JP2016125534A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】品質を向上させたディスクブレーキを提供する。
【解決手段】ディスクブレーキ１に備えた回転直動変換機構４８は、モータ４０からの回転によってピストン１８に軸方向の推力を付与するボールアンドランプ機構１２７と、該ボールアンドランプ機構１２７からの振動を吸収する制振部材である一端側ワッシャ１２０及び他端側ワッシャ１２２とを備えているので、ボールアンドランプ機構１２７からの振動を他端側ワッシャ１２２によって吸収して、その振動がコイルばね１２１に伝播するのを抑制することができ、ひいては異音の発生を抑制することができ、品質を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の制動に用いられるディスクブレーキに関する。

従来のディスクブレーキには、駐車ブレーキ時等における制動力を得るためにピストンを推進して制動位置に保持させるピストン保持機構が採用されている（特許文献１参照）。

特開２０１２−２２９７９８号公報

しかしながら、特許文献１のディスクブレーキでは、ピストン保持機構としてボールアンドランプ機構が採用されているが、特に、駐車ブレーキを解除する際ボールアンドランプ機構から異音が発生しないように構造を工夫する必要があった。

本発明は、品質を向上させたディスクブレーキを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明は、ロータを挟んでそのロータ軸方向両側に配置される一対のパッドと、該一対のパッドのうち一方をロータに押し付ける一つのピストンと、該ピストンが移動可能に配置されるシリンダを有するキャリパ本体と、該キャリパ本体に設けられる電動モータと、前記キャリパ本体に設けられ、前記ピストンを推進して制動位置に保持させる回転直動変換機構と、を備えたディスクブレーキにおいて、該回転直動変換機構は、前記電動モータからの回転によって前記ピストンに軸方向の推力を付与するボールアンドランプ機構と、該ボールアンドランプ機構からの振動を吸収する制振部材と、を備えることを特徴とする。

本発明のディスクブレーキによれば、駐車ブレーキの解除等において、異音の発生を抑制でき品質を向上させることができる。

本実施形態に係るディスクブレーキを示す断面図。 本ディスクブレーキに採用した回転直動変換機構の拡大断面図。 本ディスクブレーキに採用した回転直動変換機構の分解斜視図。 他の実施形態に係るディスクブレーキの要部断面図。

以下、本実施形態を図１乃至図４に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本ディスクブレーキ１には、車両の回転部に取り付けられたディスクロータＤを挟んで軸方向両側に配置された一対のインナブレーキパッド２及びアウタブレーキパッド３と、キャリパ４とが設けられている。本ディスクブレーキ１は、キャリパ浮動型として構成されている。なお、一対のインナブレーキパッド２及びアウタブレーキパッド３と、キャリパ４とは、車両のナックル等の非回転部に固定されたブラケット５にディスクロータＤの軸方向へ移動可能に支持されている。なお、以下の説明において、説明の便宜上、図１及び図２の右方を一端側として、左方を他端側として適宜説明する。

キャリパ４の主体であるキャリパ本体６は、車両内側のインナブレーキパッド２に対向する基端側に配置されるシリンダ部７と、車両外側のアウタブレーキパッド３に対向する先端側に配置される爪部８とを有している。シリンダ部７には、インナブレーキパッド２側が開口される大径開口部９Ａとなり、その反対側が孔部１０を有する底壁１１により閉じられた有底のシリンダ１５が形成されている。該シリンダ１５内の底壁１１側には、大径開口部９Ａと連設され該大径開口部９Ａよりも小径となる小径開口部９Ｂが形成される。シリンダ１５は、大径開口部９Ａの内周面にピストンシール１６が配置されている。

図１及び図２に示すように、ピストン１８は、底部１９と円筒部２０となる有底のカップ状に形成される。該ピストン１８は、その底部１９がインナブレーキパッド２に対向するようにシリンダ１５内に収められている。ピストン１８は、ピストンシール１６に接触した状態で軸方向に移動可能にシリンダ１５の大径開口部９Ａに内装されている。このピストン１８とシリンダ１５の底壁１１との間は、液圧室２１としてピストンシール１６により画成されている。この液圧室２１には、シリンダ部７に設けた図示しないポートを通じて、マスタシリンダや液圧制御ユニットなどの図示しない液圧源から液圧が供給されるようになっている。ピストン１８の内周面には、周方向に沿って複数の回転規制用縦溝２２が形成される。本実施形態では、回転規制用縦溝２２は周方向に沿って１２箇所形成される（図３参照）。

ピストン１８の底部１９の、インナブレーキパッド２に対向する他端面の外周側に凹部２５が設けられている。この凹部２５は、インナブレーキパッド２の背面に形成されている凸部２６が係合している。この係合によってピストン１８はシリンダ１５、ひいてはキャリパ本体６に対して回り止めされている。また、ピストン１８の底部１９の外周面と、シリンダ１５の大径開口部９Ａの内周面との間には、該シリンダ１５内への異物の進入を防ぐダストブーツ２７が介装されている。ピストン１８の底部１９の、後述する回転直動変換機構４３と対向する一端面は、その径方向中央部に設けた円形状平面部３０と、該円形状平面部３０から連続してピストン１８の内周面に向かって一端側へ拡径するように延びる環状テーパ部３１とが形成される。

図１に示すように、キャリパ本体６のシリンダ１５の底壁１１側には気密的にハウジング３５が取り付けられている。該ハウジング３５の一端開口には気密的にカバー３６が取り付けられている。なお、ハウジング３５とシリンダ部７とはシール部材３７によって気密性が保持されている。また、ハウジング３５とカバー３６とはシール部材３８によって気密性が保持されている。ハウジング３５には、キャリパ本体６と並ぶように、電動モータの一例であるモータ４０がシール部材４１を介して密閉的に取り付けられている。なお、本実施形態では、モータ４０をハウジング３５の外側に配置したが、モータ４０を覆うようにハウジング３５を形成し、ハウジング３５内にモータ４０を収容してもよい。この場合、シール部材４１が不要となり、組み付け工数の低減を図ることが可能となる。

キャリパ本体６には、ピストン１８を推進すると共に推進したピストン１８を制動位置に保持する回転直動変換機構４３と、モータ４０による駆動力を増強する平歯多段減速機構４４及び遊星歯車減速機構４５とが備えられている。平歯多段減速機構４４及び遊星歯車減速機構４５は、ハウジング３５内に収納されている。

回転直動変換機構４３は、平歯多段減速機構４４及び遊星歯車減速機構４５からの回転運動、すなわちモータ４０の回転を直線方向の運動（以下、便宜上直動という）に変換し、ピストン１８に推力を付与して、該ピストン１８を制動位置で保持するものである。該回転直動変換機構４３は、平歯多段減速機構４４及び遊星歯車減速機構４５からの回転運動が伝達されて回転可能に支持されるベースナット７５と、該ベースナット７５の雌ねじ部９７にねじ嵌合され、回転可能に、且つ直動可能に支持されるプッシュロッド１０２と、該プッシュロッド１０２にねじ嵌合されて、該プッシュロッド１０２の回転によってピストン１８へ軸方向への推力を付与するボールアンドランプ機構１２７と、該ボールアンドランプ機構１２７からの振動を吸収する制振部材としての一端側ワッシャ１２０及び他端側ワッシャ１２２とを備えて構成される。該回転直動変換機構４３は、キャリパ本体６のシリンダ１５とピストン１８との間に収納される。

なお、本実施形態においては、ピストン１８を推進する回転力を得るために、モータ４０による駆動力を増強する減速機構としての平歯多段減速機構４４及び遊星歯車減速機構４５を設けているが、これらは必ずしも設ける必要はない。すなわち、モータ４０がピストン１８を推進するための回転力を出力できるものであれば、いずれか一方、または両方の減速機構は省略することが可能となっている。

平歯多段減速機構４４は、ピニオンギヤ４６と、第１減速歯車４７と、第２減速歯車４８とを有している。ピニオンギヤ４６は円筒状に形成されており、モータ４０の回転軸４０Ａに圧入固定される孔部５０と、外周面に形成される歯車５１とを有している。第１減速歯車４７は、ピニオンギヤ４６の歯車５１に噛合する大径の大歯車５３と、大歯車５３から軸方向に延出して形成される小径の小歯車５４とが一体的に形成されている。この第１減速歯車４７は、一端がハウジング３５に支持されると共に他端がカバー３６に支持されたシャフト５５により回転可能に支持される。第２減速歯車４８は、第１減速歯車４７の小歯車５４に噛合する大径の大歯車５６と、大歯車５６から軸方向に延出して形成される小径のサンギヤ５７とが一体形成されている。サンギヤ５７は後述する遊星歯車減速機構４５の一部を構成している。この第２減速歯車４８は、カバー３６に支持されたシャフト５８により回転可能に支持される。

遊星歯車減速機構４５は、サンギヤ５７と、複数個（本実施形態では３個）のプラネタリギヤ６０と、インターナルギヤ６１と、キャリア６２とを有する。プラネタリギヤ６０は、第２減速歯車４８のサンギヤ５７に噛合される歯車６３と、キャリア６２から立設されるピン６５を挿通する孔部６４とを有している。３個のプラネタリギヤ６０は、キャリア６２の円周上に等間隔に配置される。

キャリア６２は、円板状に形成され、その径方向中心には、後述するベースナット７５の多角形柱８１が嵌合する多角形孔６８が形成される。該キャリア６２の多角形孔６８に、ベースナット７５の円柱部７６の先端から連続して設けた多角形柱８１が嵌合することで、キャリア６２とベースナット７５の間で互いに回転トルクを伝達できるようになっている。キャリア６２の外周側には複数のピン用孔６９が形成されている。該各ピン用孔６９に、各プラネタリギヤ６０を回転可能に支持するピン６５が圧入固定されている。該キャリア６２及び各プラネタリギヤ６０は、ハウジング３５の開口部３５Ａ周辺から一端側に突設した壁面３５Ｂと、インターナルギヤ６１の第２減速歯車４８側に一体的に設けた環状壁部７２とにより軸方向の移動が規制されている。なお、本実施形態では、キャリア６２に設けた多角形孔６８によりベースナット７５との相対的な回転を規制しているが、スプラインやキー等回転トルクを伝達できる機械要素を採用してもよい。

インターナルギヤ６１は、各プラネタリギヤ６０の歯車６３がそれぞれ噛合する内歯７１と、この内歯７１から連続して第２減速歯車４８側に一体的に設けられてプラネタリギヤ６０の軸方向の移動を規制する環状壁部７２とから形成されている。該インターナルギヤ６１は、ハウジング３５内に圧入固定されるようになっている。

図２及び図３に示すように、ベースナット７５は、円柱部７６と、該円柱部７６の他端部に一体的に設けられるナット部７７とから構成される。シリンダ１５の底壁１１にはワッシャ８０が当接するように配置されている。ベースナット７５の円柱部７６は、ワッシャ８０の挿通孔８０Ａ及びシリンダ１５の底壁１１に設けた孔部１０のそれぞれに挿通される。該円柱部７６の先端には多角形柱８１が一体的に接続されている。該多角形柱８１がハウジング３５の開口部３５Ａを挿通してキャリア６２の多角形孔６８に嵌合される。ベースナット７５のナット部７７は有底円筒状に形成される。該ナット部７７は、円形状壁部８２と、該円形状壁部８２の他端面から一体的に突設される円筒部８３とから構成される。円形状壁部８２の外周面がシリンダ１５の小径開口部９Ｂの内壁面に近接する。円形状壁部８２の一端面の径方向中央部から小径円形状壁部８４が突設される。該小径円形状壁部８４の一端面から円柱部７６が一端側に向かって突設される。円柱部７６の外径は、ナット部７７の円筒部８３の外径よりも小径に形成される。

ベースナット７５のナット部７７の小径円形状壁部８４周りの円形状壁部８２とワッシャ８０との間にスラストベアリング８７が配置される。そして、ベースナット７５はスラストベアリング８７により回転自在にシリンダ１５の底壁１１に支持される。ベースナット７５の円柱部７６の外周面とシリンダ１５の底壁１１の孔部１０との間にはシール部材８８及びスリーブ８９が設けられる。これにより、液圧室２１の液密性が保持される。ベースナット７５の円柱部７６と多角形柱８１との間に設けた環状溝に止め輪９０が装着されており、該止め輪９０によりベースナット７５のシリンダ１５の軸方向への移動が規制される。

ベースナット７５のナット部７７の円筒部８３は、一端側に配置される大径円筒部９１と、他端側に配置される小径円筒部９２とが一体的に接続されて構成される。大径円筒部９１の内径と小径円筒部９２の内径とは同一である。大径円筒部９１の一端が円形状壁部８２に一体的に接続される。大径円筒部９１の外周面と小径円筒部９２の外周面との間の他端側を向く環状段差面９３は複数の凹凸部９４を有する波状に形成される。大径円筒部９１の周壁部には径方向に延びる貫通孔９５が複数形成される。貫通孔９５は周方向に間隔を置いて複数形成される。ナット部７７の小径円筒部９２の内周面に雌ねじ部９７が形成される。小径円筒部９２の周壁部の他端面には、周方向に間隔を置いて複数の係止溝９８がそれぞれ形成される。本実施形態では、係止溝９８は４箇所形成される。

ベースナット７５の小径円筒部９２の各係止溝９８のいずれかに、一方向へ回転に対して回転抵抗トルクを付与する第１スプリングクラッチ１００の先端部１００Ａが嵌合される。該第１スプリングクラッチ１００は、径方向外方に向いた先端部１００Ａと、該先端部１００Ａから一重に巻かれたコイル部１００Ｂとからなる。そして、第１スプリングクラッチ１００の先端部１００Ａがベースナット７５の小径円筒部９２の各係止溝９８のいずれかに嵌合され、コイル部１００Ｂが後述するプッシュロッド１０２の第１の雄ねじ部１０３の他端側外周に巻き付けられる。該第１スプリングクラッチ１００は、プッシュロッド１０２がベースナット７５に対してシリンダ１５の底壁１１側へ移動するときの回転方向（リリース時の回転方向）に対して回転抵抗トルクを付与する一方、プッシュロッド１０２がベースナット７５に対してピストン１８の底部１９側に移動するときの回転方向（アプライ時の回転方向）への回転は許容するように構成されている。

ベースナット７５のナット部７７内にプッシュロッド１０２の一端側が挿入される。プッシュロッド１０２の一端側には、ベースナット７５の小径円筒部９２の雌ねじ部９７にねじ嵌合される第１の雄ねじ部１０３が形成される。該プッシュロッド１０２の第１の雄ねじ部１０３とベースナット７５の小径円筒部９２の雌ねじ部９７と間の第１のねじ嵌合部１０５は、ピストン１８からプッシュロッド１０２への軸方向荷重によってベースナット７５が回転しないように、その逆効率が０以下になるように、すなわち、不可逆性が大きなねじ嵌合部として構成されている。

一方、プッシュロッド１０２の他端側には、後述するボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１に設けた雌ねじ部１６２にねじ嵌合する第２の雄ねじ部１０４が形成される。ここでも、プッシュロッド１０２の第２の雄ねじ部１０４と回転直動ランプ１５１に設けた雌ねじ部１６２との間の第２のねじ嵌合部１０６は、ピストン１８から回転直動ランプ１５１への軸方向荷重によってプッシュロッド１０２が回転しないように、その逆効率が０以下になるように、すなわち、不可逆性が大きなねじ嵌合部として構成されている。

プッシュロッド１０２は、第１の雄ねじ部１０３と第２の雄ねじ部１０４との間にスプライン軸１０８が設けられる。第１の雄ねじ部１０３の外径は、第２の雄ねじ部１０４の外径よりも大径に形成される。第１の雄ねじ部１０３の外径は、スプライン軸１０８の外径よりも大径に形成される。プッシュロッド１０２の他端面は、ピストン１８の底部１９の円形状平面部３０に対向する。

ベースナット７５のナット部７７を構成する円筒部８４の小径円筒部９２の外周面と、ピストン１８の円筒部２０の内周面との間にカバー１１０が軸方向に移動自在に支持される。カバー１１０は、一端側に円環状壁部１１１を有し、全体が略円筒状に構成される。円環状壁部１１１の一端面には周方向に沿って間隔を置いて複数の凸部１１２が形成される。カバー１１０の外周面の一端側には凹状面１１３が形成される。カバー１１０の凹状面１１３を含む外周壁には複数の円形状貫通孔１１４が形成される。本実施形態では、円形状貫通孔１１４は、凹状面１１３の範囲に周方向に間隔を置いて３箇所形成され、凹状面１１３以外の他端側の外周壁にも周方向に間隔を置いて３箇所形成される。カバー１１０の外周壁で凹状面１１３の範囲に複数の矩形状貫通孔１１５が形成される。本実施形態では、矩形状貫通孔１１５は、周方向に間隔を置いて３箇所形成される。

カバー１１０内には、一端側から順に、一端側ワッシャ１２０、コイルばね１２１、他端側ワッシャ１２２、支持プレート１２３、第２スプリングクラッチ１２４、回転部材１２５、スラストベアリング１２６、ボールアンドランプ機構１２７、スラストベアリング１２８及び環状押圧プレート１２９が配置されている。一端側ワッシャ１２０はカバー１１０の円環状壁部１１１の他端面に当接するように配置される。一端側ワッシャ１２０は、制振合金で構成されて制振部材として機能するものである。一方、他端側ワッシャ１２２は支持プレート１２３に当接するように配置される。他端側ワッシャ１２２も制振合金で構成されて制振部材として機能するものである。ここで、制振合金とは、固体表面の振動の振動エネルギーを熱エネルギーに変換し、固体表面の振動を小さくするための合金を示す。制振合金の組成は特に限定されるものではないが、FeAl、FeCoのうち、少なくとも一方を含む合金であることが好ましい。また、磁歪効果を有する合金であることが好ましい。なお、本実施形態では、一端側ワッシャ１２０及び他端側ワッシャ１２２は制振合金で構成されるが、合成樹脂製からなるシート材を採用してもよい。

一端側ワッシャ１２０と他端側ワッシャ１２２との間にコイルばね１２１が介装される。該コイルばね１２１は一端側ワッシャ１２０と他端側ワッシャ１２２とを離間させる方向に付勢している。カバー１１０の周壁部の他端面には所定深さの係止溝１３２が周方向に間隔を置いて複数形成される。係止溝１３２は本実施形態では３箇所形成される。係止溝１３２は、カバー１１０の一端側に位置する幅狭係止溝１３３と、他端側に位置する幅広係止溝１３４とから構成される。幅広係止溝１３４の深さ寸法が幅狭係止溝１３３の深さ寸法よりも大きく形成される。カバー１１０の他端部には、ピストン１８の底部１９に向かう複数のツメ部１３６が形成されている。カバー１１０内に、一端側ワッシャ１２０、コイルばね１２１、他端側ワッシャ１２２、支持プレート１２３、第２スプリングクラッチ１２４、回転部材１２５、スラストベアリング１２６、ボールアンドランプ機構１２７、スラストベアリング１２８及び環状押圧プレート１２９を収容した後、カバー１１０の各ツメ部１３６を後述する環状押圧プレート１２９の収容凹部１７１に向かって折り込むことで、上述した構成部材をカバー１１０内に一体的に配置してアッシ化することができる。

他端側ワッシャ１２２の他端面に環状の支持プレート１２３が当接するように配置される。該支持プレート１２３の外周面には周方向に沿って間隔を置いて複数の突起片１３７が設けられる。本実施形態では突起片１３７は３箇所形成される。この支持プレート１２３の各突起片１３７が、カバー１１０の幅狭係止溝１３３とピストン１８の内周面に設けた回転規制用縦溝２２とにそれぞれ嵌合される。この結果、カバー１１０は、一端側ワッシャ１２０、コイルばね１２１、他端側ワッシャ１２２及び支持プレート１２３と共に、ピストン１８に対して相対回転不能に、且つ軸方向へ相対移動可能に支持される。

カバー１１０内において、支持プレート１２３の他端側には回転部材１２５が回転自在に支持される。該回転部材１２５は、スプライン孔１４０を有する大径円環状部１４１と、大径円環状部１４１の一端面から一体的に突設される小径円筒状部１４２とから構成される。小径円筒状部１４２の一端部が支持プレート１２３の他端面に当接される。小径円筒状部１４２の外周面には環状溝１４３が形成される。回転部材１２５内にプッシュロッド１０２が挿通されて、回転部材１２５の大径円環状部１４１のスプライン孔１４０と、プッシュロッド１０２のスプライン軸１０８とがスプライン結合される。これにより、回転部材１２５とプッシュロッド１０２とは、相互の回転トルクが伝達されるようになる。

回転部材１２５の小径円筒状部１４２に設けた環状溝１４３に一方向の回転に対して回転抵抗トルクを付与する第２スプリングクラッチ１２４が巻回される。該第２スプリングクラッチ１２４は、第１スプリングクラッチ１００と同様に、径方向外方に向いた先端部１２４Ａと、該先端部１２４Ａから一重に巻かれたコイル部１２４Ｂとからなる。そして、第２スプリングクラッチ１２４の先端部１２４Ａがカバー１１０の幅狭係止溝１３３に嵌合され、コイル部１２４Ｂが回転部材１２５の小径円筒状部１４２の外周面に設けた環状溝１４３に巻き付けられる。該第２スプリングクラッチ１２４は、回転部材１２５（プッシュロッド１０２）がカバー１１０に対してピストン１８の底部１９側へ移動するときの回転方向（アプライ時の回転方向）に対して回転抵抗トルクを付与する一方、シリンダ１５の底壁１１側に移動するときの回転方向（リリース時の回転方向）への回転は許容するように構成されている。

なお、第２スプリングクラッチ１２４のアプライ時における回転抵抗トルクは、プッシュロッド１０２の第１の雄ねじ部１０３とベースナット７５の雌ねじ部９７との間の第１のねじ嵌合部１０５の回転抵抗トルクよりも大きくなるように設定される。該回転部材１２５の他端側にはスラストベアリング１２６を介してボールアンドランプ機構１２７が配置される。該回転部材１２５はボールアンドランプ機構１２７に対してスラストベアリング１２６を介して回転自在に支持される。

図２及び図３に示すように、ボールアンドランプ機構１２７は、固定ランプ１５０と、回転直動ランプ１５１と、固定ランプ１５０と回転直動ランプ１５１との間に介装される各ボール１５２とを備えている。固定ランプ１５０は回転部材１２５の他端側にスラストベアリング１２６を介して配置される。固定ランプ１５０は、円板状の固定プレート１５４と、該固定プレート１５４の外周面から周方向に沿って間隔を置いて複数突設された凸部１５５とから構成される。本実施形態では凸部１５５は３箇所形成される。固定プレート１５４の径方向中央には、プッシュロッド１０２が挿通される挿通孔１５６が形成される。固定ランプ１５０は、その各凸部１５５が、カバー１１０の各係止溝１３２の幅広係止溝１３４に嵌合されると共にピストン１８の内周面に設けた複数の回転規制用縦溝２２に嵌合することでピストン１８に対して相対回転不能に、且つ軸方向に移動自在に支持される。

なお、固定ランプ１５０の外周面に周方向に間隔を置いて複数の平面部を形成して、ピストン１８の内周面にも固定ランプ１５０の各平面部に対応する複数の平面部を形成して、これらの各平面部を当接させることでピストン１８に対する固定ランプ１５０の回転を規制するように構成してもよい。固定プレート１５４の他端面には、周方向に沿って所定の傾斜角を有して円弧状に延びるとともに径方向において円弧状断面を有する複数、本実施形態においては３つのボール溝１５７が形成されている。

回転直動ランプ１５１は、円環状の回転直動プレート１６０と、該回転直動プレート１６０の他端面の径方向中央部分から一体的に突設される円筒部１６１とから構成される。回転直動プレート１６０から円筒部１６１に至る内周面には、プッシュロッド１０２の第２の雄ねじ部１０４がねじ嵌合される雌ねじ部１６２が形成される。回転直動プレート１６０の、固定ランプ１５０の固定プレート１５４との対向面には、周方向に沿って所定の傾斜角を有して円弧状に延びるとともに径方向において円弧状断面を有する複数、本実施形態においては３つのボール溝１６３が形成されている。なお、固定ランプ１５０の各ボール溝１５７、及び回転直動ランプ１５１の各ボール溝１６３は、周方向に沿った傾斜の途中に窪みを付けたり、傾斜を途中で変化させて構成するようにしても良い。

ボール１５２は、回転直動ランプ１５１（回転直動プレート１６０）の各ボール溝１６３と、固定ランプ１５０（固定プレート１５４）の各ボール溝１５７との間にそれぞれ介装されている。そして、回転直動ランプ１５１に回転トルクを加えると、回転直動プレート１６０の各ボール溝１６３と固定プレート１５４の各ボール溝１５７との間の各ボール１５２が転動することで、回転直動プレート１６０と固定プレート１５４との間の回転差により、回転直動プレート１６０と固定プレート１５４との間の軸方向の相対距離が変動するようになっている。

また、回転直動プレート１６０の他端面で円筒部１６１の周りには、環状ボール溝１６４が形成される。回転直動プレート１６０の他端側にはスラストベアリング１２８を介して環状押圧プレート１２９が配置される。環状押圧プレート１２９の一端面にも環状ボール溝１６６が形成される。そして、回転直動プレート１６０の環状ボール溝１６４と環状押圧プレート１２９の環状ボール溝１６６との間に、周方向に複数のボールが回転自在に支持されるスラストベアリング１２８が配置される。回転直動プレート１６０の円筒部１６１は環状押圧プレート１２９内に挿通される。環状押圧プレート１２９の外周面には、周方向に沿って間隔を置いて複数突設された凸部１６８が形成される。環状押圧プレート１２９は、その各凸部１６８が、カバー１１０の各係止溝１３２の幅広係止溝１３４に嵌合されると共にピストン１８の内周面に設けた複数の回転規制用縦溝２２に嵌合することでピストン１８に対して相対回転不能に、且つ軸方向に移動自在に支持される。

ボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１はスラストベアリング１２８を介して回転自在に環状押圧プレート１２９により支持される。環状押圧プレート１２９の他端面がピストン１８の底部１９の環状テーパ部３１と対向する。環状押圧プレート１２９の他端面には、径方向中心から外周端部に向かって一端側に湾曲する湾曲状押圧部１７０が形成される。この環状押圧プレート１２９が、ピストン１８の底部１９に設けた環状テーパ部３１に当接して、該ピストン１８を押圧するように構成される。環状押圧プレート１２９の他端面には、各凸部１６８間の外周部に、カバー１１０の、内方に折り込まれた各ツメ部１３６を収容する収容凹部１７１がそれぞれ形成される。

プッシュロッド１０２の第２の雄ねじ部１０４の先端にはストッパリング１７２が一体的に固定される。該ストッパリング１７２は回転直動ランプ１５１の円筒部１６１内に配置される。なお、プッシュロッド１０２の第２の雄ねじ部１０４とボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１の雌ねじ部１６２との間の第２のねじ嵌合部１０６の回転抵抗トルクは、第１スプリングクラッチ１００によるベースナット７５に対するプッシュロッド１０２のリリース方向への回転抵抗トルクに、プッシュロッド１０２の第１の雄ねじ部１０３とベースナット７５の雌ねじ部９７との間の第１のねじ嵌合部１０５の回転抵抗トルクを加えた回転抵抗トルクよりもが小さくなるように設定される。

図１に示すように、モータ４０には、該モータ４０を駆動制御する制御手段である電子制御装置からなるＥＣＵ１７５が接続されている。ＥＣＵ１７５には、駐車ブレーキの作動・解除を指示すべく操作されるパーキングスイッチ１７６が接続されている。また、ＥＣＵ１７５には、図示しない車両側からの信号に基づきパーキングスイッチ１７６の操作によらずに作動することもできる。

次に、本実施形態に係るディスクブレーキ１の作用を説明する。
まず、ブレーキペダル（図示略）の操作による通常の液圧ブレーキとしてのディスクブレーキ１の制動時における作用を説明する。
運転者によりブレーキペダルが踏み込まれると、ブレーキペダルの踏力に応じた液圧がマスタシリンダから液圧回路（共に図示略）を経てキャリパ４内の液圧室２１に供給される。これにより、ピストン１８がピストンシール１６を弾性変形させながら非制動時の原位置から前進（図１の左方向に移動）してインナブレーキパッド２をディスクロータＤに押し付ける。そして、キャリパ本体６は、ピストン１８の押圧力の反力によりブラケット５に対して図１における右方向に移動して、爪部８に取り付けられたアウタブレーキパッド３をディスクロータＤに押し付ける。この結果、ディスクロータＤが一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３により挟みつけられて摩擦力が発生し、ひいては、車両の制動力が発生することになる。

そして、運転者がブレーキペダルを解放すると、マスタシリンダからの液圧の供給が途絶えて液圧室２１内の液圧が低下する。これにより、ピストン１８は、ピストンシール１６の弾性変形の復元力によって原位置まで後退して制動力が解除される。ちなみに、インナ及びアウタブレーキパッド２、３の摩耗に伴いピストン１８の移動量が増大してピストンシール１６の弾性変形の限界を越えると、ピストン１８とピストンシール１６との間に滑りが生じる。この滑りによってキャリパ本体６に対するピストン１８の原位置が移動して、パッドクリアランスが一定に調整されるようになっている。

次に、車両の停止状態を維持するための作用の一例である駐車ブレーキとしての作用を説明する。
まず、駐車ブレーキの解除状態からパーキングスイッチ１７６が操作されて駐車ブレーキを作動（アプライ）させる際には、ＥＣＵ１７５は、モータ４０を駆動させて、平歯多段減速機構４４を介して遊星歯車減速機構４５のサンギヤ５７を回転させる。このサンギヤ５７の回転により、各プラネタリギヤ６０を介してキャリア６２が回転する。そして、キャリア６２からの回転トルクがベースナット７５に伝達される。

次に、第２スプリングクラッチ１２４による回転部材１２５（プッシュロッド１０２）のカバー１１０に対するアプライ方向への回転抵抗トルクが、プッシュロッド１０２の第１の雄ねじ部１０３とベースナット７５の雌ねじ部９７との間の第１のねじ嵌合部１０５による回転抵抗トルクよりも大きくなるように設定されており。これにより、第１スプリングクラッチ１００による、プッシュロッド１０２のベースナット７５に対するアプライ方向への回転が許容される。このため、環状押圧プレート１２９とピストン１８の底部１９との間が所定の隙間を有する初期位置から、ベースナット７５のアプライ方向への回転により、ベースナット７５の雌ねじ部９７とプッシュロッド１０２の第１の雄ねじ部１０３との間の第１のねじ嵌合部１０５が相対的に回転、すなわちベースナット７５だけがアプライ方向に回転する一方、プッシュロッド１０２が軸方向に沿ってピストン１８の底部１９側に向かって前進する。

その結果、プッシュロッド１０２と共にカバー１１０を含むカバー１１０内の一端側ワッシャ１２０、コイルばね１２１、他端側ワッシャ１２２、支持プレート１２３、第２スプリングクラッチ１２４、回転部材１２５、スラストベアリング１２６、ボールアンドランプ機構１２７、スラストベアリング１２８及び環状押圧プレート１２９の各構成部材が一体となって軸方向に沿ってピストン１８の底部１９側に向かって前進する。これら構成部品の前進によって、環状押圧プレート１２９の湾曲状押圧部１７０がピストン１８の底部１９の環状テーパ部３１に当接して、ピストン１８が前進してピストン１８の底部１９の一端面がインナブレーキパッド２に当接する。

さらにモータ４０のアプライ方向への回転駆動が継続されると、ピストン１８は、プッシュロッド１０２の移動によりブレーキパッド２、３を介してディスクロータＤを押圧し始める。この押圧力が発生し始めると、今度は、その押圧力に対する反力となる軸力によってプッシュロッド１０２の第１の雄ねじ部１０３とベースナット７５の雌ねじ部９７との間の第１のねじ嵌合部１０５における回転抵抗トルクが増大して、プッシュロッド１０２を前進させるための必要回転トルクが増大していく。そして、必要回転トルクである第１のねじ嵌合部１０５の回転抵抗トルクが、第２スプリングクラッチ１２４の回転抵抗トルクよりも大きくなる。この結果、ベースナット７５の回転に伴ってプッシュロッド１０２が回転部材１２５と共にアプライ方向へ回転し始める。すると、ディスクロータＤの押圧力からの反力によりプッシュロッド１０２の第２の雄ねじ部１０４とボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１の雌ねじ部１６２との間の第２のねじ嵌合部１０６における回転抵抗トルクもディスクロータＤの押圧力の反力により増大しているために、プッシュロッド１０２のアプライ方向への回転トルクが第２のねじ嵌合部１０６を介してボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１に伝達される。

そして、ボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１がアプライ方向に回転しながら各ボール１５２の転動により回転直動ランプ１５１と固定ランプ１５０とがコイルばね１２１の付勢力に抗して離間することで、環状押圧プレート１２９の湾曲状押圧部１７０がピストン１８の底部１９の環状テーパ部３１をさらに押圧する。これにより、インナ及びアウタブレーキパッド２、３によるディスクロータＤを押圧力が増大する。この時、ピストン１８の底部１９には、第１のねじ嵌合部１０５で発生する推力及び第２のねじ嵌合部１０６で発生する推力に、ボールアンドランプ機構１２７で発生する推力を加えたものが付与される。

なお、本実施形態では、最初に、プッシュロッド１０２の第１の雄ねじ部１０３とベースナット７５の雌ねじ部９７との間の第１のねじ嵌合部１０５が相対回転してプッシュロッド１０２が前進してピストン１８を前進させてディスクロータＤへの押圧力を得る。このため、第１のねじ嵌合部１０５の作動により一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３の経時的な摩耗によって変化するピストン１８に対するプッシュロッド１０２の原位置を調整することができる。

そして、ＥＣＵ１７５は、一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３からディスクロータＤへの押圧力が所定値に到達するまで、例えば、モータ４０の電流値が所定値に達するまでモータ４０を駆動する。その後、ＥＣＵ１７５は、ディスクロータＤへの押圧力が所定値に到達したことをモータ４０の電流値が所定値に達したことによって検出すると、モータ４０への通電を停止する。すると、プッシュロッド１０２のアプライ方向への回転が停止されるのでボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１の回転が停止され、回転直動ランプ１５１の各ボール溝１６３と固定ランプ１５４の各ボール溝１５７との間の各ボール１５２の転動作用によるピストン１８への推力付与がなくなる。

その後は、回転直動ランプ１５１には、ディスクロータＤからの押圧力の反力が作用するが、プッシュロッド１０２の第２の雄ねじ部１０４とボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１の雌ねじ部１６２との間の第２のねじ嵌合部１０６は、上述したようにプッシュロッド１０２と回転直動ランプ１５１との間で逆作動しないねじ嵌合部として構成され、また、プッシュロッド１０２の第１の雄ねじ部１０３とベースナット７５の雌ねじ部９７との間の第１のねじ嵌合部１０５も、上述したようにプッシュロッド１０２とベースナット７５との間で逆作動しないねじ嵌合部で構成され、さらには、第１スプリングクラッチ１００により、プッシュロッド１０２にはベースナット７５に対してリリース方向への回転抵抗トルクが付与されているので、ボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１は回転せずに停止状態が維持されて、ピストン１８が制動位置に保持される。これにより、制動力の保持がなされて駐車ブレーキの作動が完了する。この状態において、ディスクロータＤからの押圧力の反力が、ボールアンドランプ機構１２７、プッシュロッド１０２、ベースナット７５及びスラストベアリング８７を介してシリンダ１５の底壁１１に伝達されてピストン１８の保持力となっている。本実施形態においては、比較的小径のものを使用せざるを得ないスラストベアリング１２６には、上記ピストン１８の保持力が作用しないため、本ディスクブレーキ１の耐久性が向上するようになっている。

次に、駐車ブレーキを解除（リリース）する際には、パーキングスイッチ１７６のパーキング解除操作に基づいて、ＥＣＵ１７５は、ピストン１８を戻す、すなわちピストン１８をディスクロータＤから離間させるリリース方向にモータ４０を回転駆動する。これにより、平歯多段減速機構４４及び遊星歯車減速機構４５がピストン１８を戻すリリース方向へ回転駆動して、キャリア６２を介してベースナット７５へその回転駆動が伝達される。

このとき、プッシュロッド１０２にはディスクロータＤからの押圧力の反力が作用している、言い換えれば、プッシュロッド１０２には、プッシュロッド１０２の第２の雄ねじ部１０４とボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１の雌ねじ部１６２との間の第２のねじ嵌合部１０６の回転抵抗トルクと、プッシュロッド１０２の第１の雄ねじ部１０３とベースナット７５の雌ねじ部９７との間の第１のねじ嵌合部１０５の回転抵抗トルクと、第１スプリングクラッチ１００による、プッシュロッド１０２のベースナット７５に対するリリース方向への回転抵抗トルクとが付与されている。このため、ベースナット７５からのリリース方向の回転トルクは、プッシュロッド１０２（回転部材１２５含む）に伝達されると共にボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１に伝達される。その結果、回転直動ランプ１５１はリリース方向に回転だけして、回転方向の初期位置まで戻る（軸方向の移動はせず軸方向の位置はそのまま）。

次に、プッシュロッド１０２への反力が減少して、プッシュロッド１０２の第２の雄ねじ部１０４とボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１の雌ねじ部１６２との間の第２のねじ嵌合部１０６の回転抵抗トルクが、第１スプリングクラッチ１００によるベースナット７５に対するプッシュロッド１０２のリリース方向への回転抵抗トルクに、プッシュロッド１０２の第１の雄ねじ部１０３とベースナット７５の雌ねじ部９７との間の第１のねじ嵌合部１０５の回転抵抗トルクを加えた回転抵抗トルクよりもが小さくなる。すると、まず第２のねじ嵌合部１０６だけが相対回転して、ボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１がカバー１１０と共に軸方向に沿ってシリンダ１５の底壁１１側（リリース方向）に移動して軸方向の初期位置に戻る。

このとき、ボールアンドランプ機構１２７からの振動、すなわちボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１と固定ランプ１５０とが相対回転して各ボール１５２が各ボール溝１６３、１５７を転動することにより発生する振動（衝突音）を他端側ワッシャ１２２により吸収してコイルばね１２１にその振動が伝播するのを抑制して、ひいてはボールアンドランプ機構１２７からの異音の発生を抑制している。また、僅かな振動がコイルばね１２１に伝播されたとしても、一端側ワッシャ１２０によってその振動を吸収して、振動がカバー１１０等他の構成部材に伝播されるのを抑制するようにしている。

さらにモータ４０がリリース方向へ回転駆動されて、ベースナット７５のリリース方向への回転が継続されると、ボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１が回転方向及び軸方向共に初期位置に戻った後、プッシュロッド１０２の第２の雄ねじ部１０４とボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１の雌ねじ部１６２との間の第２のねじ嵌合部１０６の螺合位置が初期位置まで戻り、プッシュロッド１０２のリリース方向への回転が停止される。さらにベースナット７５のリリース方向への回転が継続されると、プッシュロッド１０２が、第１スプリングクラッチ１００によるベースナット７５に対するプッシュロッド１０２のリリース方向への回転抵抗トルクに抗して、軸方向に沿ってシリンダ１５の底壁１１側（リリース方向）に向かって後退する。その結果、プッシュロッド１０２と共にカバー１１０を含むカバー１１０内の一端側ワッシャ１２０、コイルばね１２１、他端側ワッシャ１２２、支持プレート１２３、第２スプリングクラッチ１２４、回転部材１２５、スラストベアリング１２６、ボールアンドランプ機構１２７、スラストベアリング１２８及び環状押圧プレート１２９の各構成部材が一体となって軸方向に沿ってシリンダ１５の底壁１１側（リリース方向）に向かって後退する。そして、ＥＣＵ１７５は、回転直動ランプ１５１の環状押圧プレート１２９とピストン１８の底部１９の環状テーパ部３１との間が所定の隙間を有する初期位置に到達した時点でモータ４０を停止させるように制御している。最終的に、ピストン１８は、ピストンシール１６の弾性変形の復元力によって原位置まで後退して制動力が完全に解除される。

以上のように、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、ボールアンドランプ機構１２７の固定ランプ１５０とカバー１１０の円環状壁部１１１との間にコイルばね１２１を配置して、制振部材としての他端側ワッシャ１２２をボールアンドランプ機構１２７の固定ランプ１５０とコイルばね１２１との間に配置しているので、ボールアンドランプ機構１２７からの振動（衝突音）を他端側ワッシャ１２２によって吸収してコイルばね１２１に伝播するのを抑制することができ、ひいては異音の発生を抑制することができる。

また、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、コイルばね１２１とカバー１１０の円環状壁部１１１との間にも制振部材としての一端側ワッシャ１２０を配置しているので、僅かな振動がボールアンドランプ機構１２７からコイルばね１２１に伝播されたとしても、一端側ワッシャ１２０によってコイルばね１２１からカバー１１０等他の構成部材に伝播されるのを抑制することができる。

なお、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、コイルばね１２１の軸方向両側に一端側ワッシャ１２０と他端側ワッシャ１２２とをそれぞれ配置したが、図４に示すように、ボールアンドランプ機構１２７側の、支持プレート１２３とコイルばね１２１との間のみに他端側ワッシャ１２２を配置する形態を採用してもよい。また、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、ボールアンドランプ機構１２７からの振動が伝達される他端側ワッシャ１２２及び一端側ワッシャ１２０を制振部材として構成しているが、ボールアンドランプ機構１２７からの振動が伝達される主要な構成部材としてのコイルばね１２１やカバー１１０を制振部材として構成して、これらを制振合金で構成するようにしてもよい。

１ ディスクブレーキ，２ インナブレーキパッド，３ アウタブレーキパッド，４ キャリパ，６ キャリパ本体，７ シリンダ部，１５ シリンダ，１８ ピストン，４０ モータ（電動モータ），４３ 回転直動変換機構，１１０ カバー，１２０ 一端側ワッシャ（制振部材），１２１ コイルばね（スプリング），１２２ 他端側ワッシャ（制振部材），１２７ ボールアンドランプ機構，１５０ 固定ランプ，１５１ 回転直動ランプ，１５２ ボール，Ｄ ディスクロータ

Claims (3)

1. ロータを挟んでそのロータ軸方向両側に配置される一対のパッドと、
   該一対のパッドのうち一方をロータに押し付ける一つのピストンと、
   該ピストンが移動可能に配置されるシリンダを有するキャリパ本体と、
   該キャリパ本体に設けられる電動モータと、
   前記キャリパ本体に設けられ、前記ピストンを推進して制動位置に保持させる回転直動変換機構と、を備えたディスクブレーキにおいて、
   該回転直動変換機構は、
   前記電動モータからの回転によって前記ピストンに軸方向の推力を付与するボールアンドランプ機構と、
   該ボールアンドランプ機構からの振動を吸収する制振部材と、
   を備えることを特徴とするディスクブレーキ。
2. 前記ボールアンドランプ機構を覆うようにカバーが配置され、
   前記ボールアンドランプ機構と前記カバーとの間にスプリングが配置され、
   前記制振部材は、前記ボールアンドランプ機構と前記スプリングとの間に配置され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. 前記制振部材は制振合金で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のディスクブレーキ。