JP2012246988A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動パーキングブレーキ装置とサービスブレーキ装置の双方の機能を併せ持つディスクブレーキ装置における引き摺りを抑制する。
【解決手段】ディスクブレーキ装置１０において、パーキングブレーキピストン３２は、サービスブレーキピストン３４を収容し、収容されたサービスブレーキピストン３４との間に形成された液室に作動液が供給されることによりサービスブレーキピストン３４を推進させてブレーキパッド１６に当接させ、ブレーキパッド１６をディスクロータ１４に押し当てる。パーキングブレーキピストン３２は、外周面上に雄ネジ部３２ｃを有する。推進機構２０は、雄ネジ部３２ｃに噛み合いするナット４２を有する。推進機構２０は、モータ５６を作動させることによりナット４２を駆動してパーキングブレーキピストン３２を軸方向に推進させる。ブレーキパッド１６に当接させ、ブレーキパッド１６をディスクロータ１４に押し当てる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディスクブレーキ装置に関し、特に、電動パーキングブレーキ装置とサービスブレーキ装置の双方の機能を併せ持つディスクブレーキ装置に関する。

電動パーキングブレーキ装置とサービスブレーキ装置の双方の機能を併せ持つディスクブレーキが知られている（例えば、特許文献１および２参照）。特許文献１では、モータの作動により雄ネジが回転し、雄ネジに螺合されたナットが軸方向に移動してピストンをディスクロータに向けて押し込む技術が開示されている。また、特許文献２では、ピストンにネジ部を設け、このネジ部に減速機構のギヤを噛み合いさせてモータの回転運動をピストンの軸方向の推進運動に変換する技術が開示されている。

特開２００７−２０５４００号公報 特開平５−３２１９６１号公報

電動パーキングブレーキが解除されたときにピストンをブレーキパッドから適切に離間させなければ、ディスクロータとブレーキパッドが当接したままとなる虞がある。ディスクロータとブレーキパッドが当接したまま車両が走行すると、電動パーキングブレーキおよびサービスブレーキの双方とも作動していないにもかかわらずディスクロータとブレーキパッドとの間に摩擦が生じて車輪に制動力が与えられる「引き摺り」という現象が発生し、燃費の低下などに繋がり得る。

しかしながら、上述の特許文献に記載された技術では、その構造から電動パーキングブレーキを解除してもブレーキパッドから大きく離間させるようピストンを駆動することは困難である。このため、引き摺り抑制の観点で改善の余地があった。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動パーキングブレーキ装置とサービスブレーキ装置の双方の機能を併せ持つディスクブレーキ装置における引き摺りを抑制することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のディスクブレーキ装置は、第１ピストンと、第１ピストンを収容し、収容された第１ピストンとの間に形成された液室に作動液が供給されることにより第１ピストンを推進させてブレーキパッドに当接させ、前記ブレーキパッドをディスクロータに押し当てる第２ピストンと、電動アクチュエータの作動により第２ピストンを第１ピストンの推進方向と平行に推進させて前記ブレーキパッドに当接させ、前記ブレーキパッドを前記ディスクロータに押し当てる推進機構と、を備える。第２ピストンは、ネジ部を有する。前記推進機構は、前記ネジ部に噛み合いするネジ部材を有し、前記電動アクチュエータを作動させることにより前記ネジ部材を駆動して第２ピストンを推進させる。

この態様によれば、第２ピストンにネジ部が直接設けられていることから、電動アクチュエータを作動させることにより第２ピストンを適切に推進させることができる。このため、第２ピストンをブレーキパッドから適切に離間させることができ、引き摺りを抑制することができる。

前記ネジ部は、第２ピストンの外周面上に設けられ、前記ネジ部材は、前記ネジ部に噛み合いするナットであってもよい。この態様によれば、ネジ部材をピストンの外周面外側に螺合させることができる。このため、推進機構がピストンから軸方向に突出する長さを抑制することができ、ディスクブレーキ装置の大型化を回避することができる。

本発明によれば、電動パーキングブレーキ装置とサービスブレーキ装置の双方の機能を併せ持つディスクブレーキ装置における引き摺りを抑制することができる。

本実施形態に係るディスクブレーキ装置の構成を示す断面図である。 サービスブレーキ作動時のディスクブレーキ装置の状態を示す断面図である。 パーキングブレーキ作動時のディスクブレーキ装置の状態を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係るディスクブレーキ装置１０の構成を示す断面図である。ディスクブレーキ装置１０は、押し当て機構１２、ディスクロータ１４、および一対のブレーキパッド１６を有する。ディスクロータ１４は車輪に同軸に固定されており、ディスクロータ１４に制動力を与えることにより、車輪に制動力を与えることができる。ブレーキパッド１６は、パッド部２２および裏金２４を有する。一対のブレーキパッド１６の各々は、パッド部２２が対向してディスクロータ１４を挟むように配置される。押し当て機構１２は、一対のブレーキパッド１６の各々の裏金２４を押してパッド部２２をディスクロータ１４の摩擦摺動面に押し当てることにより、ディスクロータ１４に制動力を与える。

押し当て機構１２は、キャリパユニット１８および推進機構２０を有する。キャリパユニット１８は、キャリパ３０、パーキングブレーキピストン３２、およびサービスブレーキピストン３４を有する。キャリパ３０は、車体のマウント（図示せず）に取り付けられる。キャリパ３０は、シリンダ部３０ａおよび爪３０ｃを有する。シリンダ部３０ａは水平方向に貫通する円形の開口部として形成される。爪３０ｃは、シリンダ部３０ａの内側の開口部に対向するよう鉛直方向に延在する。

パーキングブレーキピストン３２は、シリンダ部３０ａの内径と略同一の外径を有する円柱状に形成されている。パーキングブレーキピストン３２は、軸方向に推進可能にシリンダ部３０ａに収容される。パーキングブレーキピストン３２は、円柱状にくり抜かれた有底のシリンダ部３２ａを有する。パーキングブレーキピストン３２は、爪３０ｃにシリンダ部３２ａの開口部が対向するようシリンダ部３０ａに収容される。このとき、パーキングブレーキピストン３２の端面のうち爪３０ｃに対向する方が先端面３２ｄとなる。

サービスブレーキピストン３４は、シリンダ部３２ａの内径と略同一の外径を有する円柱状に形成されている。サービスブレーキピストン３４は、軸方向に推進可能にシリンダ部３２ａに収容される。サービスブレーキピストン３４は、円柱状にくりぬかれた有底孔３４ｃを有する。サービスブレーキピストン３４は、有底孔３４ｃの開口部が爪３０ｃに対向するようシリンダ部３２ａに収容される。このとき、サービスブレーキピストン３４の端面のうち爪３０ｃに対向する方が先端面３４ａ、爪３０ｃと反対方向側が後端面３４ｂとなる。パーキングブレーキピストン３２のシリンダ部３２ａには、内周面から径外向きに凹む溝が設けられており、この溝にシール３６が嵌め込まれている。シール３６は、徐々に摩耗してディスクロータ１４に近づくパッド部２２の位置に応じてサービスブレーキピストン３４の位置を変化させつつ、サービスブレーキ解除時に裏金２４から先端面３４ａを適切に離間させる機能を持つ。

キャリパユニット１８は、パーキングブレーキピストン３２の先端面３２ｄおよびサービスブレーキピストン３４の先端面３４ａがそれぞれ一対のブレーキパッド１６の裏金２４に対向するよう配置される。

パーキングブレーキピストン３２には、シリンダ部３２ａと、収容されたサービスブレーキピストン３４の後端面３４ｂとの間に液室が形成される。パーキングブレーキピストン３２には、この液室に連通する連通孔３２ｂが設けられている。連通孔３２ｂには、ブレーキパイプ４４が接続されている。ブレーキパイプ４４は、液圧アクチュエータ６０のホイールシリンダ（図示せず）に接続されている。液圧アクチュエータ６０は、電磁弁へ供給する電流を制御することによりホイールシリンダに収容された作動液（ブレーキオイル）の液圧であるホイールシリンダ圧を増減させる。ホイールシリンダ圧が増圧されると、ブレーキパイプ４４および連通孔３２ｂを通じてパーキングブレーキピストン３２内部の液室に作動液が供給される。こうしてキャリパユニット１８は、サービスブレーキピストン３４を推進させてブレーキパッド１６の裏金２４に押し当て、ブレーキパッド１６のパッド部２２をディスクロータ１４に押し当てる。

推進機構２０は、電動アクチュエータの作動によりパーキングブレーキピストン３２をサービスブレーキピストン３４の推進方向と平行に推進させてブレーキパッド１６の裏金２４に押し当て、ブレーキパッド１６のパッド部２２をディスクロータ１４に押し当てる。具体的には、推進機構２０は、ネジ部材であるナット４２、減速機構５０、および電動アクチュエータであるモータ５６を有する。

キャリパ３０のシリンダ部３０ａには、内周面から径外向きに凹むナット収容部３０ｂが設けられている。ナット収容部３０ｂには２つのスラストベアリング４０が同軸に間隔をもって嵌め込まれ固定される。この２つのスラストベアリング４０の間にナット４２配置され、２つのスラストベアリング４０の各々の側面に固定される。こうしてナット４２は、シリンダ部３０ａと同軸に円滑に回転可能にキャリパ３０に取り付けられる。スラストベアリング４０は、ブレーキパッド１６をディスクロータ１４に押し当てる反力に耐える強度を持つものが採用される。

パーキングブレーキピストン３２の外周面上には、先端面３２ｄから軸方向に所定の長さにわたって台形ネジである雄ネジ部３２ｃが設けられている。パーキングブレーキピストン３２は、ナット４２の同じく台形ネジである雌ネジ部４２ａに螺合させながらシリンダ部３０ａに挿入される。このためナット４２の雌ネジ部４２ａは、パーキングブレーキピストン３２の雄ネジ部３２ｃに噛み合いする。

なお、パーキングブレーキピストン３２はキャリパ３０に対して回転が阻止されている。具体的には、パーキングブレーキピストン３２およびキャリパ３０のシリンダ部３０ａの一方に軸方向に延在する溝が、他方に軸方向に延在する凸部が設けられる。溝が凸部に入るようパーキングブレーキピストン３２がシリンダ部３０ａに挿入される。こうしてキャリパ３０に対するパーキングブレーキピストン３２の回転が阻止される。パーキングブレーキピストン３２が回転しないため、ナット４２を回転させてパーキングブレーキピストン３２をナット４２に螺合させる。

減速機構５０は、ギヤ５２、５４を有する。ギヤ５２、５４は、モータ５６の作動によって回転駆動される。ナット４２の外周にはギヤ部４２ｂが設けられている。ギヤ５２は、このギヤ部４２ｂに噛み合いする。以上より、モータ５６の作動によりギヤ５４、ギヤ５２を介してナット４２が回転駆動され、パーキングブレーキピストン３２が軸方向に推進する。

ディスクブレーキ装置１０が設けられる車両には、ブレーキ電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）６２が設けられている。ブレーキＥＣＵ６２は、各種の演算を実行するＣＰＵ、各種の制御プログラムを格納するＲＯＭ、およびデータ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭを有する。ブレーキＥＣＵ６２は、液圧アクチュエータ６０の作動およびモータ５６の作動の双方を制御することにより、サービスブレーキの作動およびパーキングブレーキの作動の双方を制御する。

図２は、サービスブレーキ作動時のディスクブレーキ装置１０の状態を示す断面図である。ブレーキペダル（図示せず）が運転者によって踏み込まれた場合、ブレーキＥＣＵ６２はサービスブレーキの作動要求を取得し、液圧アクチュエータ６０を作動させてホイールシリンダ圧を増圧させる。ホイールシリンダ圧が増圧すると、上述のようにブレーキパイプ４４、連通孔３２ｂを介してパーキングブレーキピストン３２内の液室に作動液が供給され、パーキングブレーキピストン３２のシリンダ部３２ａからサービスブレーキピストン３４が押し出される。

サービスブレーキピストン３４が押し出されると、先端面３４ａが裏金２４に当接し、ブレーキパッド１６をディスクロータ１４に向けて押し込み、ブレーキパッド１６のパッド部２２をディスクロータ１４に摩擦摺動面に押し当てて制動力を発生させる。このとき、パーキングブレーキピストン３２とナット４２とはリードの小さいネジにより互いに螺合されているため、ブレーキパッド１６の反力によってパーキングブレーキピストン３２の押し戻しが阻止される。このため適切に制動力を発生させることができる。

ブレーキペダルの踏み込み操作が解除された場合、ブレーキＥＣＵ６２は、サービスブレーキの解除要求を取得し、液圧アクチュエータ６０を作動させてホイールシリンダ圧を減圧させる。ホイールシリンダ圧が減圧すると、ブレーキパイプ４４、連通孔３２ｂを介してパーキングブレーキピストン３２内の液室から作動液が排出され、パーキングブレーキピストン３２のシリンダ部３２ａにサービスブレーキピストン３４が引き込まれる。これによりサービスブレーキピストン３４の先端面３４ａがブレーキパッド１６の裏金２４から離間し、ブレーキパッド１６の摩擦摺動面からブレーキパッド１６のパッド部２２が離間して制動力が解除される。このときも、パーキングブレーキピストン３２とナット４２とはネジにより互いに螺合されているためパーキングブレーキピストン３２の軸方向の動きが阻止され、引き摺りの発生が抑制される。

図３は、パーキングブレーキ作動時のディスクブレーキ装置１０の状態を示す断面図である。パーキングブレーキレバー、またはパーキングブレーキペダルが運転者によって操作された場合、ブレーキＥＣＵ６２は、パーキングブレーキの作動要求を取得し、モータ５６を正回転させて減速機構５０を介してナット４２を正転させる。これによりパーキングブレーキピストン３２がブレーキパッド１６に向けて推進し、先端面３２ｄがブレーキパッド１６に当接する。パーキングブレーキピストン３２がさらに推進すると、ブレーキパッド１６がディスクロータ１４に向けて押し込まれ、ブレーキパッド１６のパッド部２２がディスクロータ１４の摩擦摺動面に押し当てられて制動力が発生する。

パーキングブレーキレバー、またはパーキングブレーキペダルが解除された場合、ブレーキＥＣＵ６２は、パーキングブレーキの解除要求を取得し、モータ５６を逆回転させて減速機構５０を介してナット４２を逆転させる。これにより、パーキングブレーキピストン３２が引き戻され、先端面３２ｄがブレーキパッド１６から離間して制動力が解除される。本実施形態ではパーキングブレーキピストン３２に雄ネジ部３２ｃが直接設けられているため、モータ５６を作動させることによりパーキングブレーキピストン３２を直接引き戻すことができる。このため、パーキングブレーキピストン３２を充分に引き戻すことができ、引き摺りの発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、パーキングブレーキピストン３２の外周に螺合したナット４２を回転させることでパーキングブレーキピストン３２を軸方向に推進させる。このため、例えばパーキングブレーキピストン３２に螺合した雄ネジをパーキングブレーキピストン３２より後方で駆動させるなどに比べ、押し当て機構１２のピストン軸方向の長さを抑制できる。このため、サービスブレーキ機能とパーキングブレーキ機能の双方を持たせることによるディスクブレーキ装置１０の大型化を抑制することができる。

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を本実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。

１０ ディスクブレーキ装置、 １２ 押し当て機構、 １４ ディスクロータ、 １６ ブレーキパッド、 １８ キャリパユニット、 ２０ 推進機構、 ２２ パッド部、 ２４ 裏金、 ３０ キャリパ、 ３０ａ シリンダ部、 ３０ｂ ナット収容部、 ３２ パーキングブレーキピストン、 ３２ａ シリンダ部、 ３２ｃ 雄ネジ部、 ３２ｄ 先端面、 ３４ サービスブレーキピストン、 ３４ａ 先端面、 ３４ｂ 後端面、 ４０ スラストベアリング、 ４２ ナット、 ４２ａ 雌ネジ部、 ４２ｂ ギヤ部、 ５０ 減速機構、 ５２，５６ モータ、 ６０ 液圧アクチュエータ、 ６２ ブレーキＥＣＵ。

Claims (2)

1. 第１ピストンと、
   第１ピストンを収容し、収容された第１ピストンとの間に形成された液室に作動液が供給されることにより第１ピストンを推進させてブレーキパッドに当接させ、前記ブレーキパッドをディスクロータに押し当てる第２ピストンと、
   電動アクチュエータの作動により第２ピストンを第１ピストンの推進方向と平行に推進させて前記ブレーキパッドに当接させ、前記ブレーキパッドを前記ディスクロータに押し当てる推進機構と、
   を備え、
   第２ピストンは、ネジ部を有し、
   前記推進機構は、前記ネジ部に噛み合いするネジ部材を有し、前記電動アクチュエータを作動させることにより前記ネジ部材を駆動して第２ピストンを推進させることを特徴とするディスクブレーキ装置。
2. 前記ネジ部は、第２ピストンの外周面上に設けられ、
   前記ネジ部材は、前記ネジ部に噛み合いするナットであることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ装置。

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