JP2002323075A - 電気式ディスクブレーキに於ける進退作動機構の回り止め機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボールねじ軸の円滑な摺動と耐久性にも優れ
た回り止め機構を得て、ボールねじ軸による摩擦パッド
の押圧摺動を良好に行う。また、加工性、生産性、メン
テナンス性に優れた回り止め機構を得る。 【構成】 ボールねじナット２３にボールねじ軸２６を
螺着して構成したボールねじ機構１３にて、キャリパボ
ディ１０及び摩擦パッド３の押動部材を摺動し、摩擦パ
ッド３、４をディスクロータ１に押圧摺動させて制動を
行う。前記ボールねじ軸２６に一体に摺動可能に連結固
定した摩擦パッド３の押動部材に、ボールねじ軸２６と
平行に回り止め軸２８を固定突出する。この回り止め軸
２８を、ボールねじ機構１３よりも外側のロータリーシ
リンダ部１８に、摺動可能で回転不能に挿入配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車や自動二輪車等
の車両に搭載される電気式ディスクブレーキに於いて、
ボールねじ機構のボールねじ軸が、摩擦パッドを押圧摺
動する際の回転を防止して、ボールねじ軸の円滑な摺動
を可能とするための、電気式ディスクブレーキに於ける
進退作動機構の回り止め機構に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車や自動二輪車等の車両用の
電気式ディスクブレーキでは、進退作動機構によりキャ
リパボディを摺動し、摩擦パッドをディスクロータに押
し付けて制動を行っていた。この進退作動機構として、
特開平１１−２５７３８９号公報記載の発明の如く、ボ
ールねじ機構を使用したものが従来より存在した。

【０００３】このボールねじ機構は、電動モータにより
ディスクロータと同軸方向に摺動不能に回転するボール
ねじナットと、このボールねじナットに設けたねじ孔内
に、複数のボールを介して螺着されたボールねじ軸とか
ら構成される。そして、ボールねじ機構では、ボールね
じナットの回転運動を、ボールねじ軸の摺動運動に変換
して、このボールねじ軸にて摩擦パッドを押圧摺動し、
ディスクロータに押し付けようとするものである。

【０００４】そして、ボールねじナットの回転によるボ
ールねじ軸の共周りを防止して、ボールねじナットの回
転運動を摺動運動に変換するため、上記の従来例では、
ボールねじ軸に設けたスプライン溝に、キャリパボディ
に突設した突出軸をスプライン係合する事により、ボー
ルねじ軸を摺動可能で回転不能としていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回り止
め機構を設けたボールねじ軸は、ボールねじナットと比
較して細径であるとともに、ボールねじナットの回転軸
に近い場所に設けているため、ボールねじナットの回転
トルクにより、スプライン溝と突出軸との係合部には、
強い剪断力が掛かる。そのため、ボールねじ軸への摺動
抵抗が高く、円滑な摺動が困難であった。また、構造が
複雑であり、加工性、生産性、メンテナンス性が劣って
いた。

【０００６】本発明は上述の如き課題を解決しようとす
るものであって、ボールねじ軸の回り止め機構を、ボー
ルねじナットの回転中心軸から離れた位置に設けて、回
り止め機構への負荷を軽減するとともに、ボールねじ軸
への摺動抵抗を軽減して、ボールねじ軸の円滑な摺動と
優れた耐久性を可能とするものである。また、この回り
止め機構を、単純な構造で簡易に形成し、加工性、生産
性、メンテナンス性に優れた廉価なものとする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の如き課題
を解決するため、電動モータによりディスクロータと同
軸方向に回転するボールねじナットと、このボールねじ
ナットに螺着されたボールねじ軸とから成るボールねじ
機構をキャリパボディのロータリーシリンダ部に配置
し、キャリパボディをボールねじ機構により摺動して、
ディスクロータの両側に配置した摩擦パッドをディスク
ロータに押圧摺動させて制動を行う電気式ディスクブレ
ーキに於いて、ボールねじ軸に、このボールねじ軸と一
体に摺動して摩擦パッドを押圧摺動する押動部材を連結
固定し、この押動部材にボールねじ軸と平行に固定突出
した回り止め軸を、ボールねじ機構よりも外側に配置し
たロータリーシリンダ部に、摺動可能で回転不能に挿入
配置して成るものである。

【０００８】また、回り止め軸は、押動部材に一本、或
いはボールねじ軸を介して対称に複数本設けても良い。

【０００９】

【作用】本発明は上述の如く構成したものであり、運転
者がブレーキペダルを踏み込んで制動操作を行うと、こ
の踏み込み量に応じて電動モータが回転する。この電動
モータの回転力が減速機構等を経て、進退作動機構であ
るボールねじ機構に入力される。そして、ボールねじ機
構では、減速機構からの回転力を受けてボールねじナッ
トが回転し、この回転力が軸方向への強い摺動力に変換
され、ボールねじ軸がディスクロータ方向に摺動する。
この摺動に伴い、ボールねじ軸に連結固定した摩擦パッ
ドの押動部材がボールねじ軸と一体にディスクロータ方
向に摺動し、該摩擦パッドを押圧摺動して、ディスクロ
ータに押し付ける。また、ボールねじ軸のディスクロー
タ方向への摺動の反力で、キャリパボディがディスクロ
ータとは反対方向に摺動し、他方の摩擦パッドを押圧摺
動してディスクロータに押し付け、制動が行われる。

【００１０】そして、本発明では、ボールねじ軸に連結
固定した摩擦パッドの押動部材に、ボールねじ軸と平行
に回り止め軸を固定突出し、この回り止め軸を、ボール
ねじ機構よりも外側のロータリーシリンダ部に、摺動可
能で回転不能に挿入配置している。そのため、ボールね
じナットの回転力で、ボールねじ軸が共に回転するのを
確実に防止するとともに、ボールねじ軸の円滑な摺動を
可能とする事ができる。

【００１１】即ち、特開平１１−２５７３８９号の従来
技術では、回り止め機構として、ボールねじ軸に設けた
スプライン溝と突出軸との係合により、回転を防止して
いたので、この係合部に大きな剪断力が掛かり、ボール
ねじ軸の円滑な摺動が困難であった。しかしながら、本
発明では、回り止め機構の回り止め軸を、ボールねじ軸
に設けずに、ボールねじ軸に一体に連結固定した押動部
材に設けるとともに、この回り止め軸をボールねじナッ
トよりも外側の位置で、ロータリーシリンダ部に挿入配
置している。

【００１２】そのため、ボールねじナットの回転力によ
る回り止め軸への負荷が従来例に比較して軽減され、押
動部材及びボールねじ軸の回転防止効果に優れるものと
なる。また、回り止め軸及びボールねじ軸への摺動抵抗
も少なく、回り止め軸及びボールねじ軸の円滑な摺動が
可能となる。この優れた回転防止効果と負荷の軽減によ
り、ボールねじナットの回転運動を、ボールねじ軸の強
い摺動運動に効率的に変換して、ボールねじ軸及び押動
部材の円滑な摺動が可能となるとともに、回り止め軸及
びボールねじ軸の耐久性にも優れたものとなる。

【００１３】また、回転するディスクロータに摩擦パッ
ドを押し付ける際の反動で、摩擦パッドにはディスクロ
ータからの強い回転力や変形力が掛かり、摩擦パッドを
押圧する押圧部材にも、このような負荷が掛かる。しか
し、回り止め軸を設ける事により、この回転力や変形力
による押動部材の傾きや変形を防止するとともに、これ
らの負荷がボールねじ軸に作用するのも防いで、押動部
材及びボールねじ機構の作動性を損なう事がない。

【００１４】また、回り止め軸は、一個のみ設けても良
いし、複数個設けても良い。好ましくは、回り止め軸
は、ボールねじ軸を介して対称に複数設ける事により、
ボールねじナットの回転トルクが分散されるので、各回
り止め軸に掛かる負荷が軽減される。そして、ボールね
じ軸や押動部材への偏荷重を防止して、押動部材及びボ
ールねじ軸の回転防止効果が高まるとともに、これらの
部材の変形や傾きを防ぎ、より円滑な摺動が可能とな
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に於いて説明
すると、(１)は車輪と一体に回転するディスクロータ
で、両側の摩擦面(２)に臨ませて、図１、図２に示す如
く、一対の摩擦パッド(３)(４)を配置している。そし
て、この摩擦パッド(３)(４)を支持するブラケット(５)
を、図２に示す如くディスクロータ(１)に臨ませて配置
し、ボルト(６)にて車体本体に固定配置している。この
ブラケット(５)は、車体本体への固定側からディスクロ
ータ(１)の外周を跨いで反対側に掛けて、一対のキャリ
パ支持腕(７)を突設し、このキャリパ支持腕(７)の内面
に設けた溝部(図示せず)に摩擦パッド(３)(４)の両端部
を摺動可能に係合し、摩擦パッド(３)(４)を支持してい
る。

【００１６】また、ブラケット(５)には、摩擦パッド
(３)(４)をディスクロータ(１)の摩擦面(２)に押し付け
るキャリパボディ(１０)を摺動可能に連結している。こ
のキャリパボディ(１０)は、ピンスライド式で、ブラケ
ット(５)の一対のキャリパ支持腕(７)に、摺動孔(１１)
に挿通した一対のスライドピン(１２)を介して支持され
ている。このスライドピン(１２)が摺動孔(１１)内を摺
動する事により、キャリパボディ(１０)がディスクロー
タ(１)の回転軸と平行に摺動可能としている。また、キ
ャリパボディ(１０)は、ディスクロータ(１)を挟んで、
一方の摩擦パッド(３)の背面に、進退作動機構としてボ
ールねじ機構(１３)を設けた作用部(１４)を配置し、他
方の摩擦パッド(４)の背面に反力爪(１５)を備えた反作
用部(１６)を配置し、この作用部(１４)と反作用部(１
６)とを、ディスクロータ(１)の外周を跨ぐブリッジ部
(１７)で連結している。

【００１７】そして、前記作用部(１４)は、一方の摩擦
パッド(３)の背面に臨ませてロータリーシリンダ部(１
８)を配置し、このロータリーシリンダ部(１８)に開口
した円筒状のロータリーシリンダ(２０)に、ボールねじ
機構(１３)のボールねじナット(２３)を収納している。
このボールねじナット(２３)は、スラスト軸受(２２)を
介してディスクロータ(１)と同軸方向に回転可能である
が、進退摺動不能に収納配置され、このボールねじナッ
ト(２３)の中央に設けたねじ孔(２４)に、複数のボール
(２５)を介してボールねじ軸(２６)を螺着している。そ
して、ボールねじ機構(１３)では、後に説明する回り止
め機構により、ボールねじナット(２３)の回転運動が、
軸方向への摺動運動に変換され、ボールねじ軸(２６)の
摺動を可能とするものである。尚、(２２)は、スラスト
軸受としているが、詳しくはスラスト軸受とラジアル軸
受の一体型の軸受を使用している。

【００１８】また、ボールねじ軸(２６)は、作用部(１
４)側の摩擦パッド(３)の押動部材として、ロータリー
シリンダ部(１８)の蓋体(３１)を介してディスクロータ
(１)側の先端に、平板状のパッド押圧板(２７)を接続固
定し、このパッド押圧板(２７)とボールねじ軸(２６)と
を一体に摺動可能としている。この接続は、図３、図４
に示す如く、パッド押圧板(２７)に設けた二面幅の係合
凹部(２９)に、同じく二面幅の長方形状に成形したボー
ルねじ軸(２６)の先端を挿入し、双方をボルト(３３)に
て固定している。

【００１９】このように、パッド押圧板(２７)とボール
ねじ軸(２６)とは、二面幅の嵌め合いとなっているとと
もに、ボルト(３３)で固定しているので、パッド押圧板
(２７)とボールねじ軸(２６)とは軸方向及び回転方向の
何れの方向に於いても連動が可能となるとともに、剪断
力や引き抜き力への耐久性に優れ、双方の容易な分離や
嵌合部分のガタつきを防ぐ事ができる。また、ボールね
じ軸(２６)の後端には、抜け止め板(２１)をボルト(３
４)にて接続し、ボールねじ軸(２６)がディスクロータ
(１)方向に摺動する際の、ボールねじナット(２３)から
のボールねじ軸(２６)の抜けを防止している。

【００２０】そして、上記平板状のパッド押圧板(２７)
を介して、摩擦パッド(３)を広い面積で一部に押圧力を
集中する事なく押圧できるので、摩擦パッド(３)の傾き
を防止して、ディスクロータ(１)の摩擦面(２)に良好に
押し付ける事ができるとともに、ディスクロータ(１)か
らの反力を分散して、ボールねじ軸(２６)への偏荷重を
防止する事もできる。

【００２１】また、このパッド押圧板(２７)には、ボー
ルねじ軸(２６)の回り止め機構として、図３、図４に示
す如く、ロータリーシリンダ部(１８)側の両端に、ボー
ルねじ軸(２６)と平行に一対の回り止め軸(２８)を突設
している。この回り止め軸(２８)を、図１、図３に示す
如く、ロータリーシリンダ部(１８)の、ボールねじ機構
(１３)よりも外側に設けた軸受け孔(３０)に、摺動可能
に挿入している。また、回り止め軸(２８)は、樹脂製の
ブッシュ(３５)を介して軸受け孔(３０)に挿入する事に
より、がたつきを防止して円滑な摺動を可能としてい
る。この一対の回り止め軸(２８)により、パッド押圧板
(２７)及びボールねじ軸(２６)は、軸方向への摺動は可
能であるが、回転が不能となる。

【００２２】また、従来の回り止め機構は、ボールねじ
軸に設けたスプライン溝と突出軸との係合であったた
め、この係合部に大きな剪断力が掛かり、ボールねじ軸
の摺動抵抗が大きかった。しかしながら、本実施例で
は、回り止め機構の回り止め軸(２８)を、ボールねじ軸
(２６)ではなく、パッド押圧板(２７)に設けるととも
に、ボールねじ機構(１３)よりも外側のロータリーシリ
ンダ部(１８)に挿入配置している。従って、ボールねじ
ナット(２３)の回転トルクによる、回り止め軸(２８)へ
の負荷が軽減され、回り止め軸(２８)は、パッド押圧板
(２７)の回転を防止しながら軸受け孔(３０)内を円滑に
摺動する。

【００２３】また、この回り止め軸(２８)は、本実施例
では、ボールねじ軸(２６)を介して線対称に２本設けて
いるが、一本のみ設けても良いし、３本以上設けても良
い。そして、好ましくは、ボールねじ軸(２６)を介して
対称に複数本設ける事により、ボールねじナット(２３)
からの回転トルクを均一に分散して、各回り止め軸(２
８)への摺動抵抗を少なくする事ができ、回り止め軸(２
８)及びボールねじ軸(２６)の、より円滑な摺動が可能
となる。

【００２４】また、上記ボールねじ機構(１３)は、図示
はしないが、運転者がブレーキペダルを踏み込む事で回
転する電動モータにより回動される。この電動モータ
は、キャリパボディ(１０)に内蔵して、ボールねじ機構
(１３)を回動するための適宜の駆動機構に回転を直に伝
えるものであっても良いし、電動モータをキャリパボデ
ィ(１０)の外部に設け、このキャリパボディ(１０)側に
設けた駆動機構と電動モータとを、電動モータの回転力
を伝達し得る適宜の連結部材を介して連結するものであ
っても良い。

【００２５】そして、上述の如く構成された電気式ディ
スクブレーキに於いて、運転者がブレーキペダルを踏み
込んで制動操作を行うと、この踏み込み量に応じて電動
モータが回転し、この回転力がボールねじ機構(１３)の
駆動機構に入力される。そして、この駆動機構で減速さ
れた回転力を、ボールねじ機構(１３)では、ボールねじ
ナット(２３)外周に設けた平歯車(３２)で受ける事によ
り、ボールねじナット(２３)が減速状態で回転する。

【００２６】そして、ボールねじ機構(１３)では、回り
止め軸(２８)による優れた回り止め効果により、ボール
ねじナット(２３)の回転運動が、ボールねじ軸(２６)の
摺動運動に効率的に変換されるとともに、摺動抵抗も軽
減され、ボールねじ軸(２６)は、パッド押圧板(２７)と
ともにディスクロータ(１)方向に円滑に摺動する。

【００２７】この摺動により、パッド押圧板(２７)は、
作用部(１４)側の摩擦パッド(３)をディスクロータ(１)
方向に押圧摺動し、一方の摩擦面(２)に強く押し付け
る。また、このボールねじ軸(２６)の摺動の反力が作用
部(１４)に作用し、スライドピン(１２)を介してキャリ
パボディ(１０)全体がディスクロータ(１)とは反対方向
に摺動する。この摺動に追随して、反作用部(１６)がデ
ィスクロータ(１)方向に摺動し、反力爪(１５)にて反作
用部(１６)側の摩擦パッド(４)を押圧摺動し、ディスク
ロータ(１)の他方の摩擦面(２)に強く押し付ける。この
一対の摩擦パッド(３)(４)にてディスクロータ(１)を強
く押圧挟持する事により制動が行われる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成したもので、ボ
ールねじ機構の回り止め機構として、ボールねじナット
の回転の中心軸から一定の距離を介して、ボールねじ機
構の外側のロータリーシリンダ部に、回り止め軸を挿入
配置しているので、ボールねじナットから受ける回り止
め軸への負荷を軽減して、優れた回り止め効果を得る事
ができる。従って、ボールねじナットの回転運動をボー
ルねじ軸の摺動運動に効率的に変換するとともに、摺動
抵抗も軽減され、ボールねじ軸の円滑な摺動が可能とな
る。また、ボールねじ軸や回り止め軸の耐久性も向上す
る。更に、この回り止め機構は、摩擦パッドの押動部材
に回り止め軸を突設して、ロータリーシリンダ部に挿入
配置しただけの単純な構造なので、加工性、生産性に優
れ、廉価な製造が可能となるとともに、メンテナンスも
容易に行う事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で、ディスクロータに臨ませ
て設置した電気式ディスクブレーキの横断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】パッド押圧板、回り止め軸、ボールねじ軸の係
合関係を示す分解斜視図。

【図４】パッド押圧板のロータリーシリンダ部側の斜視
図。

【符号の説明】

１ ディスクロータ ３ 摩擦パッド ４ 摩擦パッド １０ キャリパボディ １３ ボールねじ機構 １８ ロータリーシリンダ部 ２３ ボールねじナット ２６ ボールねじ軸 ２８ 回り止め軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 匡直 長野県上田市大字国分840番地 日信工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 3J058 AA43 AA48 AA53 AA58 AA69 AA73 AA78 AA83 AA87 BA61 BA70 CC15 CC63 FA01 3J062 AA60 AB22 AC07 BA32 CD12 CD23 CD64

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モータによりディスクロータと同軸
   方向に回転するボールねじナットと、このボールねじナ
   ットに螺着されたボールねじ軸とから成るボールねじ機
   構をキャリパボディのロータリーシリンダ部に配置し、
   キャリパボディをボールねじ機構により摺動して、ディ
   スクロータの両側に配置した摩擦パッドをディスクロー
   タに押圧摺動させて制動を行う電気式ディスクブレーキ
   に於いて、ボールねじ軸に、このボールねじ軸と一体に
   摺動して摩擦パッドを押圧摺動する押動部材を連結固定
   し、この押動部材にボールねじ軸と平行に固定突出した
   回り止め軸を、ボールねじ機構よりも外側に配置したロ
   ータリーシリンダ部に、摺動可能で回転不能に挿入配置
   した事を特徴とする電気式ディスクブレーキに於ける進
   退作動機構の回り止め機構。
2. 【請求項２】 回り止め軸は、押動部材に一本、或いは
   ボールねじ軸を介して対称に複数本設けた事を特徴とす
   る請求項１又は２の電気式ディスクブレーキに於ける進
   退作動機構の回り止め機構。