ディスクブレーキ装置
【課題】運動変換機構にパッドが着脱可能な構成でありながら、パッドが運動変換機構に装着されて一体的に移動されるディスクブレーキ装置を提供する。
【解決手段】
ディスクブレーキ装置は、ベースプレートと、インナーパッド４３を保持するウェッジプレート３７と、ウェッジプレート３７を制動面に平行且つローターの回転方向にスライド移動させながら制動面に垂直な方向に移動させる電動モータユニットおよびローラ３６とを備え、インナーパッド４３は、制動面の径方向への移動が規制されてウェッジプレート３７に装着されるとともに、径方向への移動規制が解除されてウェッジプレート３７から取り外すことが可能に構成されており、ウェッジプレート３７にインナーパッド４３が装着された状態において、ウェッジプレート３７に対するインナーパッド４３のローターの回転方向および制動面に垂直な方向への移動を規制するパッド移動規制機構を備える。
【解決手段】
ディスクブレーキ装置は、ベースプレートと、インナーパッド４３を保持するウェッジプレート３７と、ウェッジプレート３７を制動面に平行且つローターの回転方向にスライド移動させながら制動面に垂直な方向に移動させる電動モータユニットおよびローラ３６とを備え、インナーパッド４３は、制動面の径方向への移動が規制されてウェッジプレート３７に装着されるとともに、径方向への移動規制が解除されてウェッジプレート３７から取り外すことが可能に構成されており、ウェッジプレート３７にインナーパッド４３が装着された状態において、ウェッジプレート３７に対するインナーパッド４３のローターの回転方向および制動面に垂直な方向への移動を規制するパッド移動規制機構を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に用いられ、摩擦により制動力を発生させるディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクブレーキ装置は車両等に広く用いられており、ブレーキペダルに対する踏込み操作に応じて、ホイールとともに回転するローターにパッドを押し付けて摩擦力を発生させることで、ローターの回転を制動するように構成される。従来、油圧力を用いてピストンを作動させることで、ローターに対してパッドを押し付けるタイプのディスクブレーキ装置や、油圧力の代わりに圧縮空気を用いてレバーを作動させるタイプのディスクブレーキ装置が良く知られている。
【０００３】
例えば油圧力を用いてピストンを作動させるディスクブレーキ装置においては、ブレーキペダルに対する操作力を増幅させる倍力装置や、倍力装置によって増幅された操作力を液圧に変換するマスタシリンダー等の装置が必要となり、装置構成が複雑になりがちであった。そこで最近、ブレーキペダルに対する操作に応じて電動モータを回転駆動させ、この回転駆動力を用いてローターにパッドを押し付けて制動力を発生させるタイプのディスクブレーキ装置が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。この特許文献１のような構成とすることで、倍力装置やマスタシリンダー等を省いてシンプルなディスクブレーキ装置を構成できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５１６１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のような構成のディスクブレーキ装置においては、電動モータの回転駆動力をローターにパッドを押し付ける押圧力に変換するための運動変換機構を備えた上で、この運動変換機構（電動モータの回転駆動力に応じて駆動される部分）にパッドが一体的に結合されて装着される必要がある。一方で、繰り返してローターにパッドを押し付けることでパッドは摩耗するため、必要に応じて運動変換機構からパッドを取り外すことができる構成も求められる。このように、パッドを運動変換機構に一体的に結合させて装着する構成でありながら、運動変換機構に対してパッドを着脱できるように構成することが難しいという課題があった。
【０００６】
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、パッドを運動変換機構に一体的に結合させて装着する構成でありながら、運動変換機構に対してパッドを着脱できる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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るディスクブレーキ装置は、制動対象となる回転体に連結されて回転する円盤状の制動面を有したローターと、前記ローターに対して回転方向に固定されて配置されたキャリパ（例えば、実施形態におけるキャリパアセンブリ１０）と、前記ローターの制動面に対向して配置される摩擦パッド（例えば、実施形態におけるアウターパッド４１、インナーパッド４３）と、前記キャリパに取り付けられて前記摩擦パッドを前記制動面に押し付ける作動を行わせる制動作動機構とを有して構成されるディスクブレーキ装置であって、前記制動作動機構が、前記キャリパに取り付けられたベース部材（例えば、実施形態におけるベースプレート３５）と、前記ベース部材に対向配置されて前記摩擦パッドを保持するスライド部材（例えば、実施形態におけるウェッジプレート３７）と、前記ベース部材および前記スライド部材の間に設けられ、前記ベース部材に対して前記スライド部材を前記制動面に平行且つ前記ローターの回転方向にスライド移動させながら前記制動面に垂直な方向に移動させるスライド部材移動機構（例えば、実施形態における電動モータユニット２４、ローラ３６）とを備え、前記スライド部材およびこれに保持された前記摩擦パッドを前記スライド部材移動機構により前記ローターの回転方向および前記制動面に垂直な方向に移動させて、前記摩擦パッドを前記制動面に押し付けて前記ローターの回転を制動するように構成され、前記摩擦パッドは、前記制動面の径方向に挿入されて前記スライド部材に平行な状態で前記径方向への移動が規制されて前記スライド部材に装着されるとともに、前記スライド部材に装着された状態において前記径方向への移動規制が解除されて前記径方向に移動されることで前記スライド部材から取り外すことが可能に構成されており、前記スライド部材に前記摩擦パッドが装着された状態において、前記スライド部材に対する前記摩擦パッドの前記ローターの回転方向および前記制動面に垂直な方向への移動を規制するパッド移動規制機構を備えたことを特徴とする。
【０００８】
上述のディスクブレーキ装置において、前記パッド移動規制機構が、前記スライド部材と前記摩擦パッドとを前記ローターの回転方向に係合させることで、前記摩擦パッドの前記ローターの回転方向への移動を規制する回転方向規制部と、前記スライド部材と前記摩擦パッドとを前記制動面に垂直な方向に係合させることで、前記摩擦パッドの前記制動面に垂直な方向への移動を規制する垂直方向規制部とを備えたことが好ましい。
【０００９】
また、前記回転方向規制部が、前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの一方に、前記制動面に垂直な方向に凹んで前記径方向に延びて形成された嵌合溝部（例えば、実施形態における結合溝４４ａ）と、前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの他方に、前記制動面に垂直な方向に突出して前記径方向に延びるとともに、前記嵌合溝部に嵌合可能に形成された嵌合突起部（例えば、実施形態における結合突起５３）とを備えたことが好ましい。
【００１０】
また、前記垂直方向規制部が、前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの一方に、前記径方向に延びて形成された係合溝部（例えば、実施形態におけるピン受容溝５２）と、前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの他方に、前記制動面に垂直な方向に突出して前記係合溝部に係合可能に形成された係合突起部（例えば、実施形態における結合ピン７０）と、前記係合突起部に前記径方向に取り付けられて、前記制動面に垂直な方向において前記摩擦パッドに前記スライド部材側への押圧力を作用させる押圧部材（例えば、実施形態における押圧クリップ６０）とを備えたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るディスクブレーキ装置は、摩擦パッドが径方向への移動が規制されてスライド部材に装着されるとともに、径方向への移動規制が解除されてスライド部材から取り外すことが可能に構成され、スライド部材に対する摩擦パッドのローターの回転方向および制動面に垂直な方向への移動を規制するパッド移動規制機構を備えて構成される。この構成により、摩擦パッドをスライド部材に一体的に結合させて摩擦パッドを制動面に押し付けることができる構成としつつ、スライド部材にパッドを着脱させることが可能となる。
【００１２】
上述のディスクブレーキ装置において、パッド移動規制機構が、摩擦パッドのローターの回転方向への移動を規制する回転方向規制部と、摩擦パッドの制動面に垂直な方向への移動を規制する垂直方向規制部とを備えたことが好ましい。このように、規制する方向に応じてパッド移動規制機構を分割して構成することにより、例えばパッド移動規制機構を１つの規制部により構成する場合と比較して、各規制部を構成しやすいためにローターの回転方向の移動および制動面に垂直な方向への移動のそれぞれを精度良く規制することが可能になる。
【００１３】
また、回転方向規制部が、制動面に垂直な方向に凹んで形成された嵌合溝部と、制動面に垂直な方向に突出して嵌合溝部に嵌合可能に形成された嵌合突起部とを備えたことが好ましい。この構成の場合には、単に溝と突起とを嵌合させるという簡素な構成でありながら、摩擦パッドのローターの回転方向への移動を確実に規制可能となる。
【００１４】
また、垂直方向規制部が、径方向に延びて形成された係合溝部と、制動面に垂直な方向に突出して係合溝部に係合可能に形成された係合突起部と、径方向に取り付けられて制動面に垂直な方向において摩擦パッドにスライド部材側への押圧力を作用させる押圧部材とを備えたことが好ましい。このように構成した場合には、例えば締結ねじを用いてスライド部材に摩擦パッドを結合させる構成と比較して、特に制動面に垂直な方向に工具等を挿入するスペースが確保しづらい構成であっても、摩擦パッドの着脱を容易に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用したディスクブレーキ装置の斜視図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ部分の断面図である。
【図３】パッドおよびウェッジプレート部分（ケージおよび付勢ユニットを省略）を示した斜視図である。
【図４】パッドおよびウェッジプレート部分（ケージおよび付勢ユニットを含む）を示した斜視図である。
【図５】パッドおよびウェッジプレート部分（ベースプレートを含む）を示した斜視図である。
【図６】ウェッジプレート部分を示した平面図である。
【図７】インナーパッドを示す図であって、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面図をそれぞれ示す。
【図８】ウェッジプレートを示す図であって、（ａ）は背面図を、（ｂ）は平面図を、（ｃ）正面図（２点鎖線でシュープレートを追記）をそれぞれ示す。
【図９】（ａ）は押圧クリップの正面図を、（ｂ）押圧クリップの側面図を、（ｃ）は係合ピンの正面図を、（ｄ）係合ピンの側面図をそれぞれ示す。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、パッドをウェッジプレートに取り付ける過程を示した断面図あって、（ａ）は移動規制溝に移動規制突起が嵌合される途中の状態を、（ｂ）は押圧クリップが装着される前の状態を、（ｃ）は押圧クリップが装着された状態をそれぞれ示す。
【図１１】インナーユニット部分を拡大した図に、制御構成を追記した説明図である。
【図１２】ウェッジプレートの作動を説明するための説明図である。
【図１３】電動モータの制御に関するフローチャートである。
【図１４】（ａ）は変形例としてのパッドを示す正面図で、（ｂ）は変形例としてのウェッジプレートを示す背面図である。
【図１５】（ａ）および（ｂ）は、変形例としての移動規制溝および移動規制突起を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。本発明を適用した一例としてのディスクブレーキ装置１の斜視図を図１に示しており、まず、図１〜図１１を参照しながらディスクブレーキ装置１の全体構成について説明する。なお、以下においては便宜上、車両の左右外側をアウター側、これとは反対に車両の左右内側をインナー側と称して説明を行う。
【００１７】
ディスクブレーキ装置１は、図１および図２に示すように、インナー側のインナー空間１１ａ内にインナーユニット２０を収容するとともに、アウター側の開口部１２ａにインナーパッド４３およびアウターパッド４１を収容して構成されるキャリパアッセンブリ１０が、円盤状に形成されたローター４の端部を両側から挟むように配置される。キャリパアッセンブリ１０は、複数のスライドピン９によってローター４の軸方向にスライド移動可能にキャリア６に取り付けられており、このキャリア６は、アクスル２に固定されたサポートプレート５に取り付けられて固定されている。
【００１８】
インナーユニット２０は、図２に示すように、電動モータユニット２４、電動モータユニット２４の両側に設けられた２つのアジャストユニット３０、電動モータユニット２４のアウター側に設けられたベースプレート３５、ベースプレート３５に対向して配設されたウェッジプレート３７、ベースプレート３５とウェッジプレート３７との間に挟持された円柱状のローラ３６、ローラ３６を保持するケージ４５、およびウェッジプレート３７をベースプレート３５側に付勢する付勢ユニット３９（図４〜図６を参照）から構成される。
【００１９】
電動モータユニット２４は、電力供給を受けて回転駆動力を出力する電動モータ２５、電動モータ２５の出力軸に取り付けられたカム部材２７、および電動モータ２５の回転角を検出するための回転角センサー２８から構成される。カム部材２７は、図３に示すように、電動モータ２５の出力軸に取り付けられる本体部２７ａと、この本体部２７ａに繋がって形成されるとともに、両側面に例えばインボリュート形状のカム側当接面２７ｂが形成された噛合歯２７ｃとを備えて構成される。なお、電動モータユニット２４は、電動モータ２５の駆動軸が制動面４ａに直交する向きで、ベースプレート３５に取り付けられている。
【００２０】
アジャストユニット３０は、図２および図１１に示すように、センサー３１、アジャタ本体部３２、アジャスタ筒状体３３およびアジャスト用駆動歯車３８から構成される。センサー３１は、図７に示すように、制動面４ａに対してインナーパッド４３が押し付けられるときの押圧力を検出可能となっている。アジャスタ筒状体３３は、筒状に形成されて内周面に螺旋状の筒側ねじ（図示せず）が形成された筒部３３ａと、この筒部３３ａのインナー側端部に形成された調整用従動歯車３３ｂとから構成される。アジャタ本体部３２の外周面には、筒部３３ａに形成された筒側ねじと噛合する螺旋状の本体側ねじ（図示せず）が形成されており、筒側ねじと本体側ねじとが噛合してアジャタ本体部３２にアジャスタ筒状体３３が取り付けられている。アジャスト用駆動歯車３８は、両アジャストユニット３０の調整用従動歯車３３ｂと噛合している。このように構成されるアジャストユニット３０により、ブレーキ操作が行われる毎にローター４の制動面４ａとインナーパッド４３との隙間が、所定間隔になるように調整される。
【００２１】
ベースプレート３５は、図６に示すように、ウェッジプレート３７に対向する面に、ローラ３６を嵌め込んで保持するための断面視Ｖ字状のウェッジ溝３５ａが２つ形成されている。ウェッジプレート３７は、図４および図６に示すように、略平板状に形成されており、ベースプレート３５に対向する面には、ベースプレート３５のウェッジ溝３５ａに対応する位置に、ローラ３６を嵌め込んで保持するための断面視Ｖ字状のウェッジ溝３７ａが２つ形成されている。
【００２２】
ウェッジプレート３７の中央部分には、図３に示すように、制動面４ａに直交する方向に貫通してカム部材２７が挿入される挿入空間３７ｂが形成されている。この挿入空間３７ｂの上部における本体部２７ａの側方に位置する部分に、ウェッジプレート３７が側方にスライド移動されたときに本体部２７ａとの干渉を防止するための逃がし部３７ｃが形成されており、一方、挿入空間３７ｂの下部には、カム部材２７のカム側当接面２７ｂと当接するラック側当接面３７ｄが形成されている。このため、電動モータ２５が回転駆動されてカム部材２７が回転されると、ウェッジプレート３７がカム部材２７の回転方向に押圧されて、ベースプレート３５に対向した状態のままでカム部材２７の回転方向にスライド移動される。なお、ラック側当接面３７ｄの側方には、一対のねじ穴３７ｅが形成されている。
【００２３】
ケージ４５は、図４に示すように、略平板状に形成されたベース部４５ａに対して、ローラ３６を収容させて保持するための一対のローラ保持部４５ｂと、中央部分に位置決め用開口部４５ｃとが形成されて構成されている。ローラ３６は、このローラ保持部４５ｂに収容されることにより、上下、ローター４の回転方向、および制動面４ａに直交する方向への移動が規制された状態で、回転可能に支持される。位置決め用開口部４５ｃは、後述するベース部材３９ａに対応させて開口形成されており、ベース部材３９ａはこの位置決め用開口部４５ｃに嵌合されて、ガイドされた状態で前後にスライドされるようになっている。
【００２４】
付勢ユニット３９は、図４〜図６に示すように、ウェッジプレート３７に取り付けられたベース部材３９ａと、このベース部材３９ａに取り付けられた支持軸３９ｃと、スプリング３９ｄと、スプリング押さえ３９ｅとから構成される。ベース部材３９ａには、一対のねじ挿入孔３９ｂが形成されており、このねじ挿入孔３９ｂに挿入した締結ねじをウェッジプレート３７のねじ穴３７ｅに締結することで、ベース部材３９ａがウェッジプレート３７に取り付けられる。スプリング３９ｄは、支持軸３９ｃに挿入されて収縮された状態でスプリング押さえ３９ｅにより固定されており、スプリング３９ｄによるインナー側への付勢力が常時ウェッジプレート３７に作用する構成となっている。この付勢ユニット３９により、ローラ３６は、インナー側に付勢されたウェッジプレート３７（ウェッジ溝３７ａ）とベースプレート３５（ウェッジ溝３５ａ）とによって挟持された状態で保持されている。
【００２５】
アウターパッド４１（摩擦材とも称される）には、アウター側にシュープレート４２が固定されており、インナーパッド４３（摩擦材とも称される）には、インナー側にシュープレート４４が固定されている。なお、アウターパッド４１にシュープレート４２（インナーパッド４３にシュープレート４４）を固定したものが、単にパッドと称される場合もある。
【００２６】
アウターパッド４１およびインナーパッド４３は、制動面４ａに押し付けられることで押圧力に応じた摩擦力を発生させ、ローター４（制動面４ａ）に対してローター４の回転を阻止する制動力を作用させる。アウターパッド４１は、シュープレート４２と一体となって、キャリパアッセンブリ１０のアウター部分に形成されたブリッジ部１２ｃとローター４との間に挿入されている。一方、インナーパッド４３は、シュープレート４４と一体となって、ウェッジプレート３７とローター４との間に挿入されている。
【００２７】
図１１に示すように、車両には電動モータ２５の作動を制御するコントローラ９１が設けられており、このコントローラ９１には、センサー３１で検出された制動面４ａに対してインナーパッド４３が押し付けられるときの押圧力、および回転角センサー２８で検出された電動モータ２５の回転角が入力される。また、車両には、運転者がブレーキ操作をするためのブレーキペダル９２が設けられており、このブレーキペダル９２には、ブレーキペダル９２に対する踏込み力（ブレーキ操作力）を信号に変換して検出する踏込み力検出センサー９２ａが設けられている。この踏込み力検出センサー９２ａで検出された電気信号は、コントローラ９１へ出力される。なお、コントローラ９１には、踏込み力検出センサー９２ａで検出されるブレーキ操作力と、そのブレーキ操作力に対応するインナーパッド４３の押圧力とが、予め対応付けられて記憶されている。
【００２８】
さらに、車両には、ローター４の回転方向（前進方向ｆまたは後進方向ｒ）を検出するための回転方向検出センサー９３が設けられており、回転方向検出センサー９３で得られた検出結果はコントローラ９１に出力される。
【００２９】
ところで、後述するようにして、アウターパッド４１およびインナーパッド４３が繰り返してローター４の制動面４ａに押し付けられて摩耗すると、アウターパッド４１およびインナーパッド４３と制動面４ａとの隙間がその摩耗分だけ大きくなる。そうすると、ブレーキペダル９２が踏込まれてから実際にアウターパッド４１およびインナーパッド４３が制動面４ａに押し付けられるまでのタイムラグが大きくなり、ブレーキ操作の応答性が低下することとなる。そこで、アウターパッド４１およびインナーパッド４３の摩耗によって隙間が大きくなった場合には、アジャスト用駆動歯車３８が自動的に回転駆動され、アウターパッド４１およびインナーパッド４３と制動面４ａとの隙間が所定間隔になるように狭められる調整が行われ、ブレーキ操作の応答性を確保できるように構成されている。
【００３０】
以上ここまでは、ディスクブレーキ装置１の全体構成について説明した。このように構成されるディスクブレーキ装置１においては、ブレーキ操作が繰り返して行われてアウターパッド４１およびインナーパッド４３が繰り返して制動面４ａに押し付けられると、それに応じてアウターパッド４１およびインナーパッド４３が摩耗することとなる。そして、所定の厚み（例えば２ｍｍ程度）以下にまで摩耗した場合には新しいアウターパッド４１およびインナーパッド４３に交換する必要がある。
【００３１】
後述するように、アウターパッド４１はブリッジ部１２ｃによりインナー側に押圧されて制動面４ａに押し付けられる構成となっているが、一方でインナーパッド４３はローター４の回転方向にスライド移動されながら制動面４ａに垂直な方向に押し出されるウェッジプレート３７と一体となって移動されることで、制動面４ａに押し付けられる構成となっている。そのため、インナーパッド４３は、ウェッジプレート３７に対して一体的に結合されて装着されるとともに、必要に応じてウェッジプレート３７から取り外して開口部１２ａの外に取り出し、交換可能に構成されることが要求される。
【００３２】
そこで、本発明を適用したディスクブレーキ装置１においては、図７〜図９に示すように、インナーパッド４３およびウェッジプレート３７を構成することで、インナーパッド４３は開口部１２ａ内に挿入されることでウェッジプレート３７に一体的に装着されるとともに、必要に応じて開口部１２ａから取り出すことができるようになっている。それでは、ウェッジプレート３７に対するインナーパッド４３の取付構成について、以下に詳細に説明する。
【００３３】
インナーパッド４３は、図７に示すように、平板状のシュープレート４４の正面側に上下に延びる断面視略矩形の結合溝４４ａが一対となって形成されており、この一対の結合溝４４ａの側方には、ピン取付孔４４ｂが形成されている。このピン取付孔４４ｂには、図９（ｃ）および図９（ｄ）に示す結合ピン７０が取り付けられる（図３参照）。結合ピン７０は、全体として略円柱状に形成され、円盤状のばね荷重受け部７１、ばね荷重受け部７１に繋がる連結軸部７２、軸部７２に繋がって軸部７２よりも大きな径の挿入軸部７３およびねじ部７４から構成され、ねじ部７４がピン取付孔４４ｂに締結されてインナーパッド４３に取り付けられる。
【００３４】
ウェッジプレート３７は、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、背面側に断面視略矩形となって突出する一対の結合突起５３を備え、この結合突起５３の側部には側方に突出する押圧力付与部５１が形成されている。押圧力付与部５１には、結合ピン７０（挿入軸部７３）を上方から受容可能な十分な大きさを有したピン受容溝５２が、上下に延びて形成されている。
【００３５】
開口部１２ａ内にインナーパッド４３を挿入してウェッジプレート３７にインナーパッド４３を装着する際には、図１０（ａ）に示すように、まずインナーパッド４３の結合溝４４ａをウェッジプレート３７の結合突起５３に嵌合させた状態でインナーパッド４３を下方にスライド移動させる。そうすることで、インナーパッド４３に取り付けられた結合ピン７０（挿入軸部７３）が、ウェッジプレート３７の押圧力付与部５１（ピン受容溝５２）に受容され、インナーパッド４３の底部がキャリア６に当接してウェッジプレート３７に対するインナーパッド４３の下方への移動が規制された仮止め状態になる（図８（ｃ）参照）。この仮止め状態においては、図８（ｃ）および図１０（ｂ）に示すように、挿入軸部７３は若干のクリアランスを有した状態でピン受容溝５２内に収容されている。また、仮止め状態においては、インナーパッド４３は、結合溝４４ａに結合突起５３が嵌合することでローター４の回転方向への移動が規制されており、一方で、制動面４ａに垂直な方向へは若干のクリアランス（例えば１ｍｍ程度の大きさで、軸部７２の軸方向長さに相当）を有している。
【００３６】
図１０（ｂ）に示す仮止め状態において、ばね荷重受け部７１と押圧力付与部５１との隙間に上方から押圧クリップ６０を挿入して取り付ける。ここで、押圧クリップ６０は、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、弾性変形可能な平板金属材料に打ち抜き加工および折り曲げ加工を施すことで形成され、若干インナー側に凸となるように湾曲されて形成された平板状のベース部６１、ベース部６１の上端部をほぼ直角に折り曲げて形成された上側係止部６３、ベース部６１の下端部を円弧状に折り曲げて形成された下側係止部６４とを備える。ベース部６１には、下端部から上方に向けてスリット部６２が形成されている。
【００３７】
押圧クリップ６０を挿入する際には、結合ピン７０の軸部７２と押圧クリップ６０のスリット部６２との位置を合わせた状態で挿入する。そうすると、図１０（ｃ）に示すように、押圧力付与部５１の下端部に下側係止部６４が係止されるとともに、押圧力付与部５１の上端部と上側係止部６３とが上下に対向された状態となって押圧クリップ６０が押圧力付与部５１に取り付けられる。このときに、ベース部６１の湾曲部分のばね力により、インナーパッド４３はウェッジプレート３７に弾性的にしっかりと押圧されるようになっている。このように押圧力付与部５１は、押圧クリップ６０による押圧力をインナーパッド４３に作用させるための座面領域確保という機能をも有している。
【００３８】
押圧クリップ６０が挿入された後、図１に示すように、シュープレート４４の上部に上下に弾性変形可能に形成されたリーフスプリング１２ｄを取り付け、さらにこのリーフスプリング１２ｄを上側から押えるようにリテーナプレート１２ｅを取り付ける。そうすることで、リーフスプリング１２ｄのばね力によってインナーパッド４３が開口部１２ａから上方へ抜け出ないように保持されて、インナーパッド４３の装着が完了する。このようにして、ウェッジプレート３７にインナーパッド４３が取り付けられることで、結合溝４４ａと結合突起５３とが嵌合してインナーパッド４３がローター４の回転方向へ移動されることが規制されるとともに、ばね荷重受け部７１が押圧力付与部５１（ベース部６１）に当接してインナーパッド４３の制動面４ａに垂直な方向への移動が規制され、インナーパッド４３がウェッジプレート３７に一体的に結合されて装着される。
【００３９】
一方、インナーパッド４３を交換するため、ウェッジプレート３７に一体的に結合されて装着されたインナーパッド４３を取り外すときには、まず、リテーナプレート１２ｅおよびリーフスプリング１２ｄを取り外した後、押圧クリップ６０を上方に引いて押圧力付与部５１から取り外す。こうすることで、インナーパッド４３を上方に引き出して開口部１２ａから取り出すことができる。このように、押圧クリップ６０を上下方向に挿入することで、インナーパッド４３にばね力を作用させてウェッジプレート３７に押し付け、一方、押圧クリップ６０を上下方向に抜き去ることで、上記ばね力を解除してウェッジプレート３７からインナーパッド４３を離間させることができる。そのため、例えば締結ねじを用いてウェッジプレート３７にインナーパッド４３を結合させる場合と比較して、特に制動面４ａに垂直な方向に工具等を挿入するスペースが確保しづらい構成であっても、インナーパッド４３の着脱を容易に行うことが可能になる。
【００４０】
以上ここまでは、ウェッジプレート３７に対するインナーパッド４３の取付構成について説明した。以下においては、このように構成されるディスクブレーキ装置１の作動について、図１１および図１２を参照しながら図１３に示すフローチャートに沿って説明する。なお、以下においては、車両が前進走行または後進走行しつつブレーキペダル９２に対して踏込み操作がされていない状態において、運転者によってブレーキペダル９２が踏込み操作された場合のディスクブレーキ装置１の作動を例示して説明する。
【００４１】
まず、図１３に示すステップＳ１１０において、回転方向検出センサー９３で検出されたローター４の回転方向（前進方向ｆまたは後進方向ｒ）が、コントローラ９１に入力される。次にステップＳ１２０に進み、踏込み力検出センサー９２ａで検出されたブレーキペダル９２に対するブレーキ操作力を示す信号が、コントローラ９１に入力される。続いてステップＳ１３０に進み、センサー３１で検出された制動面４ａに対するインナーパッド４３の押圧力を示す信号が、コントローラ９１に入力される。
【００４２】
続くステップＳ１４０において、コントローラ９１は、ステップＳ１１０で入力されたローター４の回転方向が前進方向ｆであるか否かを判定し、判定の結果ローター４の回転方向が前進方向ｆである場合には、前進方向ｆに向かってウェッジプレート３７をスライド移動させるように、電動モータ２５に対して駆動信号を出力する（ステップＳ１５１）。
【００４３】
この駆動信号が入力されて電動モータ２５が回転駆動されることにより、電動モータ２５の回転駆動力が減速されてカム部材２７に伝達され、カム部材２７が回転駆動される。そうすると、カム部材２７のカム側当接面２７ｂがウェッジプレート３７のラック側当接面３７ｄを押圧し、カム部材２７の回転方向（この場合は前進方向ｆ）にウェッジプレート３７がスライド移動される。なお、電動モータ２５の回転角は、電動モータ２５に隣接して設けられた回転角センサー２８によって検出されて、コントローラ９１に入力されている。
【００４４】
このように、インボリュート形状に形成されたカム側当接面２７ｂをラック側当接面３７ｄに当接させて、ウェッジプレート３７スライド移動させる構成とすることで、カム部材２７が回転駆動されたときに、カム側当接面２７ｂとラック側当接面３７ｄとの間に生じるすべりを抑えて、カム部材２７の回転駆動力を効率良くウェッジプレート３７スライド移動に変換することができる。
【００４５】
図１１には、このようにして、ウェッジプレート３７が前進方向ｆにスライド移動されて、シュープレート４４およびインナーパッド４３が一体となって前進方向ｆにスライド移動された状態を、２点鎖線でウェッジプレート３７ｆ、シュープレート４４ｆおよびインナーパッド４３ｆとして示している。
【００４６】
また、図１２には、前進方向ｆにスライド移動されたウェッジプレート３７ｆ、シュープレート４４ｆおよびインナーパッド４３ｆの拡大図を示している。この図１２から分かるように、ウェッジプレート３７が前進方向ｆにスライド移動されると、Ｖ字状のウェッジ溝３７ａうちで後進方向側の斜面に対してローラ３６が押し付けられ、ローラ３６に対してウェッジプレート３７（ウェッジプレート３７と一体となったシュープレート４４およびインナーパッド４３）が、この斜面の傾斜に沿うように相対的にアウター側（制動面４ａ側）に押し出される。
【００４７】
一方、ステップＳ１４０において、判定の結果ローター４の回転方向が後進方向ｒである場合には、後進方向ｒに向かってウェッジプレート３７をスライド移動させるように、コントローラ９１から電動モータ２５へ駆動信号が出力される（ステップＳ１５２）。そうすることで、カム部材２７のカム側当接面２７ｂがウェッジプレート３７のラック側当接面３７ｄを押圧し、カム部材２７の回転方向（この場合は後進方向ｒ）にウェッジプレート３７がスライド移動される。図１１には、このようにして、ウェッジプレート３７が後進方向ｒにスライド移動されたときのウェッジプレート３７、シュープレート４４およびインナーパッド４３の位置を、それぞれ点線でウェッジプレート３７ｒ、シュープレート４４ｒおよびインナーパッド４３ｒとして示している。
【００４８】
上述のようにして、カム部材２７の回転角度に応じてウェッジプレート３７が前進方向ｆまたは後進方向ｒにスライド移動されると同時に、制動面４ａに近づく方向に移動されると、ある時点においてインナーパッド４３が制動面４ａに押し付けられる。そうすると、制動面４ａからインナーパッド４３に作用する反力が、シュープレート４４、ウェッジプレート３７、ローラ３６、ベースプレート３５およびアジャストユニット３０を介してキャリパアッセンブリ１０に作用して、キャリパアッセンブリ１０がインナー側に押圧される。
【００４９】
キャリパアッセンブリ１０がインナー側に押圧されると、スライドピン９により、キャリア６に対してキャリパアッセンブリ１０がインナー側にスライド移動される。そうすると、アウター側に形成されたブリッジ部１２ｃにより、シュープレート４２およびアウターパッド４１が一体的にインナー側に押圧されて、アウターパッド４１が制動面４ａに押し付けられる。このようにして、アウターパッド４１およびインナーパッド４３のそれぞれを制動面４ａに押し付けてローター４を挟持することで、ローター４の回転を阻止する制動力を作用させることができるように構成されている。
【００５０】
このとき、ディスクブレーキ装置１は、ベースプレート３５、ローラ３６ウェッジプレート３７により、制動面４ａにインナーパッド４３を押し付ける押圧力が自動的に増幅される（自己倍力を発生させる）構成となっており、この構成について図１２を参照しながら説明する。なお、以下においては、制動面４ａとインナーパッド４３との間の摩擦係数をμとして説明を行う。
【００５１】
図１２に示すように、制動面４ａに対してインナーパッド４３が押圧力Ｆで押し付けられる場合には、インナーパッド４３には前進方向ｆにＦ×μの摩擦力が作用する。このとき、インナーパッド４３と一体になったウェッジプレート３７にもこの摩擦力Ｆ×μが作用するとともに、ウェッジプレート３７に形成されたウェッジ溝３７ａとローラ３６との当接部分に摩擦力Ｆ×μが作用する。この当接部分においては、摩擦力Ｆ×μにおける制動面４ａに直交する方向への分力の反力が、制動面４ａに近づく方向に作用する反力Ｆ’として、ウェッジプレート３７に作用することとなる。そのため、インナーパッド４３は、元の押圧力Ｆにこの反力Ｆ’を加えた押圧力で制動面４ａに押し付けられ、これらを合計した押圧力（Ｆ＋Ｆ’）に対応した摩擦力（Ｆ＋Ｆ’）×μがインナーパッド４３に作用することとなる。
【００５２】
インナーパッド４３に対して前進方向ｆに作用する摩擦力が、Ｆ×μから（Ｆ＋Ｆ’）×μへと増幅されると、それに伴ってインナーパッド４３、シュープレート４４およびウェッジプレート３７が前進方向ｆにスライド移動される。そうすると、ウェッジプレート３７は、ローラ３６からさらに大きな反力を受けることとなり、これによりインナーパッド４３は、さらに大きな押圧力で制動面４ａに押し付けられる。このようにして、摩擦力によりインナーパッド４３が前進方向ｆにスライド移動される作動と、より大きな押圧力でインナーパッド４３が制動面４ａに押し付けられる作動とが繰り返されることで、制動面４ａに対するインナーパッド４３の押圧力が自動的に増幅されるように構成されている。
【００５３】
上述したように、インナーパッド４３は、ウェッジプレート３７に着脱可能な構成でありながら、ウェッジプレート３７に対して一体的に結合されて装着されるので、インナーパッド４３に作用する摩擦力がウェッジプレート３７に確実に伝達される。そのため、ディスクブレーキ装置１においては、摩擦力に応じた自己倍力を発生させることができ、自己倍力により増幅させた押圧力でアウターパッド４１およびインナーパッド４３を制動面４ａに押し付けることが可能になっている。このとき、ローター４とインナーパッド４３との間で発生した制動力のうちローター４の回転方向成分は、結合溝４４ａおよび結合突起５３を介してインナーパッド４３からウェッジプレート３７に伝達される。ウェッジプレート３７に伝達された制動力は、ローラ３６を介してベースプレート３５に伝達され、さらにベースプレート３５がキャリア６に当接されることで受け止められる構成となっている（図２参照）。一方、発生した制動力のうちローター４の径方向成分（径方向に沿って中心に向かう方向の成分）は、インナーパッド４３がキャリア６に当接されることで（図８（ｃ）参照）、インナーパッド４３からキャリア６に直接伝達されて受け止められる構成となっている。なお、上述のようにして制動力が作用している場合においても、図８（ａ）に示すように、挿入軸部７３はクリアランスを有してピン受容溝５２内に収容された状態のままであり、結合ピン７０を介してウェッジプレート３７に制動力が伝達されない構成となっている。
【００５４】
このように、ベースプレート３５、ローラ３６およびウェッジプレート３７を用いて自己倍力を作用させる構成（ウェッジ機構）とすることで、比較的小型の電動モータ２５を用いた場合であっても、十分に大きな押圧力でアウターパッド４１およびインナーパッド４３を制動面４ａに押し付けて、ローター４に十分な制動力を作用させることが可能となる。このため、比較的小型の電動モータ２５を用いてディスクブレーキ装置１を構成できるようになり、ディスクブレーキ装置１をコンパクトに構成できて、ホイール周辺に配設される他の構成部品の配設スペースを十分に確保できる。
【００５５】
また、自己倍力を発生させるためにディスクブレーキ装置１では、ステップＳ１５１またはステップＳ１５２において、ローター４の回転方向に向けてウェッジプレート３７をスライド移動させるように、電動モータ２５の回転駆動が行われる。
【００５６】
続いてステップＳ１６０に進み、このようにしてローター４に制動力が作用するときに、コントローラ９１において、センサー３１で検出されたインナーパッド４３の押圧力が、踏込み力検出センサー９２ａで検出されたブレーキ操作力に対応する押圧力よりも大きいか否かの判定が行われる。
【００５７】
ステップＳ１６０において、検出された押圧力が、検出されたブレーキ操作力に対応する押圧力よりも大きいと判定された場合には、ステップＳ１７１に進み、押圧力を弱める方向にウェッジプレート３７を移動（インナー側にウェッジプレート３７を移動）させるように、コントローラ９１から電動モータ２５へ駆動信号が出力される。
【００５８】
一方、検出された押圧力が、検出されたブレーキ操作力に対応付けられた押圧力よりも小さいと判定された場合には、ステップＳ１７２に進み、押圧力を強める方向にウェッジプレート３７を移動（アウター側にウェッジプレート３７を移動）させるように、コントローラ９１から電動モータ２５へ駆動信号が出力される。
【００５９】
上述したように、インナーパッド４３は、ウェッジプレート３７に着脱可能な構成でありながら、ウェッジプレート３７に対して一体的に結合された状態で装着される。そのため、ウェッジプレート３７がインナー側に移動される場合や、インナーパッド４３が制動面４ａに押し付けられて振動する場合であっても、ウェッジプレート３７からインナーパッド４３が離間することがない。よって、制動面４ａに垂直な方向におけるインナーパッド４３の位置精度を十分に確保でき、制御通りの制動力を作用させることが可能となる。また、インナーパッド４３は、押圧クリップ６０のばね力によってウェッジプレート３７に押し付けられて一体的に結合されているので、例えばウェッジプレート３７がインナー側に移動される場合には、ウェッジプレート３７と一体となってインナー側に移動されるので、インナーパッド４３に移動遅れ等が発生しない。また、インナーパッド４３による引き摺りトルク等の発生も抑えられる。
【００６０】
このようにして、押圧力をフィードバックさせてステップＳ１６０、Ｓ１７１およびＳ１７２を繰り返して行うことで、ブレーキペダル９２に対するブレーキ操作力に対応した押圧力で制動面４ａにインナーパッド４３を押し付けるように、電動モータ２５の回転駆動制御が行われる。そうすることで、運転者が意図する制動力をローター４に作用させて、車両を減速させることができる。
【００６１】
上述の実施形態においては、インナーパッド４３（シュープレート４４）に結合溝４４ａを設けるとともに、ウェッジプレート３７に結合突起５３を設けた構成例について説明したが、本発明はこの構成例に限定されるものではない。これとは逆に、インナーパッド４３に結合突起を設けるとともに、ウェッジプレート３７に結合溝を設ける構成も可能である。
【００６２】
上述した実施形態においては、インナーパッド４３（シュープレート４４）に上下に真っ直ぐ延びる結合溝４４ａを設けるとともに、ウェッジプレート３７にこの結合溝４４ａに嵌合可能な上下に真っ直ぐ延びる結合突起５３を設けた構成を例示して説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば図１４（ａ）に示すように、下方に向かってテーパ状に溝幅が広がる結合溝２４４ａを設けたインナーパッド２４３と、図１４（ｂ）に示すように、結合溝２４４ａに嵌合可能なテーパ状の結合突起２５３を設けたウェッジプレート２３７とを組み合わせて構成することも可能である。このように構成することで、ウェッジプレート２３７にインナーパッド２４３を装着したときのローター４の回転方向へのガタを抑えることができる。
【００６３】
上述の実施形態では、断面視略矩形の結合溝４４ａおよび結合突起５３を設けた構成について説明したが、結合溝および結合突起の断面形状はこれに限定されない。例えば図１５（ａ）に示すように、突起側テーパ面３５４が形成された結合突起３５３を設けたウェッジプレート３３７と、溝側テーパ面３４５が形成された結合溝３４４ａを設けたインナーパッド３４３とを組み合わせて用いる構成も可能である。また、図１５（ｂ）に示すように、鋭角の結合突起４５３を設けたウェッジプレート４３７と、鋭角の結合溝４４４ａを設けたインナーパッド４４３とを組み合わせて用いる構成も可能である。
【００６４】
上述した実施形態においては、２対のウェッジ溝３５ａ，３７ｃに２つのローラ３６を挟持させた構成例について説明したが、本発明はこの構成例に限定して適用されるものではない。ベースプレート３５に対向した状態でウェッジプレート３７がスライド移動される構成であれば良く、例えばウェッジプレート３７の大きさ等に応じてウェッジ溝３５ａ，３７ｃの対数を設定可能である。
【００６５】
上述の実施形態では、センサー３１を用いてインナーパッド４３の押圧力を検出し、この押圧力をフィードバックさせて電動モータ２５の回転駆動制御を行う構成例について説明したが、本発明はこの構成例に限定して適用されるものではない。例えば、インナーパッド４３の押圧力を検出する代わりに、制動面４ａにインナーパッド４３を押し付けることにより生じるブレーキトルクを検出してフィードバックしたり、または、車両の減速度を検出してフィードバックすることで電動モータ２５の回転駆動制御を行う構成でも良い。
【００６６】
上述の実施形態では、単一の噛合歯２７ｃを有したカム部材２７、およびこの単一の噛合歯２７ｃと噛合する単一のラックを備えた挿入空間３７ｂが形成されたウェッジプレート３７を例示して説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、複数の噛合歯を有したカム部材、およびこの複数の噛合歯と同時に噛合する複数のラックを備えたカム挿入空間が形成されたウェッジプレートを用いた構成でも良い。また、本体部２７ａと噛合歯２７ｃとから構成されるカム部材２７を例に挙げて説明したが、この構成のカム部材２７に代えて、電動モータ２５の回転駆動力を伝達するピニオン歯を備えて形成されるピニオン歯部材を用いても良い。
【００６７】
上述の実施形態では、アウターパッド４１およびインナーパッド４３と制動面４ａとの隙間に応じて、アジャスト用駆動歯車３８が自動的に回転駆動されて、この隙間が調整される構成例について説明したが、本発明はこの構成例に限定されるものではない。この構成に代えて、例えばアジャスト用駆動歯車を回転駆動させるアジャスト用の電動モータを別途設け、このアジャスト用の電動モータの回転駆動制御を行うことにより、パッドと制動面との隙間を自動で調整する構成としても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１ ディスクブレーキ装置
４ ローター
４ａ 制動面
１０ キャリパアッセンブリ（キャリパ）
２４ 電動モータユニット（スライド部材移動機構）
３５ ベースプレート（ベース部材）
３６ ローラ（スライド部材移動機構）
３７ ウェッジプレート（スライド部材）
４１ アウターパッド（摩擦パッド）
４３ インナーパッド（摩擦パッド）
４４ａ 結合溝（嵌合溝部）
５２ ピン受容溝（係合溝部）
５３ 結合突起（嵌合突起部）
６０ 押圧クリップ（押圧部材）
７０ 結合ピン（係合突起部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に用いられ、摩擦により制動力を発生させるディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクブレーキ装置は車両等に広く用いられており、ブレーキペダルに対する踏込み操作に応じて、ホイールとともに回転するローターにパッドを押し付けて摩擦力を発生させることで、ローターの回転を制動するように構成される。従来、油圧力を用いてピストンを作動させることで、ローターに対してパッドを押し付けるタイプのディスクブレーキ装置や、油圧力の代わりに圧縮空気を用いてレバーを作動させるタイプのディスクブレーキ装置が良く知られている。
【０００３】
例えば油圧力を用いてピストンを作動させるディスクブレーキ装置においては、ブレーキペダルに対する操作力を増幅させる倍力装置や、倍力装置によって増幅された操作力を液圧に変換するマスタシリンダー等の装置が必要となり、装置構成が複雑になりがちであった。そこで最近、ブレーキペダルに対する操作に応じて電動モータを回転駆動させ、この回転駆動力を用いてローターにパッドを押し付けて制動力を発生させるタイプのディスクブレーキ装置が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。この特許文献１のような構成とすることで、倍力装置やマスタシリンダー等を省いてシンプルなディスクブレーキ装置を構成できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５１６１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のような構成のディスクブレーキ装置においては、電動モータの回転駆動力をローターにパッドを押し付ける押圧力に変換するための運動変換機構を備えた上で、この運動変換機構（電動モータの回転駆動力に応じて駆動される部分）にパッドが一体的に結合されて装着される必要がある。一方で、繰り返してローターにパッドを押し付けることでパッドは摩耗するため、必要に応じて運動変換機構からパッドを取り外すことができる構成も求められる。このように、パッドを運動変換機構に一体的に結合させて装着する構成でありながら、運動変換機構に対してパッドを着脱できるように構成することが難しいという課題があった。
【０００６】
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、パッドを運動変換機構に一体的に結合させて装着する構成でありながら、運動変換機構に対してパッドを着脱できる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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るディスクブレーキ装置は、制動対象となる回転体に連結されて回転する円盤状の制動面を有したローターと、前記ローターに対して回転方向に固定されて配置されたキャリパ（例えば、実施形態におけるキャリパアセンブリ１０）と、前記ローターの制動面に対向して配置される摩擦パッド（例えば、実施形態におけるアウターパッド４１、インナーパッド４３）と、前記キャリパに取り付けられて前記摩擦パッドを前記制動面に押し付ける作動を行わせる制動作動機構とを有して構成されるディスクブレーキ装置であって、前記制動作動機構が、前記キャリパに取り付けられたベース部材（例えば、実施形態におけるベースプレート３５）と、前記ベース部材に対向配置されて前記摩擦パッドを保持するスライド部材（例えば、実施形態におけるウェッジプレート３７）と、前記ベース部材および前記スライド部材の間に設けられ、前記ベース部材に対して前記スライド部材を前記制動面に平行且つ前記ローターの回転方向にスライド移動させながら前記制動面に垂直な方向に移動させるスライド部材移動機構（例えば、実施形態における電動モータユニット２４、ローラ３６）とを備え、前記スライド部材およびこれに保持された前記摩擦パッドを前記スライド部材移動機構により前記ローターの回転方向および前記制動面に垂直な方向に移動させて、前記摩擦パッドを前記制動面に押し付けて前記ローターの回転を制動するように構成され、前記摩擦パッドは、前記制動面の径方向に挿入されて前記スライド部材に平行な状態で前記径方向への移動が規制されて前記スライド部材に装着されるとともに、前記スライド部材に装着された状態において前記径方向への移動規制が解除されて前記径方向に移動されることで前記スライド部材から取り外すことが可能に構成されており、前記スライド部材に前記摩擦パッドが装着された状態において、前記スライド部材に対する前記摩擦パッドの前記ローターの回転方向および前記制動面に垂直な方向への移動を規制するパッド移動規制機構を備えたことを特徴とする。
【０００８】
上述のディスクブレーキ装置において、前記パッド移動規制機構が、前記スライド部材と前記摩擦パッドとを前記ローターの回転方向に係合させることで、前記摩擦パッドの前記ローターの回転方向への移動を規制する回転方向規制部と、前記スライド部材と前記摩擦パッドとを前記制動面に垂直な方向に係合させることで、前記摩擦パッドの前記制動面に垂直な方向への移動を規制する垂直方向規制部とを備えたことが好ましい。
【０００９】
また、前記回転方向規制部が、前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの一方に、前記制動面に垂直な方向に凹んで前記径方向に延びて形成された嵌合溝部（例えば、実施形態における結合溝４４ａ）と、前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの他方に、前記制動面に垂直な方向に突出して前記径方向に延びるとともに、前記嵌合溝部に嵌合可能に形成された嵌合突起部（例えば、実施形態における結合突起５３）とを備えたことが好ましい。
【００１０】
また、前記垂直方向規制部が、前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの一方に、前記径方向に延びて形成された係合溝部（例えば、実施形態におけるピン受容溝５２）と、前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの他方に、前記制動面に垂直な方向に突出して前記係合溝部に係合可能に形成された係合突起部（例えば、実施形態における結合ピン７０）と、前記係合突起部に前記径方向に取り付けられて、前記制動面に垂直な方向において前記摩擦パッドに前記スライド部材側への押圧力を作用させる押圧部材（例えば、実施形態における押圧クリップ６０）とを備えたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るディスクブレーキ装置は、摩擦パッドが径方向への移動が規制されてスライド部材に装着されるとともに、径方向への移動規制が解除されてスライド部材から取り外すことが可能に構成され、スライド部材に対する摩擦パッドのローターの回転方向および制動面に垂直な方向への移動を規制するパッド移動規制機構を備えて構成される。この構成により、摩擦パッドをスライド部材に一体的に結合させて摩擦パッドを制動面に押し付けることができる構成としつつ、スライド部材にパッドを着脱させることが可能となる。
【００１２】
上述のディスクブレーキ装置において、パッド移動規制機構が、摩擦パッドのローターの回転方向への移動を規制する回転方向規制部と、摩擦パッドの制動面に垂直な方向への移動を規制する垂直方向規制部とを備えたことが好ましい。このように、規制する方向に応じてパッド移動規制機構を分割して構成することにより、例えばパッド移動規制機構を１つの規制部により構成する場合と比較して、各規制部を構成しやすいためにローターの回転方向の移動および制動面に垂直な方向への移動のそれぞれを精度良く規制することが可能になる。
【００１３】
また、回転方向規制部が、制動面に垂直な方向に凹んで形成された嵌合溝部と、制動面に垂直な方向に突出して嵌合溝部に嵌合可能に形成された嵌合突起部とを備えたことが好ましい。この構成の場合には、単に溝と突起とを嵌合させるという簡素な構成でありながら、摩擦パッドのローターの回転方向への移動を確実に規制可能となる。
【００１４】
また、垂直方向規制部が、径方向に延びて形成された係合溝部と、制動面に垂直な方向に突出して係合溝部に係合可能に形成された係合突起部と、径方向に取り付けられて制動面に垂直な方向において摩擦パッドにスライド部材側への押圧力を作用させる押圧部材とを備えたことが好ましい。このように構成した場合には、例えば締結ねじを用いてスライド部材に摩擦パッドを結合させる構成と比較して、特に制動面に垂直な方向に工具等を挿入するスペースが確保しづらい構成であっても、摩擦パッドの着脱を容易に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用したディスクブレーキ装置の斜視図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ部分の断面図である。
【図３】パッドおよびウェッジプレート部分（ケージおよび付勢ユニットを省略）を示した斜視図である。
【図４】パッドおよびウェッジプレート部分（ケージおよび付勢ユニットを含む）を示した斜視図である。
【図５】パッドおよびウェッジプレート部分（ベースプレートを含む）を示した斜視図である。
【図６】ウェッジプレート部分を示した平面図である。
【図７】インナーパッドを示す図であって、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面図をそれぞれ示す。
【図８】ウェッジプレートを示す図であって、（ａ）は背面図を、（ｂ）は平面図を、（ｃ）正面図（２点鎖線でシュープレートを追記）をそれぞれ示す。
【図９】（ａ）は押圧クリップの正面図を、（ｂ）押圧クリップの側面図を、（ｃ）は係合ピンの正面図を、（ｄ）係合ピンの側面図をそれぞれ示す。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、パッドをウェッジプレートに取り付ける過程を示した断面図あって、（ａ）は移動規制溝に移動規制突起が嵌合される途中の状態を、（ｂ）は押圧クリップが装着される前の状態を、（ｃ）は押圧クリップが装着された状態をそれぞれ示す。
【図１１】インナーユニット部分を拡大した図に、制御構成を追記した説明図である。
【図１２】ウェッジプレートの作動を説明するための説明図である。
【図１３】電動モータの制御に関するフローチャートである。
【図１４】（ａ）は変形例としてのパッドを示す正面図で、（ｂ）は変形例としてのウェッジプレートを示す背面図である。
【図１５】（ａ）および（ｂ）は、変形例としての移動規制溝および移動規制突起を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。本発明を適用した一例としてのディスクブレーキ装置１の斜視図を図１に示しており、まず、図１〜図１１を参照しながらディスクブレーキ装置１の全体構成について説明する。なお、以下においては便宜上、車両の左右外側をアウター側、これとは反対に車両の左右内側をインナー側と称して説明を行う。
【００１７】
ディスクブレーキ装置１は、図１および図２に示すように、インナー側のインナー空間１１ａ内にインナーユニット２０を収容するとともに、アウター側の開口部１２ａにインナーパッド４３およびアウターパッド４１を収容して構成されるキャリパアッセンブリ１０が、円盤状に形成されたローター４の端部を両側から挟むように配置される。キャリパアッセンブリ１０は、複数のスライドピン９によってローター４の軸方向にスライド移動可能にキャリア６に取り付けられており、このキャリア６は、アクスル２に固定されたサポートプレート５に取り付けられて固定されている。
【００１８】
インナーユニット２０は、図２に示すように、電動モータユニット２４、電動モータユニット２４の両側に設けられた２つのアジャストユニット３０、電動モータユニット２４のアウター側に設けられたベースプレート３５、ベースプレート３５に対向して配設されたウェッジプレート３７、ベースプレート３５とウェッジプレート３７との間に挟持された円柱状のローラ３６、ローラ３６を保持するケージ４５、およびウェッジプレート３７をベースプレート３５側に付勢する付勢ユニット３９（図４〜図６を参照）から構成される。
【００１９】
電動モータユニット２４は、電力供給を受けて回転駆動力を出力する電動モータ２５、電動モータ２５の出力軸に取り付けられたカム部材２７、および電動モータ２５の回転角を検出するための回転角センサー２８から構成される。カム部材２７は、図３に示すように、電動モータ２５の出力軸に取り付けられる本体部２７ａと、この本体部２７ａに繋がって形成されるとともに、両側面に例えばインボリュート形状のカム側当接面２７ｂが形成された噛合歯２７ｃとを備えて構成される。なお、電動モータユニット２４は、電動モータ２５の駆動軸が制動面４ａに直交する向きで、ベースプレート３５に取り付けられている。
【００２０】
アジャストユニット３０は、図２および図１１に示すように、センサー３１、アジャタ本体部３２、アジャスタ筒状体３３およびアジャスト用駆動歯車３８から構成される。センサー３１は、図７に示すように、制動面４ａに対してインナーパッド４３が押し付けられるときの押圧力を検出可能となっている。アジャスタ筒状体３３は、筒状に形成されて内周面に螺旋状の筒側ねじ（図示せず）が形成された筒部３３ａと、この筒部３３ａのインナー側端部に形成された調整用従動歯車３３ｂとから構成される。アジャタ本体部３２の外周面には、筒部３３ａに形成された筒側ねじと噛合する螺旋状の本体側ねじ（図示せず）が形成されており、筒側ねじと本体側ねじとが噛合してアジャタ本体部３２にアジャスタ筒状体３３が取り付けられている。アジャスト用駆動歯車３８は、両アジャストユニット３０の調整用従動歯車３３ｂと噛合している。このように構成されるアジャストユニット３０により、ブレーキ操作が行われる毎にローター４の制動面４ａとインナーパッド４３との隙間が、所定間隔になるように調整される。
【００２１】
ベースプレート３５は、図６に示すように、ウェッジプレート３７に対向する面に、ローラ３６を嵌め込んで保持するための断面視Ｖ字状のウェッジ溝３５ａが２つ形成されている。ウェッジプレート３７は、図４および図６に示すように、略平板状に形成されており、ベースプレート３５に対向する面には、ベースプレート３５のウェッジ溝３５ａに対応する位置に、ローラ３６を嵌め込んで保持するための断面視Ｖ字状のウェッジ溝３７ａが２つ形成されている。
【００２２】
ウェッジプレート３７の中央部分には、図３に示すように、制動面４ａに直交する方向に貫通してカム部材２７が挿入される挿入空間３７ｂが形成されている。この挿入空間３７ｂの上部における本体部２７ａの側方に位置する部分に、ウェッジプレート３７が側方にスライド移動されたときに本体部２７ａとの干渉を防止するための逃がし部３７ｃが形成されており、一方、挿入空間３７ｂの下部には、カム部材２７のカム側当接面２７ｂと当接するラック側当接面３７ｄが形成されている。このため、電動モータ２５が回転駆動されてカム部材２７が回転されると、ウェッジプレート３７がカム部材２７の回転方向に押圧されて、ベースプレート３５に対向した状態のままでカム部材２７の回転方向にスライド移動される。なお、ラック側当接面３７ｄの側方には、一対のねじ穴３７ｅが形成されている。
【００２３】
ケージ４５は、図４に示すように、略平板状に形成されたベース部４５ａに対して、ローラ３６を収容させて保持するための一対のローラ保持部４５ｂと、中央部分に位置決め用開口部４５ｃとが形成されて構成されている。ローラ３６は、このローラ保持部４５ｂに収容されることにより、上下、ローター４の回転方向、および制動面４ａに直交する方向への移動が規制された状態で、回転可能に支持される。位置決め用開口部４５ｃは、後述するベース部材３９ａに対応させて開口形成されており、ベース部材３９ａはこの位置決め用開口部４５ｃに嵌合されて、ガイドされた状態で前後にスライドされるようになっている。
【００２４】
付勢ユニット３９は、図４〜図６に示すように、ウェッジプレート３７に取り付けられたベース部材３９ａと、このベース部材３９ａに取り付けられた支持軸３９ｃと、スプリング３９ｄと、スプリング押さえ３９ｅとから構成される。ベース部材３９ａには、一対のねじ挿入孔３９ｂが形成されており、このねじ挿入孔３９ｂに挿入した締結ねじをウェッジプレート３７のねじ穴３７ｅに締結することで、ベース部材３９ａがウェッジプレート３７に取り付けられる。スプリング３９ｄは、支持軸３９ｃに挿入されて収縮された状態でスプリング押さえ３９ｅにより固定されており、スプリング３９ｄによるインナー側への付勢力が常時ウェッジプレート３７に作用する構成となっている。この付勢ユニット３９により、ローラ３６は、インナー側に付勢されたウェッジプレート３７（ウェッジ溝３７ａ）とベースプレート３５（ウェッジ溝３５ａ）とによって挟持された状態で保持されている。
【００２５】
アウターパッド４１（摩擦材とも称される）には、アウター側にシュープレート４２が固定されており、インナーパッド４３（摩擦材とも称される）には、インナー側にシュープレート４４が固定されている。なお、アウターパッド４１にシュープレート４２（インナーパッド４３にシュープレート４４）を固定したものが、単にパッドと称される場合もある。
【００２６】
アウターパッド４１およびインナーパッド４３は、制動面４ａに押し付けられることで押圧力に応じた摩擦力を発生させ、ローター４（制動面４ａ）に対してローター４の回転を阻止する制動力を作用させる。アウターパッド４１は、シュープレート４２と一体となって、キャリパアッセンブリ１０のアウター部分に形成されたブリッジ部１２ｃとローター４との間に挿入されている。一方、インナーパッド４３は、シュープレート４４と一体となって、ウェッジプレート３７とローター４との間に挿入されている。
【００２７】
図１１に示すように、車両には電動モータ２５の作動を制御するコントローラ９１が設けられており、このコントローラ９１には、センサー３１で検出された制動面４ａに対してインナーパッド４３が押し付けられるときの押圧力、および回転角センサー２８で検出された電動モータ２５の回転角が入力される。また、車両には、運転者がブレーキ操作をするためのブレーキペダル９２が設けられており、このブレーキペダル９２には、ブレーキペダル９２に対する踏込み力（ブレーキ操作力）を信号に変換して検出する踏込み力検出センサー９２ａが設けられている。この踏込み力検出センサー９２ａで検出された電気信号は、コントローラ９１へ出力される。なお、コントローラ９１には、踏込み力検出センサー９２ａで検出されるブレーキ操作力と、そのブレーキ操作力に対応するインナーパッド４３の押圧力とが、予め対応付けられて記憶されている。
【００２８】
さらに、車両には、ローター４の回転方向（前進方向ｆまたは後進方向ｒ）を検出するための回転方向検出センサー９３が設けられており、回転方向検出センサー９３で得られた検出結果はコントローラ９１に出力される。
【００２９】
ところで、後述するようにして、アウターパッド４１およびインナーパッド４３が繰り返してローター４の制動面４ａに押し付けられて摩耗すると、アウターパッド４１およびインナーパッド４３と制動面４ａとの隙間がその摩耗分だけ大きくなる。そうすると、ブレーキペダル９２が踏込まれてから実際にアウターパッド４１およびインナーパッド４３が制動面４ａに押し付けられるまでのタイムラグが大きくなり、ブレーキ操作の応答性が低下することとなる。そこで、アウターパッド４１およびインナーパッド４３の摩耗によって隙間が大きくなった場合には、アジャスト用駆動歯車３８が自動的に回転駆動され、アウターパッド４１およびインナーパッド４３と制動面４ａとの隙間が所定間隔になるように狭められる調整が行われ、ブレーキ操作の応答性を確保できるように構成されている。
【００３０】
以上ここまでは、ディスクブレーキ装置１の全体構成について説明した。このように構成されるディスクブレーキ装置１においては、ブレーキ操作が繰り返して行われてアウターパッド４１およびインナーパッド４３が繰り返して制動面４ａに押し付けられると、それに応じてアウターパッド４１およびインナーパッド４３が摩耗することとなる。そして、所定の厚み（例えば２ｍｍ程度）以下にまで摩耗した場合には新しいアウターパッド４１およびインナーパッド４３に交換する必要がある。
【００３１】
後述するように、アウターパッド４１はブリッジ部１２ｃによりインナー側に押圧されて制動面４ａに押し付けられる構成となっているが、一方でインナーパッド４３はローター４の回転方向にスライド移動されながら制動面４ａに垂直な方向に押し出されるウェッジプレート３７と一体となって移動されることで、制動面４ａに押し付けられる構成となっている。そのため、インナーパッド４３は、ウェッジプレート３７に対して一体的に結合されて装着されるとともに、必要に応じてウェッジプレート３７から取り外して開口部１２ａの外に取り出し、交換可能に構成されることが要求される。
【００３２】
そこで、本発明を適用したディスクブレーキ装置１においては、図７〜図９に示すように、インナーパッド４３およびウェッジプレート３７を構成することで、インナーパッド４３は開口部１２ａ内に挿入されることでウェッジプレート３７に一体的に装着されるとともに、必要に応じて開口部１２ａから取り出すことができるようになっている。それでは、ウェッジプレート３７に対するインナーパッド４３の取付構成について、以下に詳細に説明する。
【００３３】
インナーパッド４３は、図７に示すように、平板状のシュープレート４４の正面側に上下に延びる断面視略矩形の結合溝４４ａが一対となって形成されており、この一対の結合溝４４ａの側方には、ピン取付孔４４ｂが形成されている。このピン取付孔４４ｂには、図９（ｃ）および図９（ｄ）に示す結合ピン７０が取り付けられる（図３参照）。結合ピン７０は、全体として略円柱状に形成され、円盤状のばね荷重受け部７１、ばね荷重受け部７１に繋がる連結軸部７２、軸部７２に繋がって軸部７２よりも大きな径の挿入軸部７３およびねじ部７４から構成され、ねじ部７４がピン取付孔４４ｂに締結されてインナーパッド４３に取り付けられる。
【００３４】
ウェッジプレート３７は、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、背面側に断面視略矩形となって突出する一対の結合突起５３を備え、この結合突起５３の側部には側方に突出する押圧力付与部５１が形成されている。押圧力付与部５１には、結合ピン７０（挿入軸部７３）を上方から受容可能な十分な大きさを有したピン受容溝５２が、上下に延びて形成されている。
【００３５】
開口部１２ａ内にインナーパッド４３を挿入してウェッジプレート３７にインナーパッド４３を装着する際には、図１０（ａ）に示すように、まずインナーパッド４３の結合溝４４ａをウェッジプレート３７の結合突起５３に嵌合させた状態でインナーパッド４３を下方にスライド移動させる。そうすることで、インナーパッド４３に取り付けられた結合ピン７０（挿入軸部７３）が、ウェッジプレート３７の押圧力付与部５１（ピン受容溝５２）に受容され、インナーパッド４３の底部がキャリア６に当接してウェッジプレート３７に対するインナーパッド４３の下方への移動が規制された仮止め状態になる（図８（ｃ）参照）。この仮止め状態においては、図８（ｃ）および図１０（ｂ）に示すように、挿入軸部７３は若干のクリアランスを有した状態でピン受容溝５２内に収容されている。また、仮止め状態においては、インナーパッド４３は、結合溝４４ａに結合突起５３が嵌合することでローター４の回転方向への移動が規制されており、一方で、制動面４ａに垂直な方向へは若干のクリアランス（例えば１ｍｍ程度の大きさで、軸部７２の軸方向長さに相当）を有している。
【００３６】
図１０（ｂ）に示す仮止め状態において、ばね荷重受け部７１と押圧力付与部５１との隙間に上方から押圧クリップ６０を挿入して取り付ける。ここで、押圧クリップ６０は、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、弾性変形可能な平板金属材料に打ち抜き加工および折り曲げ加工を施すことで形成され、若干インナー側に凸となるように湾曲されて形成された平板状のベース部６１、ベース部６１の上端部をほぼ直角に折り曲げて形成された上側係止部６３、ベース部６１の下端部を円弧状に折り曲げて形成された下側係止部６４とを備える。ベース部６１には、下端部から上方に向けてスリット部６２が形成されている。
【００３７】
押圧クリップ６０を挿入する際には、結合ピン７０の軸部７２と押圧クリップ６０のスリット部６２との位置を合わせた状態で挿入する。そうすると、図１０（ｃ）に示すように、押圧力付与部５１の下端部に下側係止部６４が係止されるとともに、押圧力付与部５１の上端部と上側係止部６３とが上下に対向された状態となって押圧クリップ６０が押圧力付与部５１に取り付けられる。このときに、ベース部６１の湾曲部分のばね力により、インナーパッド４３はウェッジプレート３７に弾性的にしっかりと押圧されるようになっている。このように押圧力付与部５１は、押圧クリップ６０による押圧力をインナーパッド４３に作用させるための座面領域確保という機能をも有している。
【００３８】
押圧クリップ６０が挿入された後、図１に示すように、シュープレート４４の上部に上下に弾性変形可能に形成されたリーフスプリング１２ｄを取り付け、さらにこのリーフスプリング１２ｄを上側から押えるようにリテーナプレート１２ｅを取り付ける。そうすることで、リーフスプリング１２ｄのばね力によってインナーパッド４３が開口部１２ａから上方へ抜け出ないように保持されて、インナーパッド４３の装着が完了する。このようにして、ウェッジプレート３７にインナーパッド４３が取り付けられることで、結合溝４４ａと結合突起５３とが嵌合してインナーパッド４３がローター４の回転方向へ移動されることが規制されるとともに、ばね荷重受け部７１が押圧力付与部５１（ベース部６１）に当接してインナーパッド４３の制動面４ａに垂直な方向への移動が規制され、インナーパッド４３がウェッジプレート３７に一体的に結合されて装着される。
【００３９】
一方、インナーパッド４３を交換するため、ウェッジプレート３７に一体的に結合されて装着されたインナーパッド４３を取り外すときには、まず、リテーナプレート１２ｅおよびリーフスプリング１２ｄを取り外した後、押圧クリップ６０を上方に引いて押圧力付与部５１から取り外す。こうすることで、インナーパッド４３を上方に引き出して開口部１２ａから取り出すことができる。このように、押圧クリップ６０を上下方向に挿入することで、インナーパッド４３にばね力を作用させてウェッジプレート３７に押し付け、一方、押圧クリップ６０を上下方向に抜き去ることで、上記ばね力を解除してウェッジプレート３７からインナーパッド４３を離間させることができる。そのため、例えば締結ねじを用いてウェッジプレート３７にインナーパッド４３を結合させる場合と比較して、特に制動面４ａに垂直な方向に工具等を挿入するスペースが確保しづらい構成であっても、インナーパッド４３の着脱を容易に行うことが可能になる。
【００４０】
以上ここまでは、ウェッジプレート３７に対するインナーパッド４３の取付構成について説明した。以下においては、このように構成されるディスクブレーキ装置１の作動について、図１１および図１２を参照しながら図１３に示すフローチャートに沿って説明する。なお、以下においては、車両が前進走行または後進走行しつつブレーキペダル９２に対して踏込み操作がされていない状態において、運転者によってブレーキペダル９２が踏込み操作された場合のディスクブレーキ装置１の作動を例示して説明する。
【００４１】
まず、図１３に示すステップＳ１１０において、回転方向検出センサー９３で検出されたローター４の回転方向（前進方向ｆまたは後進方向ｒ）が、コントローラ９１に入力される。次にステップＳ１２０に進み、踏込み力検出センサー９２ａで検出されたブレーキペダル９２に対するブレーキ操作力を示す信号が、コントローラ９１に入力される。続いてステップＳ１３０に進み、センサー３１で検出された制動面４ａに対するインナーパッド４３の押圧力を示す信号が、コントローラ９１に入力される。
【００４２】
続くステップＳ１４０において、コントローラ９１は、ステップＳ１１０で入力されたローター４の回転方向が前進方向ｆであるか否かを判定し、判定の結果ローター４の回転方向が前進方向ｆである場合には、前進方向ｆに向かってウェッジプレート３７をスライド移動させるように、電動モータ２５に対して駆動信号を出力する（ステップＳ１５１）。
【００４３】
この駆動信号が入力されて電動モータ２５が回転駆動されることにより、電動モータ２５の回転駆動力が減速されてカム部材２７に伝達され、カム部材２７が回転駆動される。そうすると、カム部材２７のカム側当接面２７ｂがウェッジプレート３７のラック側当接面３７ｄを押圧し、カム部材２７の回転方向（この場合は前進方向ｆ）にウェッジプレート３７がスライド移動される。なお、電動モータ２５の回転角は、電動モータ２５に隣接して設けられた回転角センサー２８によって検出されて、コントローラ９１に入力されている。
【００４４】
このように、インボリュート形状に形成されたカム側当接面２７ｂをラック側当接面３７ｄに当接させて、ウェッジプレート３７スライド移動させる構成とすることで、カム部材２７が回転駆動されたときに、カム側当接面２７ｂとラック側当接面３７ｄとの間に生じるすべりを抑えて、カム部材２７の回転駆動力を効率良くウェッジプレート３７スライド移動に変換することができる。
【００４５】
図１１には、このようにして、ウェッジプレート３７が前進方向ｆにスライド移動されて、シュープレート４４およびインナーパッド４３が一体となって前進方向ｆにスライド移動された状態を、２点鎖線でウェッジプレート３７ｆ、シュープレート４４ｆおよびインナーパッド４３ｆとして示している。
【００４６】
また、図１２には、前進方向ｆにスライド移動されたウェッジプレート３７ｆ、シュープレート４４ｆおよびインナーパッド４３ｆの拡大図を示している。この図１２から分かるように、ウェッジプレート３７が前進方向ｆにスライド移動されると、Ｖ字状のウェッジ溝３７ａうちで後進方向側の斜面に対してローラ３６が押し付けられ、ローラ３６に対してウェッジプレート３７（ウェッジプレート３７と一体となったシュープレート４４およびインナーパッド４３）が、この斜面の傾斜に沿うように相対的にアウター側（制動面４ａ側）に押し出される。
【００４７】
一方、ステップＳ１４０において、判定の結果ローター４の回転方向が後進方向ｒである場合には、後進方向ｒに向かってウェッジプレート３７をスライド移動させるように、コントローラ９１から電動モータ２５へ駆動信号が出力される（ステップＳ１５２）。そうすることで、カム部材２７のカム側当接面２７ｂがウェッジプレート３７のラック側当接面３７ｄを押圧し、カム部材２７の回転方向（この場合は後進方向ｒ）にウェッジプレート３７がスライド移動される。図１１には、このようにして、ウェッジプレート３７が後進方向ｒにスライド移動されたときのウェッジプレート３７、シュープレート４４およびインナーパッド４３の位置を、それぞれ点線でウェッジプレート３７ｒ、シュープレート４４ｒおよびインナーパッド４３ｒとして示している。
【００４８】
上述のようにして、カム部材２７の回転角度に応じてウェッジプレート３７が前進方向ｆまたは後進方向ｒにスライド移動されると同時に、制動面４ａに近づく方向に移動されると、ある時点においてインナーパッド４３が制動面４ａに押し付けられる。そうすると、制動面４ａからインナーパッド４３に作用する反力が、シュープレート４４、ウェッジプレート３７、ローラ３６、ベースプレート３５およびアジャストユニット３０を介してキャリパアッセンブリ１０に作用して、キャリパアッセンブリ１０がインナー側に押圧される。
【００４９】
キャリパアッセンブリ１０がインナー側に押圧されると、スライドピン９により、キャリア６に対してキャリパアッセンブリ１０がインナー側にスライド移動される。そうすると、アウター側に形成されたブリッジ部１２ｃにより、シュープレート４２およびアウターパッド４１が一体的にインナー側に押圧されて、アウターパッド４１が制動面４ａに押し付けられる。このようにして、アウターパッド４１およびインナーパッド４３のそれぞれを制動面４ａに押し付けてローター４を挟持することで、ローター４の回転を阻止する制動力を作用させることができるように構成されている。
【００５０】
このとき、ディスクブレーキ装置１は、ベースプレート３５、ローラ３６ウェッジプレート３７により、制動面４ａにインナーパッド４３を押し付ける押圧力が自動的に増幅される（自己倍力を発生させる）構成となっており、この構成について図１２を参照しながら説明する。なお、以下においては、制動面４ａとインナーパッド４３との間の摩擦係数をμとして説明を行う。
【００５１】
図１２に示すように、制動面４ａに対してインナーパッド４３が押圧力Ｆで押し付けられる場合には、インナーパッド４３には前進方向ｆにＦ×μの摩擦力が作用する。このとき、インナーパッド４３と一体になったウェッジプレート３７にもこの摩擦力Ｆ×μが作用するとともに、ウェッジプレート３７に形成されたウェッジ溝３７ａとローラ３６との当接部分に摩擦力Ｆ×μが作用する。この当接部分においては、摩擦力Ｆ×μにおける制動面４ａに直交する方向への分力の反力が、制動面４ａに近づく方向に作用する反力Ｆ’として、ウェッジプレート３７に作用することとなる。そのため、インナーパッド４３は、元の押圧力Ｆにこの反力Ｆ’を加えた押圧力で制動面４ａに押し付けられ、これらを合計した押圧力（Ｆ＋Ｆ’）に対応した摩擦力（Ｆ＋Ｆ’）×μがインナーパッド４３に作用することとなる。
【００５２】
インナーパッド４３に対して前進方向ｆに作用する摩擦力が、Ｆ×μから（Ｆ＋Ｆ’）×μへと増幅されると、それに伴ってインナーパッド４３、シュープレート４４およびウェッジプレート３７が前進方向ｆにスライド移動される。そうすると、ウェッジプレート３７は、ローラ３６からさらに大きな反力を受けることとなり、これによりインナーパッド４３は、さらに大きな押圧力で制動面４ａに押し付けられる。このようにして、摩擦力によりインナーパッド４３が前進方向ｆにスライド移動される作動と、より大きな押圧力でインナーパッド４３が制動面４ａに押し付けられる作動とが繰り返されることで、制動面４ａに対するインナーパッド４３の押圧力が自動的に増幅されるように構成されている。
【００５３】
上述したように、インナーパッド４３は、ウェッジプレート３７に着脱可能な構成でありながら、ウェッジプレート３７に対して一体的に結合されて装着されるので、インナーパッド４３に作用する摩擦力がウェッジプレート３７に確実に伝達される。そのため、ディスクブレーキ装置１においては、摩擦力に応じた自己倍力を発生させることができ、自己倍力により増幅させた押圧力でアウターパッド４１およびインナーパッド４３を制動面４ａに押し付けることが可能になっている。このとき、ローター４とインナーパッド４３との間で発生した制動力のうちローター４の回転方向成分は、結合溝４４ａおよび結合突起５３を介してインナーパッド４３からウェッジプレート３７に伝達される。ウェッジプレート３７に伝達された制動力は、ローラ３６を介してベースプレート３５に伝達され、さらにベースプレート３５がキャリア６に当接されることで受け止められる構成となっている（図２参照）。一方、発生した制動力のうちローター４の径方向成分（径方向に沿って中心に向かう方向の成分）は、インナーパッド４３がキャリア６に当接されることで（図８（ｃ）参照）、インナーパッド４３からキャリア６に直接伝達されて受け止められる構成となっている。なお、上述のようにして制動力が作用している場合においても、図８（ａ）に示すように、挿入軸部７３はクリアランスを有してピン受容溝５２内に収容された状態のままであり、結合ピン７０を介してウェッジプレート３７に制動力が伝達されない構成となっている。
【００５４】
このように、ベースプレート３５、ローラ３６およびウェッジプレート３７を用いて自己倍力を作用させる構成（ウェッジ機構）とすることで、比較的小型の電動モータ２５を用いた場合であっても、十分に大きな押圧力でアウターパッド４１およびインナーパッド４３を制動面４ａに押し付けて、ローター４に十分な制動力を作用させることが可能となる。このため、比較的小型の電動モータ２５を用いてディスクブレーキ装置１を構成できるようになり、ディスクブレーキ装置１をコンパクトに構成できて、ホイール周辺に配設される他の構成部品の配設スペースを十分に確保できる。
【００５５】
また、自己倍力を発生させるためにディスクブレーキ装置１では、ステップＳ１５１またはステップＳ１５２において、ローター４の回転方向に向けてウェッジプレート３７をスライド移動させるように、電動モータ２５の回転駆動が行われる。
【００５６】
続いてステップＳ１６０に進み、このようにしてローター４に制動力が作用するときに、コントローラ９１において、センサー３１で検出されたインナーパッド４３の押圧力が、踏込み力検出センサー９２ａで検出されたブレーキ操作力に対応する押圧力よりも大きいか否かの判定が行われる。
【００５７】
ステップＳ１６０において、検出された押圧力が、検出されたブレーキ操作力に対応する押圧力よりも大きいと判定された場合には、ステップＳ１７１に進み、押圧力を弱める方向にウェッジプレート３７を移動（インナー側にウェッジプレート３７を移動）させるように、コントローラ９１から電動モータ２５へ駆動信号が出力される。
【００５８】
一方、検出された押圧力が、検出されたブレーキ操作力に対応付けられた押圧力よりも小さいと判定された場合には、ステップＳ１７２に進み、押圧力を強める方向にウェッジプレート３７を移動（アウター側にウェッジプレート３７を移動）させるように、コントローラ９１から電動モータ２５へ駆動信号が出力される。
【００５９】
上述したように、インナーパッド４３は、ウェッジプレート３７に着脱可能な構成でありながら、ウェッジプレート３７に対して一体的に結合された状態で装着される。そのため、ウェッジプレート３７がインナー側に移動される場合や、インナーパッド４３が制動面４ａに押し付けられて振動する場合であっても、ウェッジプレート３７からインナーパッド４３が離間することがない。よって、制動面４ａに垂直な方向におけるインナーパッド４３の位置精度を十分に確保でき、制御通りの制動力を作用させることが可能となる。また、インナーパッド４３は、押圧クリップ６０のばね力によってウェッジプレート３７に押し付けられて一体的に結合されているので、例えばウェッジプレート３７がインナー側に移動される場合には、ウェッジプレート３７と一体となってインナー側に移動されるので、インナーパッド４３に移動遅れ等が発生しない。また、インナーパッド４３による引き摺りトルク等の発生も抑えられる。
【００６０】
このようにして、押圧力をフィードバックさせてステップＳ１６０、Ｓ１７１およびＳ１７２を繰り返して行うことで、ブレーキペダル９２に対するブレーキ操作力に対応した押圧力で制動面４ａにインナーパッド４３を押し付けるように、電動モータ２５の回転駆動制御が行われる。そうすることで、運転者が意図する制動力をローター４に作用させて、車両を減速させることができる。
【００６１】
上述の実施形態においては、インナーパッド４３（シュープレート４４）に結合溝４４ａを設けるとともに、ウェッジプレート３７に結合突起５３を設けた構成例について説明したが、本発明はこの構成例に限定されるものではない。これとは逆に、インナーパッド４３に結合突起を設けるとともに、ウェッジプレート３７に結合溝を設ける構成も可能である。
【００６２】
上述した実施形態においては、インナーパッド４３（シュープレート４４）に上下に真っ直ぐ延びる結合溝４４ａを設けるとともに、ウェッジプレート３７にこの結合溝４４ａに嵌合可能な上下に真っ直ぐ延びる結合突起５３を設けた構成を例示して説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば図１４（ａ）に示すように、下方に向かってテーパ状に溝幅が広がる結合溝２４４ａを設けたインナーパッド２４３と、図１４（ｂ）に示すように、結合溝２４４ａに嵌合可能なテーパ状の結合突起２５３を設けたウェッジプレート２３７とを組み合わせて構成することも可能である。このように構成することで、ウェッジプレート２３７にインナーパッド２４３を装着したときのローター４の回転方向へのガタを抑えることができる。
【００６３】
上述の実施形態では、断面視略矩形の結合溝４４ａおよび結合突起５３を設けた構成について説明したが、結合溝および結合突起の断面形状はこれに限定されない。例えば図１５（ａ）に示すように、突起側テーパ面３５４が形成された結合突起３５３を設けたウェッジプレート３３７と、溝側テーパ面３４５が形成された結合溝３４４ａを設けたインナーパッド３４３とを組み合わせて用いる構成も可能である。また、図１５（ｂ）に示すように、鋭角の結合突起４５３を設けたウェッジプレート４３７と、鋭角の結合溝４４４ａを設けたインナーパッド４４３とを組み合わせて用いる構成も可能である。
【００６４】
上述した実施形態においては、２対のウェッジ溝３５ａ，３７ｃに２つのローラ３６を挟持させた構成例について説明したが、本発明はこの構成例に限定して適用されるものではない。ベースプレート３５に対向した状態でウェッジプレート３７がスライド移動される構成であれば良く、例えばウェッジプレート３７の大きさ等に応じてウェッジ溝３５ａ，３７ｃの対数を設定可能である。
【００６５】
上述の実施形態では、センサー３１を用いてインナーパッド４３の押圧力を検出し、この押圧力をフィードバックさせて電動モータ２５の回転駆動制御を行う構成例について説明したが、本発明はこの構成例に限定して適用されるものではない。例えば、インナーパッド４３の押圧力を検出する代わりに、制動面４ａにインナーパッド４３を押し付けることにより生じるブレーキトルクを検出してフィードバックしたり、または、車両の減速度を検出してフィードバックすることで電動モータ２５の回転駆動制御を行う構成でも良い。
【００６６】
上述の実施形態では、単一の噛合歯２７ｃを有したカム部材２７、およびこの単一の噛合歯２７ｃと噛合する単一のラックを備えた挿入空間３７ｂが形成されたウェッジプレート３７を例示して説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、複数の噛合歯を有したカム部材、およびこの複数の噛合歯と同時に噛合する複数のラックを備えたカム挿入空間が形成されたウェッジプレートを用いた構成でも良い。また、本体部２７ａと噛合歯２７ｃとから構成されるカム部材２７を例に挙げて説明したが、この構成のカム部材２７に代えて、電動モータ２５の回転駆動力を伝達するピニオン歯を備えて形成されるピニオン歯部材を用いても良い。
【００６７】
上述の実施形態では、アウターパッド４１およびインナーパッド４３と制動面４ａとの隙間に応じて、アジャスト用駆動歯車３８が自動的に回転駆動されて、この隙間が調整される構成例について説明したが、本発明はこの構成例に限定されるものではない。この構成に代えて、例えばアジャスト用駆動歯車を回転駆動させるアジャスト用の電動モータを別途設け、このアジャスト用の電動モータの回転駆動制御を行うことにより、パッドと制動面との隙間を自動で調整する構成としても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１ ディスクブレーキ装置
４ ローター
４ａ 制動面
１０ キャリパアッセンブリ（キャリパ）
２４ 電動モータユニット（スライド部材移動機構）
３５ ベースプレート（ベース部材）
３６ ローラ（スライド部材移動機構）
３７ ウェッジプレート（スライド部材）
４１ アウターパッド（摩擦パッド）
４３ インナーパッド（摩擦パッド）
４４ａ 結合溝（嵌合溝部）
５２ ピン受容溝（係合溝部）
５３ 結合突起（嵌合突起部）
６０ 押圧クリップ（押圧部材）
７０ 結合ピン（係合突起部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制動対象となる回転体に連結されて回転する円盤状の制動面を有したローターと、前記ローターに対して回転方向に固定されて配置されたキャリパと、前記ローターの制動面に対向して配置される摩擦パッドと、前記キャリパに取り付けられて前記摩擦パッドを前記制動面に押し付ける作動を行わせる制動作動機構とを有して構成されるディスクブレーキ装置であって、
前記制動作動機構が、前記キャリパに取り付けられたベース部材と、前記ベース部材に対向配置されて前記摩擦パッドを保持するスライド部材と、前記ベース部材および前記スライド部材の間に設けられ、前記ベース部材に対して前記スライド部材を前記制動面に平行且つ前記ローターの回転方向にスライド移動させながら前記制動面に垂直な方向に移動させるスライド部材移動機構とを備え、
前記スライド部材およびこれに保持された前記摩擦パッドを前記スライド部材移動機構により前記ローターの回転方向および前記制動面に垂直な方向に移動させて、前記摩擦パッドを前記制動面に押し付けて前記ローターの回転を制動するように構成され、
前記摩擦パッドは、前記制動面の径方向に挿入されて前記スライド部材に平行な状態で前記径方向への移動が規制されて前記スライド部材に装着されるとともに、前記スライド部材に装着された状態において前記径方向への移動規制が解除されて前記径方向に移動されることで前記スライド部材から取り外すことが可能に構成されており、
前記スライド部材に前記摩擦パッドが装着された状態において、前記スライド部材に対する前記摩擦パッドの前記ローターの回転方向および前記制動面に垂直な方向への移動を規制するパッド移動規制機構を備えたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記パッド移動規制機構が、
前記スライド部材と前記摩擦パッドとを前記ローターの回転方向に係合させることで、前記摩擦パッドの前記ローターの回転方向への移動を規制する回転方向規制部と、
前記スライド部材と前記摩擦パッドとを前記制動面に垂直な方向に係合させることで、前記摩擦パッドの前記制動面に垂直な方向への移動を規制する垂直方向規制部とを備えた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】
前記回転方向規制部が、
前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの一方に、前記制動面に垂直な方向に凹んで前記径方向に延びて形成された嵌合溝部と、
前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの他方に、前記制動面に垂直な方向に突出して前記径方向に延びるとともに、前記嵌合溝部に嵌合可能に形成された嵌合突起部とを備えた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】
前記垂直方向規制部が、
前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの一方に、前記径方向に延びて形成された係合溝部と、
前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの他方に、前記制動面に垂直な方向に突出して前記係合溝部に係合可能に形成された係合突起部と、
前記係合突起部に前記径方向に取り付けられて、前記制動面に垂直な方向において前記摩擦パッドに前記スライド部材側への押圧力を作用させる押圧部材とを備えた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１】
制動対象となる回転体に連結されて回転する円盤状の制動面を有したローターと、前記ローターに対して回転方向に固定されて配置されたキャリパと、前記ローターの制動面に対向して配置される摩擦パッドと、前記キャリパに取り付けられて前記摩擦パッドを前記制動面に押し付ける作動を行わせる制動作動機構とを有して構成されるディスクブレーキ装置であって、
前記制動作動機構が、前記キャリパに取り付けられたベース部材と、前記ベース部材に対向配置されて前記摩擦パッドを保持するスライド部材と、前記ベース部材および前記スライド部材の間に設けられ、前記ベース部材に対して前記スライド部材を前記制動面に平行且つ前記ローターの回転方向にスライド移動させながら前記制動面に垂直な方向に移動させるスライド部材移動機構とを備え、
前記スライド部材およびこれに保持された前記摩擦パッドを前記スライド部材移動機構により前記ローターの回転方向および前記制動面に垂直な方向に移動させて、前記摩擦パッドを前記制動面に押し付けて前記ローターの回転を制動するように構成され、
前記摩擦パッドは、前記制動面の径方向に挿入されて前記スライド部材に平行な状態で前記径方向への移動が規制されて前記スライド部材に装着されるとともに、前記スライド部材に装着された状態において前記径方向への移動規制が解除されて前記径方向に移動されることで前記スライド部材から取り外すことが可能に構成されており、
前記スライド部材に前記摩擦パッドが装着された状態において、前記スライド部材に対する前記摩擦パッドの前記ローターの回転方向および前記制動面に垂直な方向への移動を規制するパッド移動規制機構を備えたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記パッド移動規制機構が、
前記スライド部材と前記摩擦パッドとを前記ローターの回転方向に係合させることで、前記摩擦パッドの前記ローターの回転方向への移動を規制する回転方向規制部と、
前記スライド部材と前記摩擦パッドとを前記制動面に垂直な方向に係合させることで、前記摩擦パッドの前記制動面に垂直な方向への移動を規制する垂直方向規制部とを備えた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】
前記回転方向規制部が、
前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの一方に、前記制動面に垂直な方向に凹んで前記径方向に延びて形成された嵌合溝部と、
前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの他方に、前記制動面に垂直な方向に突出して前記径方向に延びるとともに、前記嵌合溝部に嵌合可能に形成された嵌合突起部とを備えた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】
前記垂直方向規制部が、
前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの一方に、前記径方向に延びて形成された係合溝部と、
前記スライド部材および前記摩擦パッドのうちの他方に、前記制動面に垂直な方向に突出して前記係合溝部に係合可能に形成された係合突起部と、
前記係合突起部に前記径方向に取り付けられて、前記制動面に垂直な方向において前記摩擦パッドに前記スライド部材側への押圧力を作用させる押圧部材とを備えた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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−２９１１４（Ｐ２０１３−２９１１４Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６３４５４（Ｐ２０１１−１６３４５４）
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００２２０７１２）株式会社ＴＢＫ (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００２２０７１２）株式会社ＴＢＫ (13)
【Ｆターム（参考）】
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