ディスクブレーキ装置
【課題】小型で応答性が良く、ロータに押圧されるブレーキパッドの安定性が良好なディスクブレーキ装置を提供する。
【解決手段】回転軸４２の先端側に偏芯カム４６、後端側に凸部４４を備える電動モータ４０と、電動モータ４０を支持するアンカプレート３２と、凸部４４に噛み合うギアユニット８０と、ギアユニット８０に付加された回転力によって駆動されるアジャストボルト６０とを有するパワーユニット３０と、回転軸４２の回転に伴ってロータの回出方向へスライドするフィードバックプレート２６とを有し、フィードバックプレート２６とアンカプレート３２との間には、傾斜溝２８ａ，２８ｂ、３８ａ３８ｂを設けると共に、当該傾斜溝にそれぞれローラ８４を備え、アジャストボルト６０は回転によりアンカプレート３２をロータ方向へ押し出し、ブレーキパッドの摩耗によって生じる隙間を補正する構成としたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【解決手段】回転軸４２の先端側に偏芯カム４６、後端側に凸部４４を備える電動モータ４０と、電動モータ４０を支持するアンカプレート３２と、凸部４４に噛み合うギアユニット８０と、ギアユニット８０に付加された回転力によって駆動されるアジャストボルト６０とを有するパワーユニット３０と、回転軸４２の回転に伴ってロータの回出方向へスライドするフィードバックプレート２６とを有し、フィードバックプレート２６とアンカプレート３２との間には、傾斜溝２８ａ，２８ｂ、３８ａ３８ｂを設けると共に、当該傾斜溝にそれぞれローラ８４を備え、アジャストボルト６０は回転によりアンカプレート３２をロータ方向へ押し出し、ブレーキパッドの摩耗によって生じる隙間を補正する構成としたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【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、特に制動力を生じさせるための駆動源を電気モータとしたディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において使用されるディスクブレーキ装置であり、インナパッド押圧機構を持つキャリパボディを介してインナパッドとアウタパッドを挟圧し、ブレーキ動作するディスクブレーキ装置は一般に知られている。
【０００３】
また、従来の油圧により動作するピストンに替えて、駆動源を電動モータとしてブレーキパッドを押圧する簡素な構造で信頼性の高いディスクブレーキ装置が多用されるようになっている。
【０００４】
しかしながら、大きな制動力を必要とするディスクブレーキ装置では、大きな押圧力を必要とすることから、駆動源に大出力の電動モータが必要とされ、装置は大型化し、重量は増加することとなった。
このようなことから、駆動源をモータとしつつ自己サーボ効果を奏する、偏芯機構とローラを用いたディスクブレーキ装置が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特表２００５−５３７４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている構成の駆動源を電気モータとしたディスクブレーキ装置では自己サーボ効果を期待できるが、特許文献１に開示されているディスクブレーキ装置は、電気モータの駆動によって奏されるロータ周方向の力を、傘歯歯車等のギア機構、カム機構を介してロータ軸方向の力へと変換し、これに加えてローラを利用したスライドによる自己サーボ効果を得るようにしている。
【０００６】
このような構成は、ブレーキパッドをロータへ押し付けるまでに介する機構が多くなることによる応答性の低下や、制動機構そのものにギアを用いることで、バックラッシュによる悪影響が懸念される。また、ギア機構やクランク機構が大型なものとなるため、駆動源であるモータは、キャリパ本体の外側に設けざるを得ず、ディスクブレーキ装置全体として見た場合、大型化してしまうという問題もある。さらに、ローラによる支持が２点であるため、ブレーキパッドの安定性の悪さが懸念される。
【０００７】
そこで本発明では、上記課題を解決し、小型で応答性が良く、ロータに圧接されるブレーキパッドの安定性が良好な駆動源を電気モータとしたディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を解決するために、本発明に係るディスクブレーキ装置は、ローラを用いた押し出し機構によりブレーキパッドをロータへ押し付けて自己サーボ効果を奏するディスクブレーキ装置であって、回転軸の先端側に偏芯カム、後端側に凸部をそれぞれ備える電気モータと、当該電気モータを支持するアンカプレートと、前記回転軸の後端部に備えられた凸部に噛み合うギアユニットとを有するパワーユニットと、前記アンカプレートを基点として前記回転軸の回転に伴ってロータの回出方向へスライドするフィードバックプレートと、サポートに支持され、前記パワーユニットを収容するキャリパボディとを備え、前記ギアユニットには、当該ギアユニットに付加された回転力によって駆動されるアジャストボルトを設け、前記フィードバックプレートと前記アンカプレートとの間には、前記回転軸を基点としてロータの回入側と回出側とのそれぞれにおける対向位置に、前記フィードバックプレートのスライド方向に倣った方向に傾斜面を持つ傾斜溝を設けると共に、当該傾斜溝にそれぞれローラを設け、前記ロータの回出側に配置した前記ローラと前記傾斜面との接触面を前記ロータの回入側に配置した前記ローラと前記傾斜面との接触面よりも長くし、前記アジャストボルトは回転により前記キャリパボディの反作用を受けて前記アンカプレートを前記ロータ方向へ押し出し、前記ブレーキパッドの摩耗によるロータとライニングとの隙間を補正する構成としたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置では、前記ローラは同一なものを、前記ロータの回入側に１つ、前記ロータの回出側に２つ設けるようにすると良い。回入側に設けるローラと傾斜面との接触面の長さと、回出側に設けるローラと傾斜面との接触面の長さとを異ならせる場合において、同一なローラをそれぞれ数を異ならせて配置するようにすることで、ローラの製造コストの低減、在庫管理の容易性向上等の効果を得ることができる。
【００１０】
また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置では、前記アジャストボルトを前記ローラの配置形態に倣って３つ設けるようにすると良い。面を構成することのできる３点でアジャスト作用を奏することにより、ロータとブレーキパッドとの隙間を調整する際の安定化を図ることができる。
【００１１】
また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置では、前記ギアユニットは、アジャスト機構とラッチ機構とより構成され、前記アジャスト機構は、前記アジャストボルトを押し出すアジャストナットと当該アジャストナットと噛み合うアジャストギア、及び前記アジャストギアに係合されたワンウェイギアとより成り、前記ラッチ機構は、前記回転軸の後端に設けられた突起部により所定方向に回転させられるアジャストレバーと、前記アジャストレバーが所定量回動する事により前記ワンウェイギアに噛み合った状態で前記ワンウェイギアを回転させる方向へスライドするラッチレバーと、前記ラッチレバーのスライドをガイドするガイドブラケットとを有するものとすることが望ましい。ギアユニットをこのような構成とすることで、制動作用を奏するための駆動源となる電気モータの回転軸の回転作用のみで、複数のアジャストボルトの押し出しを行うことが可能となる。
【００１２】
さらに、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置では、前記パワーユニットを前記サポートと前記キャリパボディとの双方で支持する構成とすることができる。このような構成とすることで、キャリパとサポートとの係合部となるスライドピンにかかる偏荷重が軽減され、ディスクブレーキ装置の耐振動性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置によれば、電気モータをキャリパボディに収容し、フィードバックプレートのスライド機構には偏芯カムのみを用いる構成としたため、電子制御式のディスクブレーキ装置として、小型化、応答性の向上を期待することができる。また、ブレーキパッドをロータに押圧させるフィードバックプレートの押し出し機構となるローラと傾斜面との接触面について、ロータの回出側の接触面をロータの介入側の接触面よりも長くした事により、ブレーキパッドを支えるフィードバックプレートが面で支持されることとなり、制動時におけるブレーキパッドの安定性を良好に保つことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明のディスクブレーキ装置に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本実施形態に係るディスクブレーキ装置は、図１に示すように、サポート１００と、キャリパ１２を基本として構成され、図示しないロータに対してブレーキパッド（インナ側ブレーキパッド９６：図３参照、アウタ側ブレーキパッド９８：図２参照）を押圧させることで制動力を生じさせる。ここで、図１において、図１（Ａ）はディスクブレーキ装置の正面図、図１（Ｂ）はディスクブレーキ装置の左側面図、図１（Ｃ）はディスクブレーキ装置の斜視図を示すものである。
【００１５】
次に、図２にサポート１００とキャリパ１２とを分解した斜視図を示し、サポート１００について説明する。本実施形態に係るサポート１００は、インナ側、アウタ側にそれぞれ形成されたトルク受け部１０２，１０４と、取り付け状態において、図示しないロータを跨ぐようにして前記トルク受け部１０２，１０４を繋ぐサポート腕部１０６、及びサポート１００を車両等のボディに固定するための取り付け孔１０８とを有する。また、サポート１００には、インナ側トルク受け部１０２、アウタ側トルク受け部１０４にそれぞれ、インナ側クリップ１１０、アウタ側クリップ１１２が備えられている。インナ側クリップ１１０は、詳細を後述するパワーユニット３０（図３参照）におけるアンカプレート３２（図４参照）の側面に当接し、当該アンカプレート３２がロータの軸方向へ摺動する際の摺動性を向上させる。これに対してアウタ側クリップ１１２は、アウタ側ブレーキパッド９８がロータの軸方向へ摺動する際の摺動性を向上させる作用を担う。また、アウタ側クリップ１１２は、アウタ側ブレーキパッド９８を保持するためのブレーキパッド保持部１１２ａを有し、アウタ側ブレーキパッド９８の耳部９８ｃを下側から保持することを可能な構成としている。
【００１６】
また、サポート１００には、詳細を後述するキャリパ１２のアーム部２０を固定し、ロータの軸方向にスライドさせるためのスライドピン１１４、及び前記スライドピンの摺動部を保護するブーツ１１６が備えられている。サポート１００に対するキャリパ１２の固定は、アーム部２０に設けられた貫通孔２２にボルト１２０を挿通させ、スライドピン１１４の内面に形成された雌ネジ部に螺合させれば良い。
また、サポート１００とキャリパ１２との間には、キャリパ１２のガタツキを防止するためのホールドスプリング１１８が設けられる。
【００１７】
なお、アウタ側ブレーキパッド９８は、ロータ主面に押圧される摩擦部材であるライニング９８ａと、当該ライニング９８ａを貼付する金属板であるプレッシャプレート９８ｂとから成り、プレッシャプレート９８ｂには前述した耳部９８ｃが形成されている。
【００１８】
前記キャリパ１２は、図３に示すように、キャリパボディ１２ａと、パワーユニット３０、フィードバックプレート２６、インナ側ブレーキパッド９６、および支持プレート２４とから成る。
【００１９】
キャリパボディ１２ａは、パワーユニット収容部１４と、爪部１８、背部部１６、およびアーム部２０とを有する。パワーユニット収容部１４は、詳細を後述するパワーユニット３０を収容する部位であり、駆動源である電動モータ４０（図４参照）を稼動させるための電力を供給する電気配線（不図示）が接続されている。爪部１８は、パワーユニット３０によって生じた押し出しの力の反力を受けてアウタ側ブレーキパッド９８をロータへ押圧させる役割を担う。背部１６は、前記パワーユニット収容部１４と前記爪部１８とを図示しないロータを跨いで接続する接続部材である。アーム部２０は、前記パワーユニット収容部１４を基点としてロータの回入側と回出側に対を成して設けられ、上述したサポート１００に対してキャリパ１２を固定するための役割を担う。このため、各アーム部２０の先端側には、ボルト１２０を挿通させるための貫通孔２２が形成されている。
【００２０】
パワーユニット３０は、図４（Ａ）に示すように、アンカプレート３２と電動モータ４０、およびギアユニット８０とを基本として構成される。アンカプレート３２は、パワーユニット３０のベースとなる板部材であり、一方の面に電動モータ４０やアジャストロッド５６等が固定され、キャリパボディ１２ａのパワーユニット収容部１４に嵌め込まれた際、サポート１００側に突出し、トルク受け部１０２に設けられたインナ側クリップ１１０に当接する。このため、アンカプレート３２には、電動モータ４０の回転軸４２を挿通させるための貫通孔３４が形成されている。また、他方の面には、図８に示すように、詳細を後述するローラ８４（図７参照）を収容する傾斜溝３８ａ，３８ｂが形成されている。傾斜溝３８ａ，３８ｂの傾斜面は詳細を後述するフィードバックプレート２６のスライド方向に倣って設けられ、傾斜溝３８ａ，３８ｂの長辺は前記スライド方向と直交する方向となる。また、傾斜溝３８ａ，３８ｂは電動モータ４０の配置位置または電動モータ４０の回転軸４２を基点として、図示しないロータの回入方向と回出方向（車両を前進させる方向を正とした場合）にそれぞれ設けられ、ロータの回出方向に設ける傾斜溝３８ｂの長辺をロータの回入方向に設ける傾斜溝３８ａの長辺よりも長くしている。また、アンカプレート３２には、詳細を後述するフィードバックプレート２６を保持するためのピン９０（図７参照）を挿通する貫通孔３６が形成されている。なお、貫通孔３６は、ピン９０をスライド自在に保持するために、ピン９０の直径に対しフィードバックプレート２６のスライド範囲程度大径となるように形成されている。
【００２１】
電動モータ４０は、図４（Ｂ）に先端側を示すように、回転軸４２の先端に偏芯カム４６を設けている。また、カムシャフト４８には、ニードルベアリング５０を備え、詳細を後述するフィードバックプレート２６に設けられる長孔２７との間の摺動抵抗の低減を図るようにしている。また、図４（Ａ）に示すように、電動モータ４０の回転軸４２における後端には、扇状の凸部４４が形成されている。なお、電動モータ４０は、アンカプレート３２に対し、ボルト５２により固定されれば良い。なお、電動モータ４０としては、回転角度を任意に設定することのできるサーボモータを用いる事が望ましい。制御信号の調節により、電動モータ４０の回転軸の角度を制御することで、ロータに対するブレーキパッド９６，９８の押し付け度合いを調整することができ、制動力の強さを変化させることができるからである。
【００２２】
ギアユニット８０は、アジャスト機構５４とラッチ機構６６とより構成される。アジャスト機構５４は、アジャストロッド５６、アジャストナット５８、アジャストボルト６０、メインギア６２、およびワンウェイギア６４より成る。アジャストロッド５６は、アジャストボルト６０を支持する筒であり、アジャスト機構５４の基礎となる。アジャストナット５８は、内周面に雌ネジを形成し、外周面に歯車を形成されたナットであり、前記アジャストロッド５６の上端部に配設される。アジャストボルト６０は、前記アジャストナット５８と螺合し、挿通させた部分を前記アジャストロッド５６の筒状部に収容するように配設される。このような構成とすることで、前記アジャストナット５８の回転により、アジャストボルト６０の突出量を変化させることができる。前記メインギア６２は、３つのアジャストナット５８の中心位置に中心点を有する歯車であり、当該メインギア６２と前記３つのアジャストナット５８のギアが噛み合うように構成されている。このような構成とすることによれば、前記メインギア６２を回転させることにより、３つのアジャストナット５８を同期させて回転させることができる。よって、３つのアジャストボルト６０の突出量を等しくすることができる。ワンウェイギア６４は、前記メインギア６２に係合され、回転が同期されている。したがって、後述するラッチ機構６６によりワンウェイギア６４が回転させられる事に従って、前記メインギア６２が回転し、アジャストナット５８が回転することとなる。
【００２３】
ラッチ機構６６は、アジャストレバー６８、ガイドブラケット７２、ラッチレバー７０、第１スプリング７４、及び第２スプリング７６とを基本として構成される。アジャストレバー６８は、前記電動モータ４０の回転軸４２の後端部に係合される部材である。アジャストレバー６８には、電動モータ４０の回転軸４２の後端部に嵌め込み可能な貫通孔６８ａが設けられた基部と、前記貫通孔６８ａの周縁部に設けられ回転軸４２の後端部に形成された扇状の凸部４４に噛み合い可能な凸片６８ｂと、前記基部の外周に設けられ、回転軸４２の回転角を所定のアジャスト量に変換するレバー部６８ｃとを有する。また、レバー部６８ｃの先端には、詳細を後述する第２スプリング７６を係合するためのフック部６８ｄが形成されている。ガイドブラケット７２は、詳細を後述するラッチレバー７０の動きをガイドする部材であり、電動モータ４０の後端部に、ボルト７３等を用いて固定される。ガイドブラケット７２には、図５に示すような形状をした貫通溝７２ａが形成されており、当該貫通溝７２ａに遊嵌されたラッチレバー７０が、矢印Ａの方向へ向かう時は直線的に、矢印Ｂの方向へ向かう時は溝の膨らみ（幅広部分）に逃げるようにして移動可能な構成とされている。ラッチレバー７０は、前記ワンウェイギア６４に噛み合う突起部７０ｃを備えると共に、その長手方向両端部に、詳細を後述する第１スプリング７４と第２スプリング７６とをそれぞれ係合可能な第１のフック部７０ａ、第２のフック部７０ｂを備える。第１スプリング７４は、ガイドブラケット７２における一方の端部（図中上側端部）７２ｂと、ラッチレバー７０における第１のフック部７０ａとに係合され、矢印Ａの方向へ移動させられたラッチレバー７０を矢印Ｂの方向へ引き戻す作用を担う。第２スプリング７６は、アジャストレバー６８のレバー部６８ｃに形成されたフック部６８ｄと、ラッチレバー７０における第２のフック部７０ｂとに係合され、アジャストレバー６８の回転に応じて移動されるレバー部６８ｃ先端の動きに従ってラッチレバー７０を矢印Ａの方向へ引っ張る作用を担う。
【００２４】
上記のような構成のパワーユニット３０を組み付けた場合、アジャスト機構５４、ラッチ機構６６は、図６に示すような状態となる。ここで、電動モータ４０の回転軸４２が矢印Ｃの方向へ所定量回転すると、後端部の凸部４４とアジャストレバー６８の凸片６８ｂとが噛み合うこととなり、アジャストレバー６８のレバー部６８ｃ（図４参照）を矢印Ｄの方向へ回転させる。この作用により、第２スプリング７６も矢印Ｄの方向へと引っ張られ、ラッチレバー７０を貫通溝７２ａの直線部分に押し付けながら矢印Ａの方向へ引っ張ることとなる。ラッチレバー７０に設けられた突起部７０ｃ（図５参照）はワンウェイギア６４の歯と噛み合うため、ラッチレバー７０が矢印Ａの方向へスライドすることによりワンウェイギア６４を矢印Ｅの方向へ回転させることとなる。そして、ワンウェイギア６４とアジャストギア６２は一体に係合されているため、アジャストギア６２もワンウェイギア６４の回転に倣って矢印Ｆの方向へ回転する。アジャストギア６２に噛み合う３つのアジャストナット５８は、前述したアジャストギア６２の回転に伴って矢印Ｇの方向へ回転する。アジャストボルト６０のボルト部分には右ネジが形成されているため、螺合するアジャストナット５８が矢印Ｇの方向へ回転することにより、アジャストボルト６０は矢印Ｈの方向へ突出することとなる。
【００２５】
電動モータ４０の駆動が停止、あるいは電動モータ４０の回転軸４２に矢印Ｃと反対方向の駆動力が付与されると、第２スプリング７６の作用によるラッチレバー７０の引っ張りが解除され、ラッチレバー７０は第１スプリング７４の作用により、矢印Ｂの方向へと引き戻される。この際、ワンウェイギア６４は矢印Ｅの方向のみへの回転力を得るためのノコ歯状の歯車であるため、矢印Ｂの方向へ引き戻されるラッチレバー７０の突起部７０ｃとの間に引っ掛かりを持たない。また、ガイドブラケット７２に設けられた貫通溝７２ａには、ラッチレバー７０の板幅よりも広い幅の部分があるため、ラッチレバー７０の突起部７０ａがワンウェイギア６４の歯に接触すると、ラッチレバー７０は当該歯の傾斜に倣って幅広部分に退避しつつ矢印Ｂの方向へ押し戻されることとなる。よって、ワンウェイギア６４、アジャストギア６２、アジャストナット５８は、常に一定の方向へ回転させられることとなる。
【００２６】
なお、インナ側ブレーキパッド９６とアウタ側ブレーキパッド９８がロータ面を押圧し、アジャストナット５８とアジャストボルト６０との螺合面に軸力が生じ、当該軸力の作用により前記螺合面に生じる摩擦力が第２スプリング７６のバネ定数を大きく上回る場合、アジャストレバー６８が回転した場合であってもラッチレバー７０は移動（回転）せず、第２スプリング７６が伸張するのみとなり、過調整される事が防止される。
【００２７】
上記のような構成のパワーユニット３０の先端側にはフィードバックプレート２６を介してインナ側ブレーキパッド９６が備えられ、後端側には支持プレート２４が備えられる。
【００２８】
フィードバックプレート２６は、所定方向へのスライド作用により、ロータの軸方向へのせり上がりを成し、取り付けられたインナ側ブレーキパッド９６をロータへ圧接する役割を担う押圧板である。フィードバックプレート２６の一方の面（アンカプレート３２と対向する面）には、スライド方向と交差（図７においては直交）する方向に長辺を有する長孔２７と、スライド方向に倣った方向に傾斜面を有する傾斜溝２８ａ，２８ｂが形成されている。また、傾斜溝２８ａ，２８ｂは、その長辺がフィードバックプレート２６のスライド方向と直交する方向に定められ、上述したアンカプレート３２における他方の面に設けた傾斜溝３８ａ，３８ｂと対向する位置、大きさとして形成される。また、フィードバックプレート２６の他方の面は、インナ側ブレーキパッド９６を取り付けるために、平面状に形成されている。その他、フィードバックプレート２６には、アンカプレート３２に対する押し付け力を付与し、アンカプレート３２からの脱落を防止するためのピン９０を挿通するための貫通孔２９が形成されている。なお、ピン９０はフィードバックプレート２６の他方の面から挿通するため、他方の面における開口部は、段穴とされている。このような構成とすることで、ピン９０はフィードバックプレート２６に引っ掛かることができ、インナ側ブレーキパッド９６の取り付け面（他方の面）を平坦なものとすることができる。
【００２９】
フィードバックプレート２６とアンカプレート３２との間には、対向配置された前記傾斜溝２８ａ，２８ｂ、３８ａ，３８ｂに挟まれるローラ８４が配置される。本実施形態で用いるローラ８４は、ロータの回出側に設けた傾斜溝２８ｂ，３８ｂに配置するものも、ロータの回入側に設けた傾斜溝２８ａ，３８ａに配置するものも、同様な長さ、直径を有するローラ８４としている。そして、ロータの回出側に形成した傾斜溝２８ｂ，３８ｂに配置するローラ８４は２つとしてローラ８４と傾斜面との接触面の長さを長くし、自己サーボ効果の影響の大きいロータ回出側におけるフィードバックプレート２６およびインナ側ブレーキパッド９６の安定性を向上させている。
【００３０】
また、３つのローラ８４は、それぞれ転がり方向、距離を同期させるため、枠状のホルダ８２に保持されている。ホルダ８２は、上述したフィードバックプレート２６の長孔２７を避けるように枠を形成している。なお、ローラ８４はロータの回出側に配置するものを長物としても良いが、回入側と回出側とで同じものを利用することで、構成部材の在庫管理等が容易となる。
【００３１】
フィードバックプレート２６は、アンカプレート３２との間にホルダ８２を挟みこんだ状態で、ピン９０により保持される。アンカプレート３２側のピン９０の端部には、皿状のカップ９４が備えられ、当該カップ９４とアンカプレート３２との間には圧縮方向に反発力を奏するスプリング９２が設けられている。このような構成とすることで、アンカプレート３２からフィードバックプレート２６、およびホルダ８２が脱落する事を防止しつつ、フィードバックプレート２６を所定の範囲内で、スライド、せり出し自在とすることが可能となる。
【００３２】
このような構成のパワーユニット３０とフィードバックプレート２６では、電動モータ４０の回転軸４２が回転すると、偏芯カム４６の作用によりカムシャフト４８に取り付けられたニードルベアリング５０がフィードバックプレート２６に形成された長孔２７の長辺に沿って転動し、フィードバックプレート２６をロータの回出方向へスライドさせる。フィードバックプレート２６のスライドにより、傾斜溝２８ａ，２８ｂ、３８ａ，３８ｂの傾斜面とローラ８４との接触位置が異なることとなり、フィードバックプレート２６はロータの軸方向へとせり上がることとなる。
【００３３】
インナ側ブレーキパッド９６は、図３に示すように、摩擦部材であるライニング９６ａと、当該ライニング９６ａを貼付する金属板であるプレッシャプレート９６ｂとを有し、プレッシャプレート９６ｂはフィードバックプレート２６の側辺にホールド可能な爪部９６ｃを有し、スライドするフィードバックプレート２６との間にズレが生じないように構成されている。
【００３４】
また、支持プレート２４は、キャリパボディ１２ａにおけるパワーユニット収容部１４の深部に収容され、ここにアジャストボルト６０の頭６０ａが当接するようにパワーユニット３０が収められる。このため、アジャストナット５８の回転によりアジャストボルト６０の突出量が増した場合、アジャストボルト６０の頭６０ａは支持プレート２４により支持されているため、パワーユニット３０全体がロータ方向へと押し出されることとなる。この作用により、インナ側ブレーキパッド９６に摩耗が生じた場合であっても、ロータとの距離を所定範囲内に収めることができる。
【００３５】
上記のような各構成要素を有するディスクブレーキ装置１０では、まず、図示しない電気配線から入力される信号に基づいて電動モータ４０が駆動される。電動モータ４０の回転軸４２が回転することにより偏芯カム４６の作用によりフィードバックプレート２６がロータの回出方向へとスライドしつつせり上げられ、インナ側ブレーキパッド９６はロータのインナ側主面へ押し付けられることとなる。インナ側主面に押圧されたインナ側ブレーキパッド９６は、ロータの回転力に巻き込まれるように引きずられ、フィードバックプレート２６とアンカプレート３２との間に配置したローラ８４が、傾斜溝２８ａ，２８ｂ、３８ａ，３８ｂにおける傾斜面に転動することとなる。このような自己サーボ効果により、ロータに対するインナ側ブレーキパッド９６の押し付け力が増すこととなる。
【００３６】
また、インナ側ブレーキパッド９６がロータに押圧されると、その反作用により、サポート１００を基点としてキャリパ１２全体が、ロータの軸方向であって、インナ側ブレーキパッド９６の押圧方向と逆側にスライドすることとなる。これにより、サポート１００に保持されたアウタ側ブレーキパッド９８は、爪部１８により押圧されることとなり、ロータのアウタ側主面へ押圧でされる。
【００３７】
本実施形態に係るディスクブレーキ装置１０では、回転軸４２の先端側における上記制動動作と同時に、回転軸４２の後端側においてアジャスト動作が成される。ブレーキ動作とアジャスト動作は、単一の回転軸４２を介した連動動作となるからである。
【００３８】
このように、制動動作とアジャスト動作を回転軸４２を介して連動させることにより、駆動源を１つとしつつ、二つの動作を実施することが可能となる。また、アジャスト機構５４は、電動モータ４０の回転軸４２の回転角、すなわちインナ側ブレーキパッド９６がロータに圧接されるまでの距離に応じて動作する。このため、インナ側ブレーキパッド９６、アウタ側ブレーキパッド９８のライニング９６ａ，９８ａが摩耗した場合でも、ロータとブレーキパッドとの距離が大きく変わる事が無く、安定した制動制御性を維持することができる。
【００３９】
また、パワーユニット３０における先端側にギアやロッド等を設けないようにして、電動モータ４０の回転軸４２とフィードバックプレート２６との間に介在させる要素を偏芯カム４６のみとしたため、従来の電子制御式のディスクブレーキ装置に比べて、制動動作の応答性を向上させることができる。
【００４０】
また、車両の前進方向を正としたロータの回出方向に設けるローラ８４を複数に（ローラの接触面の長さを長く）したことにより、自己サーボ効果を奏する際のインナ側ブレーキパッド９６の安定性を高めることができる。
【００４１】
また、パワーユニット３０は、キャリパボディ１２ａとサポート１００（サポート１００に備えられたインナ側クリップ１１０）とによって保持されることとなるため、キャリパ１２とサポート１００との係合部であるスライドピンに係る偏加重が軽減され、ディスクブレーキ装置１０の耐振動性を向上させることができる。
【００４２】
なお、上記実施形態では、フィードバックプレート２６に形成した傾斜溝２８ａ，２８ｂは、傾斜溝２８ｂを傾斜溝２８ａよりも長くする旨記載した。しかしながら、傾斜溝２８ａと傾斜溝２８ｂは、図９に示すように、両者を同じ長さとしても良い。この場合、アンカプレート３２側に設けられる傾斜溝３８ａと傾斜溝３８ｂについても、両者を同じ長さとすることができる。このような構成とした場合、フィードバックプレート２６やアンカプレート３２の仕様の限定が無くなるため、左右どちらのブレーキ装置にも採用することが可能となり、在庫管理のしやすさ、生産性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】ディスクブレーキ装置の構成を示す図である。
【図２】ディスクブレーキ装置におけるキャリパとサポートとを分解した際の斜視図である。
【図３】キャリパの構成を示す分解斜視図である。
【図４】パワーユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図５】ガイドブラケット、ラッチレバー、およびワンウェイギアの配置関係を示す部分拡大図である。
【図６】ギアユニットの組み付け状態を示す斜視図である。
【図７】パワーユニットと、フィードバックプレート、およびローラの関係を示す斜視図である。
【図８】パワーユニットとフィードバックプレート、ローラ、およびインナ側ブレーキパッドの組み付け状態を示す部分断面図である。
【図９】フィードバックプレートの応用形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０………ディスクブレーキ装置、１２………キャリパ、１２ａキャリパボディ、２４………支持プレート、２６………フィードバックプレート、２８ａ………傾斜溝、２８ｂ………傾斜溝、３０………パワーユニット、３２………アンカプレート、４０………電動モータ、４２………回転軸、４４………凸部、５４………アジャスト機構、５６………アジャストロッド、５８………アジャストナット、６０………アジャストボルト、６０ａ………頭、６２………アジャストギア、６４………ワンウェイギア、６６………ラッチ機構、６８………アジャストレバー、７０………ラッチレバー、７２………ガイドブラケット、７４………第１スプリング、７６………第２スプリング、８０………ギアユニット、９６………インナ側ブレーキパッド、９８………アウタ側ブレーキパッド、１００………サポート。
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスクブレーキ装置に係り、特に制動力を生じさせるための駆動源を電気モータとしたディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において使用されるディスクブレーキ装置であり、インナパッド押圧機構を持つキャリパボディを介してインナパッドとアウタパッドを挟圧し、ブレーキ動作するディスクブレーキ装置は一般に知られている。
【０００３】
また、従来の油圧により動作するピストンに替えて、駆動源を電動モータとしてブレーキパッドを押圧する簡素な構造で信頼性の高いディスクブレーキ装置が多用されるようになっている。
【０００４】
しかしながら、大きな制動力を必要とするディスクブレーキ装置では、大きな押圧力を必要とすることから、駆動源に大出力の電動モータが必要とされ、装置は大型化し、重量は増加することとなった。
このようなことから、駆動源をモータとしつつ自己サーボ効果を奏する、偏芯機構とローラを用いたディスクブレーキ装置が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特表２００５−５３７４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている構成の駆動源を電気モータとしたディスクブレーキ装置では自己サーボ効果を期待できるが、特許文献１に開示されているディスクブレーキ装置は、電気モータの駆動によって奏されるロータ周方向の力を、傘歯歯車等のギア機構、カム機構を介してロータ軸方向の力へと変換し、これに加えてローラを利用したスライドによる自己サーボ効果を得るようにしている。
【０００６】
このような構成は、ブレーキパッドをロータへ押し付けるまでに介する機構が多くなることによる応答性の低下や、制動機構そのものにギアを用いることで、バックラッシュによる悪影響が懸念される。また、ギア機構やクランク機構が大型なものとなるため、駆動源であるモータは、キャリパ本体の外側に設けざるを得ず、ディスクブレーキ装置全体として見た場合、大型化してしまうという問題もある。さらに、ローラによる支持が２点であるため、ブレーキパッドの安定性の悪さが懸念される。
【０００７】
そこで本発明では、上記課題を解決し、小型で応答性が良く、ロータに圧接されるブレーキパッドの安定性が良好な駆動源を電気モータとしたディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を解決するために、本発明に係るディスクブレーキ装置は、ローラを用いた押し出し機構によりブレーキパッドをロータへ押し付けて自己サーボ効果を奏するディスクブレーキ装置であって、回転軸の先端側に偏芯カム、後端側に凸部をそれぞれ備える電気モータと、当該電気モータを支持するアンカプレートと、前記回転軸の後端部に備えられた凸部に噛み合うギアユニットとを有するパワーユニットと、前記アンカプレートを基点として前記回転軸の回転に伴ってロータの回出方向へスライドするフィードバックプレートと、サポートに支持され、前記パワーユニットを収容するキャリパボディとを備え、前記ギアユニットには、当該ギアユニットに付加された回転力によって駆動されるアジャストボルトを設け、前記フィードバックプレートと前記アンカプレートとの間には、前記回転軸を基点としてロータの回入側と回出側とのそれぞれにおける対向位置に、前記フィードバックプレートのスライド方向に倣った方向に傾斜面を持つ傾斜溝を設けると共に、当該傾斜溝にそれぞれローラを設け、前記ロータの回出側に配置した前記ローラと前記傾斜面との接触面を前記ロータの回入側に配置した前記ローラと前記傾斜面との接触面よりも長くし、前記アジャストボルトは回転により前記キャリパボディの反作用を受けて前記アンカプレートを前記ロータ方向へ押し出し、前記ブレーキパッドの摩耗によるロータとライニングとの隙間を補正する構成としたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置では、前記ローラは同一なものを、前記ロータの回入側に１つ、前記ロータの回出側に２つ設けるようにすると良い。回入側に設けるローラと傾斜面との接触面の長さと、回出側に設けるローラと傾斜面との接触面の長さとを異ならせる場合において、同一なローラをそれぞれ数を異ならせて配置するようにすることで、ローラの製造コストの低減、在庫管理の容易性向上等の効果を得ることができる。
【００１０】
また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置では、前記アジャストボルトを前記ローラの配置形態に倣って３つ設けるようにすると良い。面を構成することのできる３点でアジャスト作用を奏することにより、ロータとブレーキパッドとの隙間を調整する際の安定化を図ることができる。
【００１１】
また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置では、前記ギアユニットは、アジャスト機構とラッチ機構とより構成され、前記アジャスト機構は、前記アジャストボルトを押し出すアジャストナットと当該アジャストナットと噛み合うアジャストギア、及び前記アジャストギアに係合されたワンウェイギアとより成り、前記ラッチ機構は、前記回転軸の後端に設けられた突起部により所定方向に回転させられるアジャストレバーと、前記アジャストレバーが所定量回動する事により前記ワンウェイギアに噛み合った状態で前記ワンウェイギアを回転させる方向へスライドするラッチレバーと、前記ラッチレバーのスライドをガイドするガイドブラケットとを有するものとすることが望ましい。ギアユニットをこのような構成とすることで、制動作用を奏するための駆動源となる電気モータの回転軸の回転作用のみで、複数のアジャストボルトの押し出しを行うことが可能となる。
【００１２】
さらに、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置では、前記パワーユニットを前記サポートと前記キャリパボディとの双方で支持する構成とすることができる。このような構成とすることで、キャリパとサポートとの係合部となるスライドピンにかかる偏荷重が軽減され、ディスクブレーキ装置の耐振動性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置によれば、電気モータをキャリパボディに収容し、フィードバックプレートのスライド機構には偏芯カムのみを用いる構成としたため、電子制御式のディスクブレーキ装置として、小型化、応答性の向上を期待することができる。また、ブレーキパッドをロータに押圧させるフィードバックプレートの押し出し機構となるローラと傾斜面との接触面について、ロータの回出側の接触面をロータの介入側の接触面よりも長くした事により、ブレーキパッドを支えるフィードバックプレートが面で支持されることとなり、制動時におけるブレーキパッドの安定性を良好に保つことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明のディスクブレーキ装置に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本実施形態に係るディスクブレーキ装置は、図１に示すように、サポート１００と、キャリパ１２を基本として構成され、図示しないロータに対してブレーキパッド（インナ側ブレーキパッド９６：図３参照、アウタ側ブレーキパッド９８：図２参照）を押圧させることで制動力を生じさせる。ここで、図１において、図１（Ａ）はディスクブレーキ装置の正面図、図１（Ｂ）はディスクブレーキ装置の左側面図、図１（Ｃ）はディスクブレーキ装置の斜視図を示すものである。
【００１５】
次に、図２にサポート１００とキャリパ１２とを分解した斜視図を示し、サポート１００について説明する。本実施形態に係るサポート１００は、インナ側、アウタ側にそれぞれ形成されたトルク受け部１０２，１０４と、取り付け状態において、図示しないロータを跨ぐようにして前記トルク受け部１０２，１０４を繋ぐサポート腕部１０６、及びサポート１００を車両等のボディに固定するための取り付け孔１０８とを有する。また、サポート１００には、インナ側トルク受け部１０２、アウタ側トルク受け部１０４にそれぞれ、インナ側クリップ１１０、アウタ側クリップ１１２が備えられている。インナ側クリップ１１０は、詳細を後述するパワーユニット３０（図３参照）におけるアンカプレート３２（図４参照）の側面に当接し、当該アンカプレート３２がロータの軸方向へ摺動する際の摺動性を向上させる。これに対してアウタ側クリップ１１２は、アウタ側ブレーキパッド９８がロータの軸方向へ摺動する際の摺動性を向上させる作用を担う。また、アウタ側クリップ１１２は、アウタ側ブレーキパッド９８を保持するためのブレーキパッド保持部１１２ａを有し、アウタ側ブレーキパッド９８の耳部９８ｃを下側から保持することを可能な構成としている。
【００１６】
また、サポート１００には、詳細を後述するキャリパ１２のアーム部２０を固定し、ロータの軸方向にスライドさせるためのスライドピン１１４、及び前記スライドピンの摺動部を保護するブーツ１１６が備えられている。サポート１００に対するキャリパ１２の固定は、アーム部２０に設けられた貫通孔２２にボルト１２０を挿通させ、スライドピン１１４の内面に形成された雌ネジ部に螺合させれば良い。
また、サポート１００とキャリパ１２との間には、キャリパ１２のガタツキを防止するためのホールドスプリング１１８が設けられる。
【００１７】
なお、アウタ側ブレーキパッド９８は、ロータ主面に押圧される摩擦部材であるライニング９８ａと、当該ライニング９８ａを貼付する金属板であるプレッシャプレート９８ｂとから成り、プレッシャプレート９８ｂには前述した耳部９８ｃが形成されている。
【００１８】
前記キャリパ１２は、図３に示すように、キャリパボディ１２ａと、パワーユニット３０、フィードバックプレート２６、インナ側ブレーキパッド９６、および支持プレート２４とから成る。
【００１９】
キャリパボディ１２ａは、パワーユニット収容部１４と、爪部１８、背部部１６、およびアーム部２０とを有する。パワーユニット収容部１４は、詳細を後述するパワーユニット３０を収容する部位であり、駆動源である電動モータ４０（図４参照）を稼動させるための電力を供給する電気配線（不図示）が接続されている。爪部１８は、パワーユニット３０によって生じた押し出しの力の反力を受けてアウタ側ブレーキパッド９８をロータへ押圧させる役割を担う。背部１６は、前記パワーユニット収容部１４と前記爪部１８とを図示しないロータを跨いで接続する接続部材である。アーム部２０は、前記パワーユニット収容部１４を基点としてロータの回入側と回出側に対を成して設けられ、上述したサポート１００に対してキャリパ１２を固定するための役割を担う。このため、各アーム部２０の先端側には、ボルト１２０を挿通させるための貫通孔２２が形成されている。
【００２０】
パワーユニット３０は、図４（Ａ）に示すように、アンカプレート３２と電動モータ４０、およびギアユニット８０とを基本として構成される。アンカプレート３２は、パワーユニット３０のベースとなる板部材であり、一方の面に電動モータ４０やアジャストロッド５６等が固定され、キャリパボディ１２ａのパワーユニット収容部１４に嵌め込まれた際、サポート１００側に突出し、トルク受け部１０２に設けられたインナ側クリップ１１０に当接する。このため、アンカプレート３２には、電動モータ４０の回転軸４２を挿通させるための貫通孔３４が形成されている。また、他方の面には、図８に示すように、詳細を後述するローラ８４（図７参照）を収容する傾斜溝３８ａ，３８ｂが形成されている。傾斜溝３８ａ，３８ｂの傾斜面は詳細を後述するフィードバックプレート２６のスライド方向に倣って設けられ、傾斜溝３８ａ，３８ｂの長辺は前記スライド方向と直交する方向となる。また、傾斜溝３８ａ，３８ｂは電動モータ４０の配置位置または電動モータ４０の回転軸４２を基点として、図示しないロータの回入方向と回出方向（車両を前進させる方向を正とした場合）にそれぞれ設けられ、ロータの回出方向に設ける傾斜溝３８ｂの長辺をロータの回入方向に設ける傾斜溝３８ａの長辺よりも長くしている。また、アンカプレート３２には、詳細を後述するフィードバックプレート２６を保持するためのピン９０（図７参照）を挿通する貫通孔３６が形成されている。なお、貫通孔３６は、ピン９０をスライド自在に保持するために、ピン９０の直径に対しフィードバックプレート２６のスライド範囲程度大径となるように形成されている。
【００２１】
電動モータ４０は、図４（Ｂ）に先端側を示すように、回転軸４２の先端に偏芯カム４６を設けている。また、カムシャフト４８には、ニードルベアリング５０を備え、詳細を後述するフィードバックプレート２６に設けられる長孔２７との間の摺動抵抗の低減を図るようにしている。また、図４（Ａ）に示すように、電動モータ４０の回転軸４２における後端には、扇状の凸部４４が形成されている。なお、電動モータ４０は、アンカプレート３２に対し、ボルト５２により固定されれば良い。なお、電動モータ４０としては、回転角度を任意に設定することのできるサーボモータを用いる事が望ましい。制御信号の調節により、電動モータ４０の回転軸の角度を制御することで、ロータに対するブレーキパッド９６，９８の押し付け度合いを調整することができ、制動力の強さを変化させることができるからである。
【００２２】
ギアユニット８０は、アジャスト機構５４とラッチ機構６６とより構成される。アジャスト機構５４は、アジャストロッド５６、アジャストナット５８、アジャストボルト６０、メインギア６２、およびワンウェイギア６４より成る。アジャストロッド５６は、アジャストボルト６０を支持する筒であり、アジャスト機構５４の基礎となる。アジャストナット５８は、内周面に雌ネジを形成し、外周面に歯車を形成されたナットであり、前記アジャストロッド５６の上端部に配設される。アジャストボルト６０は、前記アジャストナット５８と螺合し、挿通させた部分を前記アジャストロッド５６の筒状部に収容するように配設される。このような構成とすることで、前記アジャストナット５８の回転により、アジャストボルト６０の突出量を変化させることができる。前記メインギア６２は、３つのアジャストナット５８の中心位置に中心点を有する歯車であり、当該メインギア６２と前記３つのアジャストナット５８のギアが噛み合うように構成されている。このような構成とすることによれば、前記メインギア６２を回転させることにより、３つのアジャストナット５８を同期させて回転させることができる。よって、３つのアジャストボルト６０の突出量を等しくすることができる。ワンウェイギア６４は、前記メインギア６２に係合され、回転が同期されている。したがって、後述するラッチ機構６６によりワンウェイギア６４が回転させられる事に従って、前記メインギア６２が回転し、アジャストナット５８が回転することとなる。
【００２３】
ラッチ機構６６は、アジャストレバー６８、ガイドブラケット７２、ラッチレバー７０、第１スプリング７４、及び第２スプリング７６とを基本として構成される。アジャストレバー６８は、前記電動モータ４０の回転軸４２の後端部に係合される部材である。アジャストレバー６８には、電動モータ４０の回転軸４２の後端部に嵌め込み可能な貫通孔６８ａが設けられた基部と、前記貫通孔６８ａの周縁部に設けられ回転軸４２の後端部に形成された扇状の凸部４４に噛み合い可能な凸片６８ｂと、前記基部の外周に設けられ、回転軸４２の回転角を所定のアジャスト量に変換するレバー部６８ｃとを有する。また、レバー部６８ｃの先端には、詳細を後述する第２スプリング７６を係合するためのフック部６８ｄが形成されている。ガイドブラケット７２は、詳細を後述するラッチレバー７０の動きをガイドする部材であり、電動モータ４０の後端部に、ボルト７３等を用いて固定される。ガイドブラケット７２には、図５に示すような形状をした貫通溝７２ａが形成されており、当該貫通溝７２ａに遊嵌されたラッチレバー７０が、矢印Ａの方向へ向かう時は直線的に、矢印Ｂの方向へ向かう時は溝の膨らみ（幅広部分）に逃げるようにして移動可能な構成とされている。ラッチレバー７０は、前記ワンウェイギア６４に噛み合う突起部７０ｃを備えると共に、その長手方向両端部に、詳細を後述する第１スプリング７４と第２スプリング７６とをそれぞれ係合可能な第１のフック部７０ａ、第２のフック部７０ｂを備える。第１スプリング７４は、ガイドブラケット７２における一方の端部（図中上側端部）７２ｂと、ラッチレバー７０における第１のフック部７０ａとに係合され、矢印Ａの方向へ移動させられたラッチレバー７０を矢印Ｂの方向へ引き戻す作用を担う。第２スプリング７６は、アジャストレバー６８のレバー部６８ｃに形成されたフック部６８ｄと、ラッチレバー７０における第２のフック部７０ｂとに係合され、アジャストレバー６８の回転に応じて移動されるレバー部６８ｃ先端の動きに従ってラッチレバー７０を矢印Ａの方向へ引っ張る作用を担う。
【００２４】
上記のような構成のパワーユニット３０を組み付けた場合、アジャスト機構５４、ラッチ機構６６は、図６に示すような状態となる。ここで、電動モータ４０の回転軸４２が矢印Ｃの方向へ所定量回転すると、後端部の凸部４４とアジャストレバー６８の凸片６８ｂとが噛み合うこととなり、アジャストレバー６８のレバー部６８ｃ（図４参照）を矢印Ｄの方向へ回転させる。この作用により、第２スプリング７６も矢印Ｄの方向へと引っ張られ、ラッチレバー７０を貫通溝７２ａの直線部分に押し付けながら矢印Ａの方向へ引っ張ることとなる。ラッチレバー７０に設けられた突起部７０ｃ（図５参照）はワンウェイギア６４の歯と噛み合うため、ラッチレバー７０が矢印Ａの方向へスライドすることによりワンウェイギア６４を矢印Ｅの方向へ回転させることとなる。そして、ワンウェイギア６４とアジャストギア６２は一体に係合されているため、アジャストギア６２もワンウェイギア６４の回転に倣って矢印Ｆの方向へ回転する。アジャストギア６２に噛み合う３つのアジャストナット５８は、前述したアジャストギア６２の回転に伴って矢印Ｇの方向へ回転する。アジャストボルト６０のボルト部分には右ネジが形成されているため、螺合するアジャストナット５８が矢印Ｇの方向へ回転することにより、アジャストボルト６０は矢印Ｈの方向へ突出することとなる。
【００２５】
電動モータ４０の駆動が停止、あるいは電動モータ４０の回転軸４２に矢印Ｃと反対方向の駆動力が付与されると、第２スプリング７６の作用によるラッチレバー７０の引っ張りが解除され、ラッチレバー７０は第１スプリング７４の作用により、矢印Ｂの方向へと引き戻される。この際、ワンウェイギア６４は矢印Ｅの方向のみへの回転力を得るためのノコ歯状の歯車であるため、矢印Ｂの方向へ引き戻されるラッチレバー７０の突起部７０ｃとの間に引っ掛かりを持たない。また、ガイドブラケット７２に設けられた貫通溝７２ａには、ラッチレバー７０の板幅よりも広い幅の部分があるため、ラッチレバー７０の突起部７０ａがワンウェイギア６４の歯に接触すると、ラッチレバー７０は当該歯の傾斜に倣って幅広部分に退避しつつ矢印Ｂの方向へ押し戻されることとなる。よって、ワンウェイギア６４、アジャストギア６２、アジャストナット５８は、常に一定の方向へ回転させられることとなる。
【００２６】
なお、インナ側ブレーキパッド９６とアウタ側ブレーキパッド９８がロータ面を押圧し、アジャストナット５８とアジャストボルト６０との螺合面に軸力が生じ、当該軸力の作用により前記螺合面に生じる摩擦力が第２スプリング７６のバネ定数を大きく上回る場合、アジャストレバー６８が回転した場合であってもラッチレバー７０は移動（回転）せず、第２スプリング７６が伸張するのみとなり、過調整される事が防止される。
【００２７】
上記のような構成のパワーユニット３０の先端側にはフィードバックプレート２６を介してインナ側ブレーキパッド９６が備えられ、後端側には支持プレート２４が備えられる。
【００２８】
フィードバックプレート２６は、所定方向へのスライド作用により、ロータの軸方向へのせり上がりを成し、取り付けられたインナ側ブレーキパッド９６をロータへ圧接する役割を担う押圧板である。フィードバックプレート２６の一方の面（アンカプレート３２と対向する面）には、スライド方向と交差（図７においては直交）する方向に長辺を有する長孔２７と、スライド方向に倣った方向に傾斜面を有する傾斜溝２８ａ，２８ｂが形成されている。また、傾斜溝２８ａ，２８ｂは、その長辺がフィードバックプレート２６のスライド方向と直交する方向に定められ、上述したアンカプレート３２における他方の面に設けた傾斜溝３８ａ，３８ｂと対向する位置、大きさとして形成される。また、フィードバックプレート２６の他方の面は、インナ側ブレーキパッド９６を取り付けるために、平面状に形成されている。その他、フィードバックプレート２６には、アンカプレート３２に対する押し付け力を付与し、アンカプレート３２からの脱落を防止するためのピン９０を挿通するための貫通孔２９が形成されている。なお、ピン９０はフィードバックプレート２６の他方の面から挿通するため、他方の面における開口部は、段穴とされている。このような構成とすることで、ピン９０はフィードバックプレート２６に引っ掛かることができ、インナ側ブレーキパッド９６の取り付け面（他方の面）を平坦なものとすることができる。
【００２９】
フィードバックプレート２６とアンカプレート３２との間には、対向配置された前記傾斜溝２８ａ，２８ｂ、３８ａ，３８ｂに挟まれるローラ８４が配置される。本実施形態で用いるローラ８４は、ロータの回出側に設けた傾斜溝２８ｂ，３８ｂに配置するものも、ロータの回入側に設けた傾斜溝２８ａ，３８ａに配置するものも、同様な長さ、直径を有するローラ８４としている。そして、ロータの回出側に形成した傾斜溝２８ｂ，３８ｂに配置するローラ８４は２つとしてローラ８４と傾斜面との接触面の長さを長くし、自己サーボ効果の影響の大きいロータ回出側におけるフィードバックプレート２６およびインナ側ブレーキパッド９６の安定性を向上させている。
【００３０】
また、３つのローラ８４は、それぞれ転がり方向、距離を同期させるため、枠状のホルダ８２に保持されている。ホルダ８２は、上述したフィードバックプレート２６の長孔２７を避けるように枠を形成している。なお、ローラ８４はロータの回出側に配置するものを長物としても良いが、回入側と回出側とで同じものを利用することで、構成部材の在庫管理等が容易となる。
【００３１】
フィードバックプレート２６は、アンカプレート３２との間にホルダ８２を挟みこんだ状態で、ピン９０により保持される。アンカプレート３２側のピン９０の端部には、皿状のカップ９４が備えられ、当該カップ９４とアンカプレート３２との間には圧縮方向に反発力を奏するスプリング９２が設けられている。このような構成とすることで、アンカプレート３２からフィードバックプレート２６、およびホルダ８２が脱落する事を防止しつつ、フィードバックプレート２６を所定の範囲内で、スライド、せり出し自在とすることが可能となる。
【００３２】
このような構成のパワーユニット３０とフィードバックプレート２６では、電動モータ４０の回転軸４２が回転すると、偏芯カム４６の作用によりカムシャフト４８に取り付けられたニードルベアリング５０がフィードバックプレート２６に形成された長孔２７の長辺に沿って転動し、フィードバックプレート２６をロータの回出方向へスライドさせる。フィードバックプレート２６のスライドにより、傾斜溝２８ａ，２８ｂ、３８ａ，３８ｂの傾斜面とローラ８４との接触位置が異なることとなり、フィードバックプレート２６はロータの軸方向へとせり上がることとなる。
【００３３】
インナ側ブレーキパッド９６は、図３に示すように、摩擦部材であるライニング９６ａと、当該ライニング９６ａを貼付する金属板であるプレッシャプレート９６ｂとを有し、プレッシャプレート９６ｂはフィードバックプレート２６の側辺にホールド可能な爪部９６ｃを有し、スライドするフィードバックプレート２６との間にズレが生じないように構成されている。
【００３４】
また、支持プレート２４は、キャリパボディ１２ａにおけるパワーユニット収容部１４の深部に収容され、ここにアジャストボルト６０の頭６０ａが当接するようにパワーユニット３０が収められる。このため、アジャストナット５８の回転によりアジャストボルト６０の突出量が増した場合、アジャストボルト６０の頭６０ａは支持プレート２４により支持されているため、パワーユニット３０全体がロータ方向へと押し出されることとなる。この作用により、インナ側ブレーキパッド９６に摩耗が生じた場合であっても、ロータとの距離を所定範囲内に収めることができる。
【００３５】
上記のような各構成要素を有するディスクブレーキ装置１０では、まず、図示しない電気配線から入力される信号に基づいて電動モータ４０が駆動される。電動モータ４０の回転軸４２が回転することにより偏芯カム４６の作用によりフィードバックプレート２６がロータの回出方向へとスライドしつつせり上げられ、インナ側ブレーキパッド９６はロータのインナ側主面へ押し付けられることとなる。インナ側主面に押圧されたインナ側ブレーキパッド９６は、ロータの回転力に巻き込まれるように引きずられ、フィードバックプレート２６とアンカプレート３２との間に配置したローラ８４が、傾斜溝２８ａ，２８ｂ、３８ａ，３８ｂにおける傾斜面に転動することとなる。このような自己サーボ効果により、ロータに対するインナ側ブレーキパッド９６の押し付け力が増すこととなる。
【００３６】
また、インナ側ブレーキパッド９６がロータに押圧されると、その反作用により、サポート１００を基点としてキャリパ１２全体が、ロータの軸方向であって、インナ側ブレーキパッド９６の押圧方向と逆側にスライドすることとなる。これにより、サポート１００に保持されたアウタ側ブレーキパッド９８は、爪部１８により押圧されることとなり、ロータのアウタ側主面へ押圧でされる。
【００３７】
本実施形態に係るディスクブレーキ装置１０では、回転軸４２の先端側における上記制動動作と同時に、回転軸４２の後端側においてアジャスト動作が成される。ブレーキ動作とアジャスト動作は、単一の回転軸４２を介した連動動作となるからである。
【００３８】
このように、制動動作とアジャスト動作を回転軸４２を介して連動させることにより、駆動源を１つとしつつ、二つの動作を実施することが可能となる。また、アジャスト機構５４は、電動モータ４０の回転軸４２の回転角、すなわちインナ側ブレーキパッド９６がロータに圧接されるまでの距離に応じて動作する。このため、インナ側ブレーキパッド９６、アウタ側ブレーキパッド９８のライニング９６ａ，９８ａが摩耗した場合でも、ロータとブレーキパッドとの距離が大きく変わる事が無く、安定した制動制御性を維持することができる。
【００３９】
また、パワーユニット３０における先端側にギアやロッド等を設けないようにして、電動モータ４０の回転軸４２とフィードバックプレート２６との間に介在させる要素を偏芯カム４６のみとしたため、従来の電子制御式のディスクブレーキ装置に比べて、制動動作の応答性を向上させることができる。
【００４０】
また、車両の前進方向を正としたロータの回出方向に設けるローラ８４を複数に（ローラの接触面の長さを長く）したことにより、自己サーボ効果を奏する際のインナ側ブレーキパッド９６の安定性を高めることができる。
【００４１】
また、パワーユニット３０は、キャリパボディ１２ａとサポート１００（サポート１００に備えられたインナ側クリップ１１０）とによって保持されることとなるため、キャリパ１２とサポート１００との係合部であるスライドピンに係る偏加重が軽減され、ディスクブレーキ装置１０の耐振動性を向上させることができる。
【００４２】
なお、上記実施形態では、フィードバックプレート２６に形成した傾斜溝２８ａ，２８ｂは、傾斜溝２８ｂを傾斜溝２８ａよりも長くする旨記載した。しかしながら、傾斜溝２８ａと傾斜溝２８ｂは、図９に示すように、両者を同じ長さとしても良い。この場合、アンカプレート３２側に設けられる傾斜溝３８ａと傾斜溝３８ｂについても、両者を同じ長さとすることができる。このような構成とした場合、フィードバックプレート２６やアンカプレート３２の仕様の限定が無くなるため、左右どちらのブレーキ装置にも採用することが可能となり、在庫管理のしやすさ、生産性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】ディスクブレーキ装置の構成を示す図である。
【図２】ディスクブレーキ装置におけるキャリパとサポートとを分解した際の斜視図である。
【図３】キャリパの構成を示す分解斜視図である。
【図４】パワーユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図５】ガイドブラケット、ラッチレバー、およびワンウェイギアの配置関係を示す部分拡大図である。
【図６】ギアユニットの組み付け状態を示す斜視図である。
【図７】パワーユニットと、フィードバックプレート、およびローラの関係を示す斜視図である。
【図８】パワーユニットとフィードバックプレート、ローラ、およびインナ側ブレーキパッドの組み付け状態を示す部分断面図である。
【図９】フィードバックプレートの応用形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０………ディスクブレーキ装置、１２………キャリパ、１２ａキャリパボディ、２４………支持プレート、２６………フィードバックプレート、２８ａ………傾斜溝、２８ｂ………傾斜溝、３０………パワーユニット、３２………アンカプレート、４０………電動モータ、４２………回転軸、４４………凸部、５４………アジャスト機構、５６………アジャストロッド、５８………アジャストナット、６０………アジャストボルト、６０ａ………頭、６２………アジャストギア、６４………ワンウェイギア、６６………ラッチ機構、６８………アジャストレバー、７０………ラッチレバー、７２………ガイドブラケット、７４………第１スプリング、７６………第２スプリング、８０………ギアユニット、９６………インナ側ブレーキパッド、９８………アウタ側ブレーキパッド、１００………サポート。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラを用いた押し出し機構によりブレーキパッドをロータへ押し付けて自己サーボ効果を奏するディスクブレーキ装置であって、
回転軸の先端側に偏芯カム、後端側に凸部をそれぞれ備える電気モータと、当該電気モータを支持するアンカプレートと、前記回転軸の後端部に備えられた凸部に噛み合うギアユニットとを有するパワーユニットと、
前記アンカプレートを基点として前記回転軸の回転に伴ってロータの回出方向へスライドするフィードバックプレートと、
サポートに支持され、前記パワーユニットを収容するキャリパボディとを備え、
前記ギアユニットには、当該ギアユニットに付加された回転力によって駆動されるアジャストボルトを設け、
前記フィードバックプレートと前記アンカプレートとの間には、前記回転軸を基点としてロータの回入側と回出側とのそれぞれにおける対向位置に、前記フィードバックプレートのスライド方向に倣った方向に傾斜面を持つ傾斜溝を設けると共に、当該傾斜溝にそれぞれローラを設け、
前記ロータの回出側に配置した前記ローラと前記傾斜面との接触面を前記ロータの回入側に配置した前記ローラと前記傾斜面との接触面よりも長くし、
前記アジャストボルトは回転により前記キャリパボディの反作用を受けて前記アンカプレートを前記ロータ方向へ押し出し、前記ブレーキパッドの摩耗によるロータとライニングとの隙間を補正する構成としたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記ローラは同一なものを、前記ロータの回入側に１つ、前記ロータの回出側に２つ設け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】
前記アジャストボルトを前記ローラの配置形態に倣って３つ設けることを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項４】
前記ギアユニットは、アジャスト機構とラッチ機構とより構成され、
前記アジャスト機構は、前記アジャストボルトを押し出すアジャストナットと当該アジャストナットと噛み合うアジャストギア、及び前記アジャストギアに係合されたワンウェイギアとより成り、
前記ラッチ機構は、前記回転軸の後端に設けられた突起部により所定方向に回転させられるアジャストレバーと、前記アジャストレバーが所定量回動する事により前記ワンウェイギアに噛み合ってた状態で前記ワンウェイギアを回転させる方向へスライドするラッチレバーと、前記ラッチレバーのスライドをガイドするガイドブラケットとを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項５】
前記パワーユニットを前記サポートと前記キャリパボディとの双方で支持する構成としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項１】
ローラを用いた押し出し機構によりブレーキパッドをロータへ押し付けて自己サーボ効果を奏するディスクブレーキ装置であって、
回転軸の先端側に偏芯カム、後端側に凸部をそれぞれ備える電気モータと、当該電気モータを支持するアンカプレートと、前記回転軸の後端部に備えられた凸部に噛み合うギアユニットとを有するパワーユニットと、
前記アンカプレートを基点として前記回転軸の回転に伴ってロータの回出方向へスライドするフィードバックプレートと、
サポートに支持され、前記パワーユニットを収容するキャリパボディとを備え、
前記ギアユニットには、当該ギアユニットに付加された回転力によって駆動されるアジャストボルトを設け、
前記フィードバックプレートと前記アンカプレートとの間には、前記回転軸を基点としてロータの回入側と回出側とのそれぞれにおける対向位置に、前記フィードバックプレートのスライド方向に倣った方向に傾斜面を持つ傾斜溝を設けると共に、当該傾斜溝にそれぞれローラを設け、
前記ロータの回出側に配置した前記ローラと前記傾斜面との接触面を前記ロータの回入側に配置した前記ローラと前記傾斜面との接触面よりも長くし、
前記アジャストボルトは回転により前記キャリパボディの反作用を受けて前記アンカプレートを前記ロータ方向へ押し出し、前記ブレーキパッドの摩耗によるロータとライニングとの隙間を補正する構成としたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記ローラは同一なものを、前記ロータの回入側に１つ、前記ロータの回出側に２つ設け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】
前記アジャストボルトを前記ローラの配置形態に倣って３つ設けることを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項４】
前記ギアユニットは、アジャスト機構とラッチ機構とより構成され、
前記アジャスト機構は、前記アジャストボルトを押し出すアジャストナットと当該アジャストナットと噛み合うアジャストギア、及び前記アジャストギアに係合されたワンウェイギアとより成り、
前記ラッチ機構は、前記回転軸の後端に設けられた突起部により所定方向に回転させられるアジャストレバーと、前記アジャストレバーが所定量回動する事により前記ワンウェイギアに噛み合ってた状態で前記ワンウェイギアを回転させる方向へスライドするラッチレバーと、前記ラッチレバーのスライドをガイドするガイドブラケットとを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項５】
前記パワーユニットを前記サポートと前記キャリパボディとの双方で支持する構成としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１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６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２２８８３２（Ｐ２００９−２２８８３２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７６２５２（Ｐ２００８−７６２５２）
【出願日】平成２０年３月２４日（２００８．３．２４）
【出願人】（００００００５１６）曙ブレーキ工業株式会社 (621)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２４日（２００８．３．２４）
【出願人】（００００００５１６）曙ブレーキ工業株式会社 (621)
【Ｆターム（参考）】
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