JP2005214286A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】駐車ブレーキ機構を液圧駆動方式に変更することにより金属ケーブルの取り回しを不要とし、車両への搭載性を改善する。
【解決手段】ディスクロータ１の両側に配置される一対のパッド２，３と、有底のシリンダ１３内にカップ形状のピストン１７を摺動可能に嵌合させ、液圧室１８内への液圧供給によりピストン１７を推進して、一対のパッド２，３をディスクロータ１に押圧させるキャリパ４とを備えたディスクブレーキにおいて、ピストン１７内に固定部材２１を配置すると共に、この固定部材２１とピストン１７に嵌合した可動部材２２との間に断面異形のコロ２７を有するくさび機構２３を配設する。コロ２７のくさび作用でピストン１７の戻りを規制して駐車ブレーキを作動させ、このコロ２７を、ラッチング型ソレノイド３４のプランジャ３５に連結された可動リテーナ２２の前進により変位させて、駐車ブレーキを解除する。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転体の制動に用いられ液圧により作動するディスクブレーキであって、特に液圧によらずに回転体の制動状態を維持する機能を有するディスクブレーキに関する。

従来、車両の制動装置として用いられ、駐車ブレーキ機能を有するディスクブレーキ（以下、これを駐車ブレーキ付きディスクブレーキという）としては、例えば、特許文献１、２等に記載されるものがあった。このものは、ディスクロータを挟んでその両側に配置される一対のパッドと、有底シリンダ内にカップ形状のピストンを、その底部が前記パッドに対向するように摺動可能に嵌合させてなり、前記シリンダの底部と前記ピストンとの間に形成される液圧室内への液圧供給により前記ピストンを前記パッド側へ推進して、前記一対のパッドを前記ディスクロータに押圧させるキャリパと、ハンドレバーの操作によりカムを回転させることにより、該カムの回転を軸方向運動に変換して前記ピストンに伝える駐車ブレーキ機構とを備えていた。
実用新案登録第２５７１０６９号公報 特開平７−５４８８６号公報

しかしながら、上記した従来の駐車ブレーキ付きディスクブレーキによれば、その駐車ブレーキ機構が、ハンドレバーの動きを、屈曲性の乏しい金属ケーブル（鋼製ワイヤ）を介してカムに伝える構造となっているため、タイヤハウス内での金属ケーブルの取り回しが面倒で、車両への搭載性が悪い、という問題があった。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、駐車ブレーキ機構を液圧駆動方式に変更することにより金属ケーブルの取り回しを不要とし、もって車両への搭載性の向上に寄与するディスクブレーキを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、回転体に設けられたディスクロータを挟んでその両面側に配置される一対のパッドと、有底のシリンダ内にピストンを前記パッドに対向するように摺動可能に嵌合させてなり、前記シリンダと前記ピストンとの間に形成される液圧室内への液圧供給により前記ピストンを前記パッド側へ推進して、前記一対のパッドを前記ディスクロータに押圧させるキャリパと、前記液圧室への液圧供給により推進したピストンの位置を固定するロック機構と、該ロック機構によるピストンの固定を解除するロック解除機構とを備えていることを特徴とする。このように構成したディスクブレーキにおいては、回転体の制動状態を維持する際に、キャリパ内の液圧室へ液圧を供給して、ピストンを推進させると、ロック機構が作動してピストンの位置が固定され、液圧を解放しても回転体の制動状態が維持される。また、この状態からロック解除機構を作動させると、ピストンの移動が自由となり、回転体の制動が解除される。

本発明において、上記ロック機構は、ピストンの内部に配置された固定部材と、該固定部材と前記ピストンとの間に配設され、前記ピストンの位置を固定するくさび機構とからなる構成とすることができる。くさび機構を用いることで、スペースの狭いピストン内部にコンパクトにロック機構を収めることができる。この場合、前記くさび機構は、ピストンに推進方向への力が加わったときに該ピストンの移動を許容し、前記ピストンに戻り方向の力が加わったときに該ピストンの移動を阻止する構成とするのが望ましい。このようなくさび機構としては、固定部材に形成された固定平面と前記ピストンに形成された可動平面との間に介装されたコロと、該コロを前記両平面に対する楔合方向へ付勢する付勢手段とを備えたものがある。

本発明は、上記くさび機構のコロが、固定平面と可動平面との間にリテーナを用いて複数配置されており、ロック解除機構は、前記リテーナを介して前記コロを、前記両平面に対する非楔合位置へ変位させる構成とすることができる。このように複数のコロを用いることで、くさび機構のくさび効果をより効果的に発揮させることができ、しかも、コロを非楔合位置へ円滑に変位させることができる。この場合、前記ロック解除機構は、リテーナをコロと干渉しない位置に位置決めするラッチング型ソレノイドと、前記リテーナをコロと干渉する位置へ移動させる付勢手段とを備えている構成とするのが望ましい。

本発明は、キャリパ内の液圧室に、液圧ポンプからブレーキ液圧を供給したのち、ロック機構を作動させてピストンを固定する構成とすることができる。このように構成した場合は、例えば、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、トラクションコントロールシステム、ビークルダイナミクスコントロールシステム等に装備される液圧ポンプを有効利用して駐車ブレーキを作動させることができる。

本発明に係るディスクブレーキによれば、ピストンを推進する液圧を利用して駐車ブレーキを作動させることができるので、屈曲性の乏しい金属ケーブルを取り回す必要がなくなり、車両への搭載性が向上する。また、この液圧として液圧ポンプの発生液圧を用いる場合は、ＡＢＳ、トラクションコントロールシステム、ビークルダイナミクスコントロールシステム等のブレーキシステムの機能向上に大きく寄与するものとなる。

また、ロック機構としてくさび機構を用いた場合は、キャリパ内の狭いスペースに組込むことができるので、キャリパが大型化、高重量化することはない。また、ロック解除機構としてラッチング型ソレノイドを用いる場合は、常時通電する必要がないので、省エネルギーを達成でき、その上、発熱の影響もないので、ソレノイドの機能が安定的に維持される。

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係るディスクブレーキの全体的構造を示したものである。同図において、１はディスクロータ、２，３はディスクロータ１の両側に配置された一対のパッド、４はキャリパであり、前記一対のパッド２，３およびキャリパ４は、車両の非回転部（ナックル等）に固定されたキャリア５（一部のみを示す）にディスクロータ１の軸方向へ移動可能に支持されている。キャリパ４は、車両内側のパッド（インナパッド）２に対向する基端側にシリンダ部１１を、車両外側のパッド（アウタパッド）３に対向する先端側に爪部１２をそれぞれ有するキャリパ本体１０を備えている。このキャリパ本体１０のシリンダ部１１にはシリンダ１３が形成されており、このシリンダ１３の一端はキャリパ本体１０の後端にボルト１４を用いて固定した端板１５によって閉じられている。なお、パッド２，３のそれぞれは、裏板２ａ，３ａとこの裏板２ａ，３ａに接合されたライニング材２ｂ，３ｂとからなっている。

キャリパ４は、上記キャリパ本体１０のシリンダ１３内にピストンシール１６を介して摺動可能に配設されたピストン１７を備えている。ピストン１７は、カップ形状をなし、その底部がインナパッド２に対向するようにシリンダ１３内に収められている。このピストン１７とシリンダ１３の底部を確定する端板１５との間は液圧室１８として画成されており、この液圧室１８には、図示を略す液圧源（ここでは、マスタシリンダ）から液圧（ブレーキ液圧）が供給されるようになっている。なお、ピストン１７は、その底部に設けた凹部１７ａにインナパッド２の裏板２ａの背面に設けた凸部２ａ´を係合させることで、回り止めされている。また、ピストン１７の底部とキャリパ本体１０との間には、シリンダ１３内への異物の進入を防ぐダストブーツ１９が設けられている。

本実施形態において、上記端板１５を挟んだ内・外部分、すなわちキャリパ本体１０内の液圧室１８およびキャリパ本体１０の外側には、駐車ブレーキ機構２０が配設されている。この駐車ブレーキ機構２０は、前記端板１５に一端が固定され、先端部を前記ピストン１７内まで延ばした固定部材２１と、ピストン１７の内面に嵌合固定された可動部材２２と、両部材２１と２２の間に配設され、ピストン１７の戻り方向の動きを規制するくさび機構（ロック機構）２３と、このくさび機構２３によるピストン１７の固定を解除するロック解除機構２４とから概略構成されている。

上記くさび機構２３は、図２および図３にも示されるように、上記固定部材２１の先端側の平板部２１ａの両側に形成された一対の固定平面２５，２５と、上記可動部材２２の内面に前記一対の可動平面２５と平行をなすように形成された一対の可動平面２６，２６と、これら固定平面２５と可動平面２６との間に介装された複数（ここでは、片側２個で合計４個）のコロ２７、２７（スプラグ）とを備えている。固定部材２１および可動部材２２は、ここでは特殊鋼から製作されており、その固定平面２５および可動平面２６には表面を硬くするために浸炭焼入処理が施され、かつこれら平面は研磨仕上げされている。

各コロ２７は、図４に示されるように、上・下にアール曲面２７ａを有する断面異形の棒状部材からなっている。このコロ２７のアール曲面２７ａは、図５に示されるように、中心Ｏ１，Ｏ２をオフセットさせた半径ｒの円筒面内に設定されており、図５に見て時計方向へコロ２７が自転するとき、その上・下アール曲面２７ａが可動平面２６、固定平面２５に当接する。このとき、コロ２７は、起立方向に対して所定の傾斜角度αで位置決めされるようになっており、この状態から、ピストン１７にその推進方向と反対方向（ピストン戻り方向）の力Ｆｂが加わると、固定平面２５と可動平面２６との間でコロ２７が突張って、両平面２５，２６とコロ２７との間に強い接触力Ｆｐが生じ、いわゆるコロ２７のくさび作用でピストン１７の戻りが規制される。一方、この状態からピストン１７に推進方向の力を加えると、コロ２７が図５に見て反時計方向へ転動し、前記くさび作用が解消されてピストン１７の推進方向への移動は自由となる。すなわち、このくさび機構２３は、ピストン１７の戻り方向への移動のみを規制する直動ワンウエイクラッチとして機能している。

本実施形態において、上記各コロ２７は、ピン２８により前記固定部材２１に固定された固定リテーナ２９と可動部材２２の内側に移動可能に配置された可動リテーナ３０とに保持されている。両リテーナ２９、３０内には、各コロ２７を、ピストン戻り方向へ付勢するばね（付勢手段）３１が配設されており、各コロ２７は、これらばね３１により、常時は固定平面２５と可動平面２６との間で起立する方向へ付勢されている。この場合、コロ２７の姿勢は、固定リテーナ２９と可動リテーナ３０との相対的な位置関係で決まり、固定リテーナ２９に対して可動リテーナ３０が前進（左方向へ変位）している場合には、該可動リテーナ３０によりコロ２７の上・下アール曲面２７ａが固定平面２５および可動平面２６から離れるか、わずかに接触する状態となる。すなわち、コロ２７のくさび作用は生ぜず、したがって、ピストン１７はその推進方向および戻り方向へ自由に動き得る状態（ロック解除状態）となる。一方、固定リテーナ２９に対して可動リテーナ３０が後退（右方向へ変位）している場合には、コロ２７の時計方向への自転が許容され、この場合は、上記したようにコロ２７の上・下アール曲面２７ａが固定平面２５および可動平面２６に接触し、コロ２７のくさび作用でピストン１７の戻り方向への動きがロックされる。なお、各コロ２７の両側には、その起立方向と平行をなす垂直面２７ｂが形成されており、これら垂直面２７ｂは前記ばね３１を受ける受面として供されている。

一方、上記ロック解除機構２４は、前記キャリパ本体１０の端板１５の外面にボルト３２を用いて固定されたハウジング３３内に配設されたソレノイド３４を備えている。ソレノイド３４は、コイル３５への正・逆通電により伸縮動作するプランジャ３６を有しており、そのプランジャ３６の先端部は、前記固定部材２１の基端側のカップ部２１ｂ内に挿入されている。このプランジャ３６の先端部には、前記カップ部２１ｂに穿設された長穴３７を挿通して延ばされたピン３８を介して前記可動リテーナ３０が連結されており、可動リテーナ３０は、ソレノイド３４のプランジャ３６の伸縮動に応じてピストン１７内を進退動するようになっている。

上記ロック解除機構２４はまた、上記固定部材２１のカップ部２１ｂの内部に配設され、前記ピン３８を介してプランジャ３６を伸長方向へ付勢する戻しばね（付勢手段）３８を備えている。プランジャ３６は、この戻しばね３９により常時は伸長端に位置決めされ、これに応じて可動リテーナ３０は、常時は前進端に位置決めされる。この可動リテーナ３０の前進端において、上記くさび機構２３を構成するコロ２７の時計方向への自転が規制され、この結果、コロ２７のくさび作用は解消されて、ピストン１７の移動は自由となる。一方、この状態からソレノイド３４のコイル３５に通電すると、そのプランジャ３６が前記戻しばね３９の付勢力に抗して短縮側へ移動し、これにより可動リテーナ３０が後退端へ位置決めされる。この可動リテーナ３０の後退端において、前記くさび機構２３を構成するコロ２７がばね３１により時計方向へ自転し、これによりコロ２７のくさび作用でピストン１７の戻り方向への動きがロックされる。

本実施形態において、上記ソレノイド３４は永久磁石Ｍの吸引力でプランジャ３６の位置を保持するラッチング型として構成されており、これによりプランジャ３６が短縮端に達した後、コイル３５に対する通電を停止しても、プランジャ３６は永久磁石の吸引力で短縮端に保持される。一方、この状態からコイル３５に逆向きの電流を供給すると、プランジャ３６に前記永久磁石Ｍの吸引力を打消す方向の力が働き、プランジャ３６は前記戻しばね３９の付勢力で伸長側へ移動する。この場合、プランジャ３６が伸長端に達した後、コイル３５への通電を停止しても、プランジャ３６には戻しばね３９の付勢力と永久磁石Ｍの吸引力が加わっているので、プランジャ３６は、そのまま伸長端に保持される。なお、コイル３５へ電流を供給する電源回路としては、ここでは双方向通電可能な、例えばＨ型スイッチ回路が必要になるが、その回路の切替えは、運転者によるスイッチ操作でなされるようになっている。

以下、上記のように構成したディスクブレーキの作用について説明する。

[通常ブレーキ時]
通常ブレーキとして使用される場合は、ロック解除機構２４を構成する戻しばね３９の付勢力で可動リテーナ３０が前進端に位置決めされ、くさび機構２３を構成するコロ２７のくさび作用は解消されて、ピストン１７は自由に動き得る状態となっている。この状態において、ブレーキペダルの踏込みに応じてマスタシリンダからキャリパ４内の液圧室１８にブレーキ液圧が供給されると、ピストン１７が推進してインナパッド２をディスクロータ１に押圧する。一方、この時の反力でキャリパ本体１０が車両内側へ移動し、その爪部１２がアウタパッド３をディスクロータ１の他面に押圧し、これによりディスクロータ１が一対のパッド２，３により挟まれ、液圧に応じた制動力が発生する。

[駐車ブレーキ時]
駐車ブレーキを作動させる場合は、運転者のスイッチ操作によりラッチング型ソレノイド３４のコイル３５にパルス的に電流が供給される。すると、ソレノイド３４のプランジャ３６が戻しばね３９の付勢力に抗して短縮し、プランジャ３６は永久磁石Ｍの吸引力によりそのまま短縮端に保持される。一方、このプランジャ３６の短縮に応じて、可動リテーナ３０が後退する。すると、くさび機構２３を構成するコロ２７がばね３１により時計方向へ自転し、その上・下アール曲面２７ａが可動平面２６と固定平面２５とに当接する。この状態のもと、ブレーキペダルを踏込んで、マスタシリンダからキャリパ４内の液圧室１８にブレーキ液圧を供給すると、ピストン１７に大きな推力が発生し、この推力によってくさび機構２３を構成するコロ２７が、図１，２に見て反時計方向へわずか自転する。これによりピストン１７の推進が可能になり、通常ブレーキ時と同様にこのピストン１７の推進によりディスクロータ１が一対のパッド２と３との間に挟まれ、制動力が発生する。そして、この状態からブレーキペダルを緩めて液圧室１８のブレーキ液圧を解放すると、パッド２からピストン１７に反力（図５中の力Ｆｂと同じ力）がかかっていることから、ピストン１７がわずか戻り方向へ移動し、コロ２７が時計方向へわずか自転して固定平面２５と可動平面２６との間で突張り、いわゆるコロ２７のくさび作用でピストン１７の戻りが規制される。すなわち、くさび機構２３によりピストン１７の戻り方向への動きがロックされた状態となり、駐車ブレーキが確立する。しかしてこの間、ラッチング型ソレノイド３４のコイル３９にはパルス的に通電がなされるだけであるので、省エネルギーの面で有利となり、しかも発熱の影響もないので、ソレノイド３４の機能が安定して維持される。

ここで、コロ２７による十分なるくさび効果を得るには、図５中、αで表わされるコロ２７のくさび角度αの正接（tanα）を、コロ２７と可動平面２６との接触面の摩擦係数よりも小さくする必要がある。しかるに、前記tanα、固定平面２５と可動平面２６との距離（面間距離）ｄおよび前記コロ２７のアール曲面２７ａの曲率半径ｒの間には、図６に示されるように密接な相関があり、曲率半径ｒが大きい程、tanαに対する面間距離ｄの影響が大きくなっている。本実施形態において、前記摩擦係数の変動範囲は０.０５〜０.２５の範囲となっており、その最低の摩擦係数０.５よりtanαを小さくするには、この図６から、前記曲率半径ｒを０.５ｍｍ以下にするのが望ましいことがわかる。本実施形態においては、固定部材２１と可動部材２２との間に２つの平行面間を設定して、この平行面間内に各２つのコロ２７を配しているので、各コロ２７のアール曲面２７ａの曲率半径ｒを十分に小さくすることができ、結果として、十分なるくさび効果が得られるようになる。また、各コロ２７のアール曲面２７ａの曲率半径ｒを小さくした場合は、面間距離ｈに対するtanαの感度が小さくなるので、面間距離ｈを高精度に設定する必要がなくなり、その分、くさび機構２３の製作は容易となる。

[駐車ブレーキ解除時]
駐車ブレーキの解除時には、運転者のスイッチ操作で電源回路が切替わり、ソレノイド３４のコイル３６に、上記駐車ブレーキ時と逆向きの電流が供給される。すると、プランジャ３６に永久磁石Ｍの吸引力を打消す方向の力が働き、プランジャ３６は前記戻しばね３９の付勢力で伸長側へ移動しようとする。この状態でブレーキペダルを踏込んで、マスタシリンダから液圧室１８にブレーキ液圧を供給すると、ピストン１７に推力が発生し、その推力によってくさび機構２３を構成するコロ２７が、図１，２に見て反時計方向へわずか自転し、コロ２７のくさび作用が解消される。このとき、可動リテーナ３０には戻しばね３９の付勢力がかかっているので、前記くさび作用の解消と同時に可動リテーナ３０が前進し、そのまま前進端に保持される。したがって、その後、液圧室１８のブレーキ液圧を解放すると、ピストン１７がインナパッド２からの反力で戻り方向へ移動し、これにより駐車ブレーキが解除される。この場合、可動リテーナ３０の前進に応じてソレノイド３４のプランジャ３６が伸長するが、プランジャ３６は戻しばね３９の付勢力と永久磁石Ｍの吸引力とにより伸長端を維持するので、この段階でコイル３５への通電を停止しても、駐車ブレーキ解除の状態が維持される。したがって、上記駐車ブレーキ時と同様に省エネルギーが達成され、かつ発熱が抑制される。

ここで、駐車ブレーキ作動中、上記くさび機構２３のコロ２７には、ばね３１の付勢力Ｆｓ（図５）と、ピストン１７との間の摩擦力μと前記くさび角度αとで定まる摺動抵抗（Ｆｓ×μ×tanα）が加わっている。したがって、駐車ブレーキを解除するには、この摺動抵抗に打ち勝つピストン推力が必要になるが、ピストン１７には液圧室１８内のブレーキ液圧により大きな推力が発生するので、前記摺動抵抗があっても駐車ブレーキの解除の障害になることはない。

このように本ディスクブレーキにおける駐車ブレーキ機構２０によれば、ピストン１７を推進する液圧を利用して駐車ブレーキを作動および解除することができるので、従来のように屈曲性の乏しい金属ケーブルを取り回す必要がなくなり、車両への搭載性が改善される。また、キャリパに内蔵した電動モータによりピストンを推進して駐車ブレーキを作動させる考え方もあるが、この場合は、特別の電動モータが必要であるため、ディスクブレーキ自体が大型化、高重量化し、車両への搭載性の改善には効果がない。

なお、上記くさび機構２３を構成する断面異形のコロ２７は、図７に示すように、断面楕円形のコロ２７´に代えることができる。この場合は、くさび角度αが前記断面異形のコロ２７を用いた場合よりも大きくなるので、摺動抵抗が大きくなり、駐車ブレーキ時にピストン１７を確実に保持することができる。
また、上記実施形態においては、くさび機構２３を構成する固定平面２５と可動平面２６とを平行に設定したが、これら平面２５と２６は、図８に示すように、相互に傾斜するように設定してもよく、この場合は、コロとして断面円形のコロ２７″を用いることができる。ただし、固定平面２５と可動平面２６の傾斜角度は、コロ２７″のくさび角度αの２倍（２α）に設定するのが望ましい。

また、上記実施形態においては、くさび機構２３を構成する可動平面２６をピストン１７に嵌合した固定部材２２に設けるようにしたが、この可動平面２６は、ピストン１７の内面に直接設けてもよいものである。
さらに、上記ラッチング型ソレノイド３４は、２個のコイルを逆巻きにして、一方をプランジャ３６の短縮用、他方をプランジャ３６の伸長用として使い分けてもよいものである。この場合は、電源回路への信号線は２本から３本に増えるが、駆動トランジスタは４個から２個に削減できる。

ところで、近年ＡＢＳ、トラクションコントロールシステム、ビークルダイナミクスコントロールシステム等のブレーキシステムの開発が推し進められており、このようなブレーキシステムに本ディスクブレーキを適用した場合には、該ブレーキシステムの機能が大幅に向上するようになる。図９は、本駐車ブレーキ付きディスクブレーキ４０を適用したブレーキシステムを示したものである。同図において、４１はブレーキペダル、４２はブレーキペダル４１と連動するブースタ、４３はブースタ４２と連動するマスタシリンダ、４４は作動液を蓄えるリザーバ、４５は液圧ポンプ、４６はＡＢＳ／ビークルダイナミクスコントロールシステムモジュレータ、４７は電子制御装置・ＥＣＵ、４８は駐車ブレーキスイッチ・ＰＫＢ−ＳＷである。このブレーキシステムにおいて、本ディスクブレーキ４０は、４輪のホイール４９に対して設置されているが、リヤ側の２輪に対してのみ設置してもよいことはもちろんである。

上記したブレーキシステムにおいて、ＥＣＵ４は、運転者の操作と車速、車輪速などを監視しており、通常走行時には、ブレーキペダル４１の踏込みによりブースタ４２およびマスタシリンダ４３が作動し、ブレーキペダル４１の踏力に応じたブレーキ液圧が本ディスクブレーキ４０内の液圧室１８（図１、２）に供給され、所定の制動力が発生する。また、ＥＣＵ４７がスリップなどの異常を検知したときには、ＥＣＵ４７からの指令で液圧ポンプ４５が作動すると共にＡＢＳ／ビークルダイナミクスコントロールシステムモジュレータ４６が切替えられ、本ディスクブレーキ４０内の液圧室１８には、液圧ポンプ４５で発生したブレーキ液圧が供給され、その液圧制御により前記異常が解消される。

駐車ブレーキは、運転者が駐車ブレーキスイッチ・ＰＫＢ−ＳＷ４８をオンにすることで達成される。この場合は、ＥＣＵ４７からの指令で液圧ポンプ４５が作動し、ＡＢＳ／ビークルダイナミクスコントロールシステムモジュレータ４６により本ディスクブレーキ４０内の液圧室１８にブレーキ液圧が供給され、これによりピストン１７が制動位置まで推進する。また、これと同時に、ＥＣＵ４７からの指令で、本ディスクブレーキ４０内のロック解除機構２４を構成するソレノイド３４のコイル３６へパルス的に電流が供給され、可動リテーナ３０が後退端に変位する。液圧ポンプ４５から液圧室１８へのブレーキ液圧の供給は、所定液圧になった後、解放されるようになっており、この液圧解放によりピストン１７がわずか戻り方向へ移動し、これによってくさび機構２３を構成するコロ２７が自転して、ピストン１７の戻り方向の移動が規制され、この結果、駐車ブレーキが確立する。

駐車ブレーキの解除は、運転者が駐車ブレーキスイッチ・ＰＫＢ−ＳＷ４８をオフさせることで達成される。この場合は、ＥＣＵ４７からの指令で、本ディスクブレーキ４０内の液圧室１８に液圧ポンプ４５からブレーキ液圧が供給されると共に、ソレノイド３４のコイル３６への通電により可動リテーナ３０が前進側へ付勢される。これによりピストン１７に推力が発生して、前記くさび機構２３を構成するコロ２７のくさび作用が解消され、これと同時に可動リテーナ３０が前進端に移動する。液圧ポンプ４５から液圧室１８へのブレーキ液圧の供給は、所定時間経過後、解放されるようになっており、この液圧解放によりピストン１７が戻り方向へ移動し、この結果、駐車ブレーキが解除される。
なお、上記駐車ブレーキ時においては、ＥＣＵ４７よりブレーキ液圧の供給と可動リテーナ３０の後退端への変位を同時に指令しているが、これに限らず、可動リテーナ３０の後退端への変位を液圧室１８が所定液圧になった後に指令するようにしてもよい。また、上述の本ディスクブレーキは、ペダル操作をセンサで検出し、操作に見合った液圧を液圧ポンプにより各ディスクブレーキに供給する電気式液圧ブレーキシステムに適用してもよい。

本発明に係るディスクブレーキの全体構造を示す断面図である。 本ディスクブレーキの要部構造を示す断面図である。 本ディスクブレーキ内のくさび機構の構造を示す断面図である。 本くさび機構で用いるコロの形状を示す斜視図である。 本くさび機構の作動状態を示す模式図である。 本くさび機構におけるくさび角度と、面間距離とアール曲面との相関を示すグラフである。 本くさび機構の他の実施形態を示す模式図である。 本くさび機構の、さらに他の実施形態を示す模式図である。 本発明に係るディスクブレーキを適用したブレーキシステムを示す系統図である。

符号の説明

１ ディスクロータ
２，３ パッド
４ キャリパ
１０ キャリパ本体
１３ シリンダ
１７ ピストン
１８ 液圧室
２０ 駐車ブレーキ機構
２１ 固定部材
２２ 可動部材
２３ くさび機構（ロック機構）
２４ ロック解除機構
２５ 固定平面
２６ 可動平面
２７ 断面異形のコロ
３０ 可動リテーナ
３５ プランジャ
３６ コイル
３９ 戻しばね
Ｍ 永久磁石

Claims (7)

1. 回転体に設けられたディスクロータを挟んでその両面側に配置される一対のパッドと、有底のシリンダ内にピストンを前記パッドに対向するように摺動可能に嵌合させてなり、前記シリンダの底部と前記ピストンとの間に形成される液圧室内への液圧供給により前記ピストンを前記パッド側へ推進して、前記一対のパッドを前記ディスクロータに押圧させるキャリパと、前記液圧室への液圧供給により推進したピストンの位置を固定するロック機構と、該ロック機構によるピストンの固定を解除するロック解除機構とを備えていることを特徴とするディスクブレーキ。
2. ロック機構が、ピストンの内部に配置された固定部材と、該固定部材と前記ピストンとの間に配設され、前記ピストンの位置を固定するくさび機構とからな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。
3. くさび機構は、ピストンに推進方向への力が加わったときに該ピストンの移動を許容し、前記ピストンに戻り方向の力が加わったときに該ピストンの移動を阻止す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。
4. くさび機構は、固定部材に形成された固定平面と前記ピストンに形成された可動平面との間に介装されたコロと、該コロを前記両平面に対する楔合方向へ付勢する付勢手段とを備えていることを特徴とする請求項２または３に記載のディスクブレーキ。
5. くさび機構のコロが、固定平面と可動平面との間にリテーナを用いて複数配置されており、ロック解除機構は、前記リテーナを介して前記コロを、前記両平面に対する非楔合位置へ変位させることを特徴とする請求項４に記載のディスクブレーキ。
6. ロック解除機構は、リテーナをコロと干渉しない位置に位置決めするラッチング型ソレノイドと、前記リテーナをコロと干渉する位置へ移動させる付勢手段とを備えていることを特徴とする請求項５に記載のディスクブレーキ。
7. キャリパ内の液圧室に、液圧ポンプからブレーキ液圧を供給したのち、ロック機構を作動させてピストンを固定することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のディスクブレーキ。
   

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