき、切換弁Ｖ５の弁体が差圧によって移動して油室７５と増圧電磁弁Ｖ２の連通を遮断するとともに油室７６と増圧電磁弁Ｖ２を連通させるため、油室７６の圧力が増圧電磁弁Ｖ２を介して単動形油圧シリンダＢの油室６３に伝達されるとともに、リザーバタンクＴａの油溜からチェック弁Ｖ３を介して油室７５に作動油が供給されるように機能する。
【００４９】
この第２実施形態のディスクブレーキ装置においては、アンカー機構として一つの複動形油圧シリンダＡｏが採用されていて、インナパッド１２における裏金１２ａのロータ周方向一側に設けられている。このため、インナパッド１２における裏金１２ａのロータ周方向端部に配設する油圧シリンダを単一として、アンカー機構の簡素化を図ることが可能である。なお、この第２実施形態のディスクブレーキ装置においては、複動形油圧シリンダＡｏと各チェック弁Ｖ３、Ｖ４と切換弁Ｖ５とリザーバタンクＴａ以外の構成が上記第１実施形態の構成と同じであるため、制動時と制動解除時には上記第１実施形態と同様の作動が得られる。
【００５０】
上記した第２実施形態においては、一方の油室７５が正圧となり他方の油室７６が負圧となるとき、一方の油室７５と増圧電磁弁Ｖ２を連通させるとともに他方の油室７６と増圧電磁弁Ｖ２の連通を遮断し、一方の油室７５が負圧となり他方の油室７６が正圧となるとき、一方の油室７５と増圧電磁弁Ｖ２の連通を遮断するとともに他方の油室７６と増圧電磁弁Ｖ２を連通させる切換弁Ｖ５を採用して実施したが、この切換弁Ｖ５に代えて、図４に示したように、一対のチェック弁Ｖ５ａ，Ｖ５ｂを採用して実施することも可能である。
【００５１】
また、上記した各実施形態においては、操作力に応じて動作するアクチュエータとして電動アクチュエータ２０を採用して本発明を実施したが、図５に示した第３実施形態のように、操作力に応じて動作するアクチュエータとして油圧アクチュエータ１２０を採用するとともに、この油圧アクチュエータ１２０とサーボ機構としてのサーボシリンダ１６２によって押動される段付の制動ピストン１１４を採用して本発明を実施することも可能である。
【００５２】
図５に示した第３実施形態の油圧アクチュエータ１２０は、ブレーキペダルＢＰの踏み込みに応じて作動するブレーキマスタシリンダであり、その発生油圧（操作力に応じた油圧）はセンサ１２１によって検出可能であるとともに、制動ピストン１１４の小径部１１４ａが露呈する油室Ｒ１に供給可能に構成されている。サーボシリンダ１６２は、キャリパ１５に一体的に設けられていて、制動ピストン１１４の大径部１１４ｂとにより油室１６３を形成している。なお、制動ピストン１１４の小径部１１４ａと大径部１１４ｂにはそれぞれシール部材１１４ｃ，１１４ｄが組付けられている。
【００５３】
この第３実施形態において、センサ１２１は上記した第１実施形態のセンサ９１に相当し、油室１６３は上記した第１実施形態の油室６３に相当する。その他の構成は、上記した第１実施形態の構成と実質的に同じであるため、同一符号を付してその説明は省略する。また、この第３実施形態の作動は、上記した第１実施形態の作動と実質的に同じであるためその説明は省略する。
【００５４】
上記した各実施形態においては、アンカー油圧を増減制御する油圧制御弁として、二つの油圧制御弁、すなわち、減圧電磁弁Ｖ１と増圧電磁弁Ｖ２を採用して実施したが、これを一つの油圧制御弁に代えて実施することも可能である。また、上記した各実施形態においては、可動キャリパ型のディスクブレーキ装置に本発明を実施したが、本発明は、他のタイプのディスクブレーキ装置にも、上記実施形態と同様にまたは適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明によるディスクブレーキ装置の第１実施形態を概略的に示す図である。
【図２】本発明によるディスクブレーキ装置の第２実施形態を概略的に示す図である。
【図３】図２に示したアンカーピストンとインナパッドの裏金との関係を示す拡大図である。
【図４】本発明によるディスクブレーキ装置の第２実施形態の変形実施形態を概略的に示す図である。
【図５】本発明によるディスクブレーキ装置の第３実施形態を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１…ディスクロータ、１２…インナパッド、１２ａ…インナパッドの裏金、１３…アウタパッド、１４…制動ピストン、１５…キャリパ、１５ｂ…シリンダ部、１６…マウンティング、２０…電動アクチュエータ、３０…クサビ伝達機構、３１…クサビ部材、４１，５１…アンカーピストン、４２，５２…アンカーシリンダ、４３，５３…油室、６１…サーボピストン、６２…サーボシリンダ、６３…油室、９１…センサ（操作力検出センサ）、Ａ１，Ａ２…単動形油圧シリンダ（アンカー機構）、Ｂ…単動形油圧シリンダ（サーボ機構）、Ｖ１…減圧制御弁、Ｖ２…増圧制御弁、Ｔ…リザーバタンク、ＰＳ…圧力センサ（アンカー荷重検出センサ）、ＥＣＵ…電気制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリパのシリンダ部に軸方向へ摺動可能に嵌合した制動ピストンが操作力に応じて動作するアクチュエータによりその軸方向に駆動されて、パッドがディスクロータに向けて押動されるように構成され、前記パッドと前記ディスクロータのロータ周方向での摩擦力がアンカー荷重として取り出されて、このアンカー荷重がサーボ機構にてサーボ荷重に変換されて前記制動ピストンに付加されるように構成されたディスクブレーキ装置において、前記サーボ荷重を増大・減少可能な変更手段を前記サーボ機構に設けるとともに、この変更手段の作動を前記操作力と前記アンカー荷重に応じて制御する制御手段を設けて、前記サーボ荷重が前記操作力と前記アンカー荷重に応じて増減制御されるように構成したことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは電動アクチュエータであ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装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは油圧アクチュエータであ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装置。
【請求項４】
前記アンカー荷重と前記サーボ荷重が油圧化されるように構成されていて、前記変更手段が油圧制御弁とリザーバタンクを備えていることを特徴とする請求項１、２または３に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項１】
キャリパのシリンダ部に軸方向へ摺動可能に嵌合した制動ピストンが操作力に応じて動作するアクチュエータによりその軸方向に駆動されて、パッドがディスクロータに向けて押動されるように構成され、前記パッドと前記ディスクロータのロータ周方向での摩擦力がアンカー荷重として取り出されて、このアンカー荷重がサーボ機構にてサーボ荷重に変換されて前記制動ピストンに付加されるように構成されたディスクブレーキ装置において、前記サーボ荷重を増大・減少可能な変更手段を前記サーボ機構に設けるとともに、この変更手段の作動を前記操作力と前記アンカー荷重に応じて制御する制御手段を設けて、前記サーボ荷重が前記操作力と前記アンカー荷重に応じて増減制御されるように構成したことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは電動アクチュエータであ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装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは油圧アクチュエータであ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装置。
【請求項４】
前記アンカー荷重と前記サーボ荷重が油圧化されるように構成されていて、前記変更手段が油圧制御弁とリザーバタンクを備えていることを特徴とする請求項１、２または３に記載のディスクブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−６４４３３（Ｐ２００７−６４４３３Ａ）
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５３５８９（Ｐ２００５−２５３５８９）
【出願日】平成１７年９月１日（２００５．９．１）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月１日（２００５．９．１）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
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