JP2016098837A - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造の簡素化が図られたブレーキ装置を提供すること。【解決手段】ブレーキ装置は、有底筒状のブレーキピストン１７と、電動モータ２２と、ねじ軸３０、およびねじ軸３０に複数のボール３１を介して螺合したボールナット３２を有し、電動モータ２２からの回転運動を直動運動に変換してブレーキピストン１７に伝達するボールねじ装置２４とを含む。ブレーキピストン１７は、ボールナット３２と一体化された第２筒状部１８と、第２筒状部１８の第１端部２１１の開口を塞ぐ蓋体２０とを含む。ブレーキピストン１７は、第２筒状部１８と蓋体２０とに分割された分割構造を有している。蓋体２０は第２筒状部１８に固定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ブレーキ装置に関する。

電動ブレーキ装置等のブレーキ装置では、ブレーキピストンに駆動力を伝達するための伝達機構が、ボールねじ装置を含むことがある。
たとえば、ボールねじ装置は、ねじ軸と、ねじ軸と複数のボールを介して螺合するボールナットとを含む。特許文献１では、ボールナットの周囲は、ボールナットとは別部品からなる、有底円筒状のブレーキピストンで包囲されている。ブレーキピストンに対するボールナットの軸方向移動、およびブレーキピストンに対するボールナットの回転の双方が、キー嵌合によって阻止されている。

特開２０１４−１４５４６５号公報

特許文献１に記載の構成では、ブレーキピストンに対するボールナットの軸方向移動および回転を阻止するべくキーを設けるために、部品点数が増大し、その結果構造が複雑化するおそれがある。したがって、部品点数の少ないブレーキ装置が望まれている。
また、特許文献１に記載の構成では、有底筒状（有底円筒状）のブレーキピストンが一体成形品により構成されている。ブレーキピストンがこのような複雑な形状であるので、当該ブレーキピストンを設ける結果コストアップにつながる等の問題があった。そのため、ブレーキピストンの構成部材の形状の簡単化が望まれている。

以上により、ブレーキ装置の構造の簡素化が望まれている。
そこで、この発明の目的は、構造の簡素化が図られたブレーキ装置を提供することである。

前記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車輪と一体に回転するディスク（２）に対してパッド（６，７）を押圧するための有底筒状のブレーキピストン（１７）と、回転駆動源（２２）と、ねじ軸（３０）、および前記ねじ軸に複数のボール（３１）を介して螺合したボールナット（３２）を有し、前記回転駆動源からの回転運動を直動運動に変換して前記ブレーキピストンに伝達するボールねじ装置（２４）とを含み、前記ブレーキピストンは、前記ボールナットと一体化された筒状部（１８）と、前記筒状部における前記ディスク側の端部（２１１）の開口を塞ぐ蓋体（２０；２０Ｃ）とを含み、当該ブレーキピストンは前記筒状部と前記蓋体とに分割された分割構造を有しており、前記蓋体は前記筒状部に固定されている、ブレーキ装置（１）を提供する。

請求項２に記載の発明は、前記蓋体は、前記筒状部に内嵌固定されており、前記蓋体と前記筒状部との間にシール部材（３８）が配置されている、請求項１に記載のブレーキ装置である。
なお、前記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

請求項１に記載の構成によれば、有底筒状のブレーキピストンが、蓋体と、ボールナットと一体化された筒状部とに分割された分割構造を有している。筒状部に蓋体が固定されているので、ブレーキピストンが分割構造を有していてもブレーキピストンによってパッドを良好に押圧できる。
筒状部がボールナットと一体化されているので、ボールナットがブレーキピストンに対し、軸方向移動不能かつ回転不能である。そのため、ブレーキピストンに対するボールナットの軸方向移動を阻止するための部材や、ブレーキピストンに対するボールナットの回転を阻止するための部材を設ける必要がない。これにより、部品点数の低減を図ることができる。

また、ブレーキピストンが筒状部を構成部材に含むので、ブレーキピストンを有底筒状の一体品で構成する場合と比較して、ブレーキピストンの構成部材の形状を簡素化できる。
以上により、構造の簡素化が図られたブレーキ装置を提供できる。
請求項２に記載の構成によれば、蓋体の外周と筒状部の内周との間がシール部材によってシールされているので、ブレーキピストンが分割構造を有していても、ブレーキピストン内への異物の進入を防止できる。

本発明の一実施形態に係るブレーキ装置の概略断面図であり、非制動時を示している。 変形例の要部構成を拡大して示す断面図である。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るブレーキ装置１の非制動状態の概略断面図である。ブレーキ装置１は、自動車等の車輪と一体回転するディスク２に摩擦による制動力を付与する装置である。
ブレーキ装置１は、たとえばナックル（図示しない）等に移動可能に支持されたフローティングタイプのキャリパ３と、ディスク２を挟んで配置され、キャリパ３によって互いに接近／離間可能に支持された第１バックアッププレート４および第２バックアッププレート５と、第１バックアッププレート４および第２バックアッププレート５にそれぞれ固定され、ディスク２の対応する側面をそれぞれ押圧可能な第１パッド６および第２パッド７とを備えている。

キャリパ３は、互いに固定された第１ボディ８および第２ボディ９と、第２ボディ９に固定されたカバー１０とを備えている。第１ボディ８は、第２ボディ９の一端が固定された本体部１１と、本体部１１と直交状に連結された腕部１２とを備えている。第２バックアッププレート５は、腕部１２に固定されている。
第２ボディ９は、第１ボディ８の本体部１１に固定されたブレーキシリンダ１３と、ブレーキシリンダ１３から延設された延設板１４とを備える。

ブレーキシリンダ１３は、アキシャル方向ＡＸに対向する第１端部１５１および第２端部１５２を有し、第１端部１５１が開放された第１筒状部１５と、第１筒状部１５の第２端部１５２に連結された端面板１６とを含む。ブレーキシリンダ１３には、アキシャル方向ＡＸに移動可能なブレーキピストン１７が収容されている。ブレーキピストン１７は、アキシャル方向ＡＸのディスク２と反対側が開放する有底円筒状（有底筒状）をなしている。

ブレーキピストン１７は、アキシャル方向ＡＸの両端が開放する円筒状の第２筒状部１８と、第２筒状部１８のディスク２側の端部（第１端部２１１）の開口（図示しない）を塞ぐ円板状の蓋体２０とを含む。換言すると、有底円筒状のブレーキピストン１７は、第２筒状部１８と蓋体２０とに分割された分割構造を有している。蓋体２０は第２筒状部１８に固定されている。蓋体２０は、円板状に形成されている。第２筒状部１８は、筒状体２１に含まれている。

ブレーキピストン１７の一端１７１は、ブレーキシリンダ１３の一端（第１筒状部１５の第１端部１５１に相当）の開放部を通してディスク２側へ突出し、第１バックアッププレート４に固定されている。
キャリパ３は、両パッド６，７をディスク２に押圧して制動力を発生させる機能を果たす。キャリパ３は、電動モータ（回転駆動源）２２と、電動モータ２２の回転を減速する減速装置２３と、電動モータ２２から減速装置２３を介して伝達される回転運動をブレーキピストン１７をアキシャル方向ＡＸの直線運動に変換するボールねじ装置２４とを備えている。

電動モータ２２は、第２ボディ９の延設板１４に固定されたモータハウジング２５と、出力軸２６とを備える。
減速装置２３は、電動モータ２２の出力軸２６の一端に一体回転可能に取り付けられた駆動ギヤ２７と、駆動ギヤ２７に噛み合うアイドルギヤ２８と、アイドルギヤ２８に噛み合う被動ギヤ２９とを備えている。アイドルギヤ２８は、第２ボディ９に回転可能に軸支されている。カバー１０は、減速装置２３を覆うようにして、第２ボディ９に固定されている。

ボールねじ装置２４は、入力部材としてのねじ軸３０と、ねじ軸３０に複数のボール３１を介して螺合した回転可能な出力部材としてのボールナット３２を備えている。ねじ軸３０は、ボールナット３２に挿通されている。ねじ軸３０は、第２ボディ９によって、軸方向移動不能に且つ回転可能に支持されている。
具体的には、ねじ軸３０は、ブレーキシリンダ１３の端面板１６に設けられた支持孔３３の内周に保持された転がり軸受３４によって、回転可能に且つ軸方向（アキシャル方向ＡＸ）に移動不能に支持されている。ねじ軸３０の一端３０１には、被動ギヤ２９が、一体回転可能に連結されている。

ねじ軸３０は、雄ねじ溝３６が形成された外周３０ａを備える。雄ねじ溝３６およびボールナット３２の雌ねじ溝３５の間には、列をなすボール３１が介在している。
ボールナット３２は、筒状体２１に含まれている。筒状体２１は、アキシャル方向ＡＸの両端が開放する円筒状をなしている。筒状体２１は、ブレーキピストン１７の第２筒状部１８とボールナット３２とを一体に含む。換言すると、第２筒状部１８とボールナット３２とは一体化されている。さらに換言すると、ボールナット３２の外径側を、ブレーキピストン１７の第２筒状部１８に相当する形状としている。

筒状体２１は、外周２１ａと、雌ねじ溝３５が形成された内周面２１ｂとを備える。筒状体２１は、第２ボディ９によって、軸方向移動可能に且つ回転不能に支持されている。
筒状体２１の外周２１ａとブレーキシリンダ１３の内周（第１筒状部１５の内周１５ｂに相当）との両者の間には、両者間を封止する第１シール部材５１が配置されている。第１シール部材５１は、ブレーキシリンダ１３の内周（第１筒状部１５の内周１５ｂ）に設けられた収容溝に収容されたＯリングであってもよい。

筒状体２１は、アキシャル方向ＡＸに関して、ディスク２側の第１端部２１１と、第１端部２１１とは反対側の第２端部２１２とを備える。
筒状体２１の外周２１ａとブレーキシリンダ１３の内周（第１筒状部１５の内周１５ｂ）との両者は、両者に設けられたキー溝に跨がって配置されるキー５２を介して連結されている。キー５２を用いたキー結合を介して、筒状体２１のアキシャル方向ＡＸの移動が案内されるとともに、ブレーキシリンダ１３に対する筒状体２１の回転が規制されている。

第１端部２１１の内周面２１ｂには、筒状体２１の一端面（ディスク２側の端面）２１ｃに底部３７ａが連続する環状の圧入溝３７が形成されている。圧入溝３７に蓋体２０の外周面２０ａが圧入により内嵌されており、これにより、筒状体２１に対する蓋体２０の固定が達成されている。蓋体２０の圧入溝３７への圧入により蓋体２０の固定が図られているので、アキシャル方向ＡＸに沿いかつディスク２側からの力が蓋体２０に加わっても蓋体２０が筒状体２１から離脱することはない。また、ブレーキ装置１は油圧式ではなく電動式であるから、蓋体２０に対し、アキシャル方向ＡＸに沿いかつディスク２側に向かう大きな力は加わらない。つまり、ブレーキピストン１７が分割構造を有していてもブレーキピストン１７が分解するおそれはない。

蓋体２０と第１端部２１１との間に環状の第２シール部材３８が配置されている。第２シール部材３８は、蓋体２０の外周面２０ａと、筒状体２１の圧入溝３７の底部３７ａ（換言すると、筒状体２１の第１端部２１１の内周面２１ｂ）との間に配置されている。圧入溝３７の底部３７ａには、環状の収容溝３９が形成されており、収容溝３９内に第２シール部材３８が収容されている。第２シール部材３８はたとえばＯリングである。

電動モータ２２の出力軸２６の回転が、減速装置２３を介して伝達され、ねじ軸３０が回転すると、筒状体２１および蓋２０がアキシャル方向ＡＸに一体に移動する。すなわち、ボールナット３２およびブレーキピストン１７がアキシャル方向ＡＸに一体に移動する。
以上によりこの実施形態によれば、有底円筒状のブレーキピストン１７が、蓋体２０と第２筒状部１８とに分割された分割構造を有している。第２筒状部１８に蓋体２０が固定されているので、ブレーキピストン１７が分割構造を有していてもブレーキピストン１７によって第１パッド６を良好に押圧できる。

また、第２筒状部１８がボールナット３２と一体化されているので、ボールナット３２がブレーキピストン１７に対し、軸方向移動不能かつ回転不能である。そのため、ブレーキピストン１７に対するボールナット３２の軸方向移動を阻止するための部材や、ブレーキピストン１７に対するボールナット３２の回転を阻止するための部材を設ける必要がない。これにより、部品点数の低減を図ることができる。

また、ブレーキピストン１７が、両端開放の筒状体２１（第２筒状部１８）を構成部材に含むので、ブレーキピストン１７を有底筒状の一体品で構成する場合と比較して、ブレーキピストン１７の構成部材の形状を簡単化できる。
以上により、構造の簡素化が図られたブレーキ装置１を提供できる。
また、蓋体２０の外周面２０ａと筒状体２１の内周面２１ｂとの間が第２シール部材３８によってシールされているので、ブレーキピストン１７が分割構造を有していても、ブレーキピストン１７内への異物（埃や泥水等）の進入を確実に防止できる。

また、有底筒状の一体品からなるブレーキピストンは、材質が鋼の場合は、鍛造により形成される。有底筒状の鍛造品は寸法精度が出にくい。
これに対し、筒状体２１は、鍛造品であっても寸法精度は高い。したがって、筒状体２１を構成部材に含むブレーキピストン１７の寸法精度を向上させることができる。
また、ブレーキピストン１７の構成部材である筒状体２１がボールナット３２と一体化されているので、ブレーキ装置１の組立ての際に、ボールナット３２をブレーキピストン１７内に挿入する工程が不要である。

具体的には、ボールナットをブレーキピストンと一体化せずに別部品で設ける場合、まず、ねじ軸とボールナットとボールを介して組み付けることにより、ボールねじ装置を組み立てる。その後、組み立てたボールねじ装置をブレーキピストン内に挿入する。その後、止め輪やキー等を用いて、ブレーキピストンに対するボールナットの軸方向移動および回転を阻止させることにより、ブレーキ装置が組み立てられる。

これに対し、この実施形態では、ブレーキピストン１７の構成部材である筒状体２１がボールナット３２と一体化されているので、筒状体２１における第１端部２１１の内周に蓋体２０を圧入固定し、その後、第１端部２１１の開口を蓋体２０で塞ぐことにより、ブレーキ装置１を組み立てることができる。したがって、ブレーキ装置１の組立ての際に、ボールナット３２をブレーキピストン１７内に挿入して固定する工程が不要である。換言すると、ボールねじ装置２４を組み立てる要領でブレーキ装置１を組み立てることができる。これにより、ブレーキ装置１の組立てを容易に行うことができる。

また、蓋体２０および筒状体２１の双方の材質を同じにすることで、熱膨張による歪が発生する場合であっても、その歪を最小限に抑えることができる（例えば、蓋体２０および筒状体２１の双方を鋼製とする）。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。

たとえば、蓋体２０と筒状体２１の第１端部２１１との間に第２シール部材３８を配置する構成を例に挙げて説明したが、当該部位に第２シール部材３８を配置しない構成が採用される場合には、図２に示す変形例のように、蓋体２０Ｃと筒状体２１の第１端部２１１との間に、液体ガスケット等のシール膜４１が配置されることが好ましい。図２では、シール膜４１は、蓋体２０Ｃの内側主面２０ｂの周縁部と、筒状体２１の一端面２１ｃとの間に配置されている。シール膜４１により、蓋体２０Ｃと筒状体２１の第１端部２１１との間を良好にシールでき、ブレーキピストン１７内への異物（埃や泥水等）の進入を確実に防止できる。

また、図２に示す変形例のように、ボルト等の締結部材４２を用いて筒状体２１に蓋体２０を締結固定させてもよい。図２では、締結部材４２により、蓋体２０Ｃの内側主面２０ｂの周縁部と筒状体２１の一端面２１ｃとを締結固定している。
また、図２に示すような締結固定を採用する場合において、蓋体２０Ｃと筒状体２１との間に第２シール部材３８（図１参照）を配置してもよい。

また、図１に示すような圧入固定を採用する場合において、蓋体２０と筒状体２１との間にシール膜４１（図２参照）を配置してもよい。
また、蓋体２０，２０Ｃが第２筒状部１８の第１端部２１１に対して内嵌される構成に限られず、内嵌されない構成であってもよい。
また、筒状体２１が円筒状であるとしたが、これに限られず、たとえば角筒状であってもよい。この場合、蓋体２０，２０Ｃの形状は、筒状体２１の形状に応じて適宜設定可能である。

また、前述の実施形態において、ねじ軸３０が入力部材として機能し、ボールナット３２が出力部材として機能するとして説明したが、ボールナット３２が入力部材として機能し、ねじ軸３０が出力部材として機能する構成を採用することもできる。
また、ブレーキ装置１において、図示しない油圧経路から、ブレーキシリンダ１３内に、ブレーキピストン１７をディスク２側へ付勢する油圧が供給される構成が設けられていてもよい。その場合、ブレーキシリンダ１３とブレーキピストン１７とで油圧アクチュエータが構成される。

その他、特許請求の範囲内で種々の変更を加えることが可能である。

１…ブレーキ装置、２…ディスク、６…第１パッド、７…第２パッド、１７…ブレーキピストン、１８…筒状部、２０…蓋体、２０Ｃ…蓋体、２２…電動モータ、２４…ボールねじ装置、３０…ねじ軸、３１…ボール、３２…ボールナット、３８…第２シール部材、２１１…第１端部（筒状部におけるディスク側の端部）

Claims (2)

1. 車輪と一体に回転するディスクに対してパッドを押圧するための有底筒状のブレーキピストンと、
   回転駆動源と、
   ねじ軸、および前記ねじ軸に複数のボールを介して螺合したボールナットを有し、前記回転駆動源からの回転運動を直動運動に変換して前記ブレーキピストンに伝達するボールねじ装置とを含み、
   前記ブレーキピストンは、前記ボールナットと一体化された筒状部と、前記筒状部における前記ディスク側の端部の開口を塞ぐ蓋体とを含み、当該ブレーキピストンは前記筒状部と前記蓋体とに分割された分割構造を有しており、前記蓋体は前記筒状部に固定されている、ブレーキ装置。
2. 前記蓋体は、前記筒状部に内嵌固定されており、
   前記蓋体と前記筒状部との間にシール部材が配置されている、請求項１に記載のブレーキ装置。

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