JP2016125548A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】構造をコンパクト化したディスクブレーキを提供する。
【解決手段】本ディスクブレーキの回転直動変換機構は、プッシュロッド１０２の一方向への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を備え、該第１スプリングクラッチ１００は、コイル部１００Ｂを有し、該コイル部１００Ｂがプッシュロッド１０２に設けた雄ねじ部１０３のねじ溝１０３Ａに巻き付けられているので、プッシュロッド１０２にコイル部１００Ｂを巻き付けるためのスペースを確保する必要がなく、構造をコンパクトにすることができる。
【選択図】図６

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作動するパーキングディスクブレーキ機構としてのピストン保持機構を備えたものがある（特許文献１参照）。

特開２０１４−９２１６５号公報

特許文献１によれば、アジャスタナットの一方向への回転に対して回転抵抗トルクを付与する一方向クラッチのコイル部が、アジャスタナットの外周面に設けた環状溝部に巻き付けられているが、アジャスタナットの外周面に環状溝部を形成するためのスペースを確保する必要があり、構造のコンパクト化という観点から好ましくない。

そこで、本発明は、構造をコンパクト化し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、ロータを挟んで該ロータの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前記ロータに押し付けるピストンと、該ピストンが移動可能に収めら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、該回転直動変換機構は、前記モータからの回転が伝達される回転伝達部材と、該回転伝達部材にねじ嵌合されて、該回転伝達部材の回転によって直動可能なシャフト部材と、該シャフト部材の一方向への回転に対して回転抵抗トルクを付与する一方向クラッチと、を備え、該一方向クラッチは、コイル部を有し、該コイル部が、前記シャフト部材の、前記回転伝達部材とのねじ嵌合部に設けた雄ねじ部のねじ溝に巻き付けられ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、構造をコンパクト化することができる。

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のハウジング内の分解斜視図。 本ディスクブレーキのハウジング内の分解斜視図。 本ディスクブレーキの回転直動変換機構の拡大断面図。 本ディスクブレーキの回転直動変換機構の分解斜視図。 本ディスクブレーキの回転直動変換機構の斜視図。 本ディスクブレーキの回転直動変換機構の斜視図。

以下、本実施形態を図１乃至図７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。

図１及び図４に示すように、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、その大径開口部９Ａの内周面にピストンシール１６が配置されている。

ピストン１８は、底部１９と円筒部２０とから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（図４参照）が形成される。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と係合している。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に対して相対回転不能に規制される。また、ピストン１８の底部１９側の外周面と、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。

図１〜図３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、内部にモータギヤアッシ２９が収容されるハウジング３０が取り付けられている。ハウジング３０の一端には、開口部３０Ａが設けられる。開口部３０Ａには、気密的に閉塞するカバー３６が取り付けられている。言い換えれば、ハウジング３０の開口部３０Ａは、カバー３６で閉塞されている。ハウジング３０とシリンダ部７との間にはシール部材３７が設けられている。ハウジング３０内は、このシール部材３７によって気密性が保持されている。ハウジング３０は、シリンダ１５の底壁１１の外周を覆うようにして、後述する平歯多段減速機構４４及び遊星歯車減速機構４５を収容する第１ハウジング部３１と、第１ハウジング部３１から一体的に有底円筒状に突設され、モータ２００を収容する第２ハウジング部３２とから構成されている。このように、ハウジング３０は、有底円筒状の第２ハウジング部３２によって、キャリパ本体６と並ぶように配置したモータ２００を収容するように構成される。第１ハウジング部３１は、後述する平歯多段減速機構４４及び遊星歯車減速機構４５を収容する収容室３１Ｅをカバー３６と共に囲む外壁部３１Ｆ及び底面部３１Ｇと、シリンダ１５の底壁１１の一部を収容し、後述する回転直動変換機構４３のベースナット７５の多角形軸部８１が挿通される取付開口部３１Ａと、取付開口部３１Ａの周りに突設される内側環状壁部３１Ｂと、該内側環状壁部３１Ｂから径方向外側に間隔を置いて突設される外側環状壁部３１Ｃと、該外側環状壁部３１Ｃの周方向に間隔を置いて複数形成される係合溝３１Ｄとを有している。

図１に示すように、キャリパ本体６には、モータ２００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、ピストン１８を推進すると共にピストン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３０の第１ハウジング部３１内となる収容室３１Ｅに収容されている。

図１〜図３に示すように、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、非減速平歯車４８、第２減速歯車４９とを有している。第１減速歯車４７、非減速平歯車４８及び第２減速歯車４９は、金属、あるいは、繊維強化樹脂等の樹脂である。
ピニオンギヤ４６は、筒状に形成されて、モータ２００の回転軸２０１に圧入固定される孔部５０と、外周に形成される歯車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。第１減速歯車４７はシャフト５２により後述する支持プレート５９及びホルダ２０５に対して回転自在に支持される。該シャフト５２は、その一端がカバー３６に近接した支持プレート５９に支持され、その他端がホルダ２０５に支持される。

第１減速歯車４７の小歯車５４は非減速平歯車４８と噛合している。該非減速平歯車４８はシャフト５５（図２参照）により支持プレート５９及びホルダ２０５に対して回転自在に支持される。該シャフト５５は、その一端がカバー３６に近接した支持プレート５９に支持され、その他端がホルダ２０５に支持される。第２減速歯車４９は、非減速平歯車４８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とが一体的に形成されている。サンギヤ５７は、後述する遊星歯車減速機構４５の一部として構成される。第２減速機構４９には、その中心に孔４９Ａが形成され、シャフト５８が挿通される。シャフト５８は、一端がカバー３６に近接して設けた支持プレート５９に圧入固定される。第２減速歯車４９は、シャフト５８により回転自在に支持される。また、第２減速歯車４９の大歯車５６の円環状壁部には、遊星歯車減速機構４５側に突出する環状のストッパ部５６Ａが形成されている。

遊星歯車減速機構４５は、第２減速歯車４９のサンギヤ５７と、複数個（本実施形態では４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。各プラネタリギヤ６０は、第２減速歯車４９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が回転自在に挿通される孔部６４とを有している。各プラネタリギヤ６０は、キャリア６２の円周上に等間隔に配置される。各プラネタリギヤ６０の他端側には、円環状プレート６６が配置される。

キャリア６２は、円板状に形成され、径方向略中央に多角形孔６８が形成される。該キャリア６２の外径は、各プラネタリギヤ６０の公転軌跡の外径と略同一である。キャリア６２の外周側には、周方向に沿って間隔を置いて複数のピン用孔部６９が形成されている。各ピン用孔部６９にピン６５がそれぞれ圧入固定されている。各ピン６５は、各プラネタリギヤ６０の孔部６４に回転自在にそれぞれ挿通されている。そして、キャリア６２の多角形孔６８と、後述する回転直動変換機構４３のベースナット７５の多角形軸部８１とが嵌合することで、キャリア６２とベースナット７５とで互いに回転トルクを伝達できるようになっている。

インターナルギヤ６１は、各プラネタリギヤ６０の歯車６３がそれぞれ噛合される内歯７１と、該内歯７１のカバー３６側の一端から連続して径方向に延び各プラネタリギヤ６０の軸方向の移動を規制する環状壁部７２と、内歯７１からシリンダ１５の底壁１１に向かって延びる筒状壁部７３とを備えている。インターナルギヤ６１は、筒状壁部７３が第１ハウジング部３１の内側環状壁部３１Ｂと外側環状壁部３１Ｃとの間の環状空間に挿通されることで、ハウジング３０に固定される。インターナルギヤ６１内に円環状プレート６６が配置される。円環状プレート６６は、インターナルギヤ６１の内歯７１の端面と第１ハウジング部３１の内側環状壁部３１Ｂとの間に挟持される。これにより、各プラネタリギヤ６０は、インターナルギヤ６１の環状壁部７２と円環状プレート６６との間に配置され、軸方向の移動が規制される。

また、インターナルギヤ６１の外周面の他端側には、周方向に間隔を置いて配置された複数の突起部７４が突設される。該各突起部７４は外方に向かって突設されており、第１ハウジング部３１に設けた各係合溝３１Ｄに係合される。インターナルギヤ６１は、その各突起部７４を第１ハウジング部３１の各係合溝３１Ｄに挿入係合することで、回転不能に第１ハウジング部３１内に支持される。さらに、インターナルギヤ６１は、その環状壁部７２のカバー３６側に、第２減速歯車４９の大歯車５６に設けた環状のストッパ部５６Ａが配置されているために、軸方向へも移動不能に第１ハウジング部３１内に支持される。

モータ２００は、そのフランジ部２０２上に配置されたホルダ２０５により支持される。ホルダ２０５は、モータ支持部２０６とリング状支持部２０７とが一体的に接続されて構成される。モータ支持部２０６は、第１減速歯車４７及び非減速平歯車４８とモータ２００のフランジ部２０２との間に配置されてモータ２００を支持する構成である。リング状支持部２０７は、遊星歯車減速機構４５のインターナルギヤ６１の周りに該インターナルギヤ６１を囲むように配置される。モータ支持部２０６には、モータ２００の回転軸２０１に圧入固定されたピニオンギヤ４６が挿通される回転軸用挿通孔２０８が形成される。該回転軸用挿通孔２０８の周りには、モータ２００の各モータ端子２０３が挿通される端子用挿通孔が２箇所形成される。各端子用挿通孔は回転軸用挿通孔２０８の径方向両側に一対形成される。モータ２００の各モータ端子２０３にそれぞれハーネス２５０、２５１が接続される。

ホルダ２０５のモータ支持部２０６には、回転軸用挿通孔２０８の周りで遊星歯車減速機構４５側とは反対側に、ホルダ側第１凸部２１１、ホルダ側第２凸部２１２及びホルダ側第３凸部２１３が互いに間隔を置いてそれぞれ形成される。これらホルダ側第１凸部２１１、ホルダ側第２凸部２１２及びホルダ側第３凸部２１３は、円柱状でカバー３６側に向かって突設される。モータ支持部２０６には締結孔２１６が２箇所形成される。各取付ボルト２１５が、モータ２００のフランジ部２０２の各貫通孔２０２Ａを介してモータ支持部２０６の締結孔２１６に締結される。この締結によって、モータ２００が、ホルダ２０５のモータ支持部２０６に支持される。リング状支持部２０７は、遊星歯車減速機構４５のインターナルギヤ６１の外周面に当接するようにして、各突起部７４の上方に配置される。

ホルダ２０５には、モータ支持部２０６とリング状支持部２０７との間に円筒状支持部２１７、２１７が間隔を置いて２箇所一体的に形成される。各円筒状支持部２１７上に支持プレート５９が配置されて、各取付ボルト２１８が支持プレート５９を介してホルダ２０５の各円筒状支持部２１７に締結されることで支持プレート５９がホルダ２０５上に間隔を置いて支持されるようになる。

また、図１〜図３に示すように、カバー３６の内面には、カバー側第１円筒状部２２１、カバー側第２凸部２２２及びカバー側第３凸部２２３が互いに間隔を置いてそれぞれ突設される。これらカバー側第１円筒状部２２１、カバー側第２凸部２２２及びカバー側第３凸部２２３は、ホルダ２０５に設けたホルダ側第１凸部２１１、ホルダ側第２凸部２１２及びホルダ側第３凸部２１３と対向する位置にそれぞれ形成される。そして、カバー３６の、カバー側第１円筒状部２２１、カバー側第２凸部２２２及びカバー側第３凸部２２３と、ホルダ２０５の、ホルダ側第１凸部２１１、ホルダ側第２凸部２１２及びホルダ側第３凸部２１３との間には、弾性部材であるラバー２３０が介装される。

ラバー２３０は、第１カップ部２３１と、第２カップ部２３２と、第３カップ部２３３と、これら第１カップ部２３１、第２カップ部２３２及び第３カップ部２３３の開口側端部を一体的に接続する板状のベース部２３４とから構成される。

そして、ラバー２３０の第１カップ部２３１をホルダ２０５のホルダ側第１凸部２１１に嵌合し、ラバー２３０の第２カップ部２３２をホルダ２０５のホルダ側第２凸部２１２に嵌合し、ラバー２３０の第３カップ部２３３をホルダ２０５のホルダ側第３凸部２１３に嵌合して、ラバー２３０をホルダ２０５にユニット化した状態とする。その後、カバー３６のカバー側第１円筒状部２２１を、ラバー２３０の第１カップ部２３１に嵌合して、またカバー３６のカバー側第２凸部２２２を、ラバー２３０の第２カップ部２３２に当接させ、さらにカバー３６のカバー側第３凸部２２３を、ラバー２３０の第３カップ部２３３に当接するようにして、カバー３６を被せるようになる。ラバー２３０のベース部２３４上に沿って、モータ２００の各モータ端子２０３から延びるハーネス２５０、２５１が配置される。

また、図２に示すように、本実施形態では、ハウジング３０内に、上述のラバー２３０とは別の複数種類のラバー２８１、２８２、２８３が設けられている。ホルダ２０５のモータ支持部２０６側の端部に断面コ字状支持部２８０が形成されており、その内部に断面コ字状ラバー２８１が一体的に配置される。ホルダ２０５のリング状支持部２０７で、各円筒状支持部２１７に近接する位置の外周面と第１ハウジング部３１の内壁面との間にブロック状ラバー２８２がそれぞれ配置される。モータ２００の本体側端部と第２ハウジング部３２の底壁部との間に円筒状ラバー２８３が配置されている。

このように、モータ２００、平歯多段減速機構４４、遊星歯車減速機構４５、ラバー２３０，２８１，２８２，２８３がホルダ２０５及び支持プレート５９に組み付けられることでモータギヤアッシー２９を構成する。モータギヤアッシー２９は、ラバー２３０，２８１，２８２，２８３によってハウジング３０及びカバー３６に対して宙吊り状態、いわゆるフローティング状態で取り付けられる。言い換えれば、モータギヤアッシー２９は、ホルダ２０５がハウジング３０及びカバー３６に当接することなく、ラバー２３０，２８１，２８２，２８３を介してハウジング３０及びカバー３６に固定されている。このように、モータギヤアッシー２９がラバー２３０，２８１，２８２，２８３を介してハウジング３０及びカバー３６に固定されることで、モータ２００、平歯多段減速機構４４、及び遊星歯車減速機構４５で発生する振動をハウジング３０またはカバー３６に伝達することが抑制され、振動に伴う音の発生を抑制することができる。

なお、本実施形態では、ピストン２５を推進する回転力を得るために、モータ２００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を採用したが、遊星歯車減速機構４５だけで構成しても良い。また、サイクロイド減速機構や波動減速機等、他の公知技術による減速機を遊星歯車減速機構４５と組み合せても良い。

次に、回転直動変換機構４３を、図１、図４〜図７に基づいて具体的に説明する。なお、以下の説明において、説明の便宜上、図１及び図４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。
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、すなわちモータ２００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自在に支持される、回転伝達部材であるベースナット７５と、該ベースナット７５の雌ねじ部９７にねじ嵌合され、ベースナット７５の回転によって回転可能に、且つ直動可能に支持される、シャフト部材であるプッシュロッド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とを備えている。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との間に収容される。

図４及び図５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、多角形軸部８１が一体的に接続されている。該多角形軸部８１が、第１ハウジング部３１の取付開口部３１Ａ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に設けた小径円形状壁部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がそれぞれ設けられる。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、多角形軸部８１との間に設けた環状溝に、止め輪９０が装着されている。該止め輪９０により、ベースナット７５は、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とから構成される。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を付与する、一方向クラッチとしての第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１００から連続して一重に巻かれたコイル部１００Ｂとから構成される。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る。図６及び図７も参照して、第１スプリングクラッチ１００のコイル部１００Ｂは、後で詳述するプッシュロッド１０２の雄ねじ部１０３の他端側のねじ溝１０３Ａ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にねじ嵌合される雄ねじ部１０３が形成される。該プッシュロッド１０２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との間の第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。また、図４から解るように、プッシュロッド１０２の、ベースナット７５との第１のねじ嵌合部１０５から他端側の雄ねじ部１０３のねじ溝１０３Ａ（図６及び図７参照）に、第１スプリングクラッチ１００のコイル部１０３Ａが巻き付けられている。

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にねじ嵌合する雄ねじ部１０４が形成される。ここでも、プッシュロッド１０２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には、一端側の雄ねじ部１０３と他端側の雄ねじ部１０４との間にスプライン軸１０８が設けられる。一端側の雄ねじ部１０３の外径は、他端側の雄ねじ部１０４の外径よりも大径に形成される。一端側の雄ねじ部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の雄ねじ部１０４から他端側には、小径の円柱部１０７が連続して形成される。該円柱部１０７の外周面には、ローレット加工が施されている。該プッシュロッド１０２の円柱部１０７に、ストッパ部材１７２が圧入により一体的に固定される。該ストッパ部材１７２により、回転直動ランプ１５１のプッシュロッド１０２に対する相対回転範囲を定めるようにしている。プッシュロッド１０２の円柱部１０７の他端面が、ピストン１８の底部１９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、リテーナ１１０が軸方向に移動自在に支持される。リテーナ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。リテーナ１１０の外周壁には複数の貫通孔１１４、１１５が形成される。

リテーナ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、リテーナ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。リテーナ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。各係止溝１３２は、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とが連続して構成される。係止溝１３２は、本実施形態では３箇所形成される。リテーナ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。リテーナ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、リテーナ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、上述した多数の構成部材をリテーナ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。該支持プレート１２３の各突起片１３７が、リテーナ１１０の各幅狭係止溝１３３及びピストン１８の内周面に設けた各回転規制用縦溝２２にそれぞれ嵌合される。この結果、リテーナ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。

リテーナ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。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の外周面に、一方向の回転に対して回転抵抗を付与する第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から連続して一重に巻かれたコイル部１２４Ｂとから構成される。そして、第２スプリングクラッチ１２４の先端部１２４Ａが、リテーナ１１０の各幅狭係止溝１３３のいずれかに嵌合され、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）がリテーナ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。

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、リテーナ１１０の各幅広係止溝１３４に嵌合されると共にピストン１８の内周面に設けた各回転規制用縦溝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。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。

図４及び図５に示すように、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。

回転直動プレート１６０の円筒部１６１周りの他端面には、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の外周面には、周方向に沿って間隔を置いて複数の凸部１６８が突設される。本実施形態では、凸部１６８は３箇所形成される。環状押圧プレート１２９は、その各凸部１６８が、リテーナ１１０の各幅広係止溝１３４に嵌合されると共にピストン１８の内周面に設けた各回転規制用縦溝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に当接することで、ピストン１８を押圧するようになる。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、リテーナ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。

さらに、図１に示すように、モータ２００には、該モータ２００を駆動制御する電子制御装置からなるＥＣＵ１７５が電気的に接続されている。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、ＥＣＵ１７５は、モータ２００を駆動して、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）のリテーナ１１０（ピストン１８）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とベースナット７５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いる。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、ベースナット７５のアプライ方向への回転により、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と共にリテーナ１１０を含むリテーナ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がピストン１８の底部１９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２００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の移動によりインナ及びアウタブレーキパッド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とベースナット７５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、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とボールアンドランプ機構１２７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。

このとき、プッシュロッド１０２のアプライ方向への回転トルクは、第２のねじ嵌合部１０６にて相対回転差（回転直動ランプ１５１が、プッシュロッド１０２よりも若干遅れて回転する）を生じながら、ボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１に伝達されるようになる。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つつ各ボール１５２が転動して、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が、ピストン１８の底部１９をさらに押圧する。これによって、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。

なお、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、最初に、プッシュロッド１０２とベースナット７５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、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、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２００の電流値が所定値に達するまでモータ２００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２００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２００への通電を停止する。すると、ボールアンドランプ機構１２７の回転直動ランプ１５１の回転に伴う直動が停止される。

最終的に、回転直動ランプ１５１に対して、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とボールアンドランプ機構１２７との間の第２のねじ嵌合部１０６は、互いに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とベースナット７５との間の第１のねじ嵌合部１０５も、互いに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、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。

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により、モータ２００がピストン１８をディスクロータＤから離間させるリリース方向に回転駆動される。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へそのリリース方向へ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とボールアンドランプ機構１２７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とベースナット７５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。

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とボールアンドランプ機構１２７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とベースナット７５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よりも小さくなり、回転直動ランプ１５１はこれ以上リリース方向には回転できないために、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、リテーナ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。

さらにモータ２００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が軸方向の初期位置に戻りつつ、プッシュロッド１０２とボールアンドランプ機構１２７との間の第２のねじ嵌合部１０６が初期の螺合位置まで戻り、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と共にリテーナ１１０を含むリテーナ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、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。

尚、パッド交換モードの場合、プッシュロッド１０２は通常時よりも後退し、フルリリース状態となる。この際、ＥＣＵ１７５は、プッシュロッド１０２の端部がシャフト部材７５（アジャスタ）の底に接触した時のモータ電流を検知して、モータを停止させる。モータ電流を停止した後でもモータが慣性で回転し、プッシュロッド１０２の端部がシャフト部材７５の底に噛み込む。そうすると、次にアプライを行う際、高トルクでモータを回転させる必要が生じ、ひいては、他の部品を破損させるおそれがある。

そこで、パッド交換モードでしか使用されないねじストローク位置(スプライン軸１０８付近のねじ切り開始部周辺)の表面粗さを大きくする。該表面粗さの部分に第1スプリングクラッチ１００が摺動することにより発生トルクを大きくできる。また、これにより、モータ電流が上昇するため、該電流が上昇した時点で（プッシュロッド１０２の端部がシャフト部材７５に噛み込む前に）電流を停止する、という制御を行うことができる。従って、フルリリース状態において、パッドを交換する為のクリアランスを確保することができる。尚、該表面粗さの大きさを調整することにより、発生トルクの大きさも調整することができる。

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、第１スプリングクラッチ１００のコイル部１００Ｂが、プッシュロッド１０２の雄ねじ部１０３のねじ溝１０３Ａに巻き付けられているので、プッシュロッド１０２にコイル部１００Ｂを巻き付けるためのスペースを確保する必要がなく、構造をコンパクトにできる。しかも、リリース時、プッシュロッド１０２へ回転抵抗トルクを付与する際、第１スプリングクラッチ１００のコイル部１００Ｂが、ねじ溝１０３Ａの両壁２面に接触する為、接触面積が大きくなって回転抵抗トルクを大きくできる。よって、第１スプリングクラッチ１００の巻き数を減少させても、必要な抵抗トルクを保持することができる。
また、第１スプリングクラッチ１００がねじ溝１０３Ａに沿って移動し、第１スプリングクラッチ１００の先端部１００Ａとベースナットの係止溝９８の位置関係が変化しない為、係止溝９８を短く設定でき省スペース化できる。
また、第１スプリングクラッチ１００がねじ溝１０３Ａに沿って移動する為、摺動部が一カ所に集中せず分散できるため、摺動部の耐久性が向上する。
また、第１スプリングクラッチ１００を雄ねじ部１０３に組付ける際、ねじ溝１０３Ａに沿って回し入れる事が出来るため、第１スプリングクラッチ１００の拡張量や変形量を抑える事ができる。
また、摺動部が一か所に集中しない為、ねじ溝１０３Ａの摺動位置によって表面粗さ、形状を変化させれば、ストローク位置に対する発生トルクを調整することができる。

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，４３ 回転直動変換機構，７５ ベースナット（回転伝達部材），１００ 第１スプリングクラッチ（一方向クラッチ），１００Ｂ コイル部，１０２ プッシュロッド（シャフト部材），１０３ 雄ねじ部，１０３Ａ ねじ溝，１０５ 第１のねじ嵌合部，２００ モータ，Ｄ ディスクロータ

Claims (3)

1. ロータを挟んで該ロータの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前記ロータに押し付けるピストンと、
   該ピストンが移動可能に収めら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、
   該回転直動変換機構は、
   前記モータからの回転が伝達される回転伝達部材と、
   該回転伝達部材にねじ嵌合されて、該回転伝達部材の回転によって直動可能なシャフト部材と、
   該シャフト部材の一方向への回転に対して回転抵抗トルクを付与する一方向クラッチと、を備え、
   該一方向クラッチは、コイル部を有し、該コイル部が、前記シャフト部材の、前記回転伝達部材とのねじ嵌合部に設けた雄ねじ部のねじ溝に巻き付けられる、ディスクブレーキ。
2. 前記一方向クラッチは、前記シャフト部材の径方向外側に向かって延出する先端部を有し、
   前記先端部は、前記回転伝達部材に形成される係止溝に嵌合される、請求項１記載のディスクブレーキ。
3. 前記一方向クラッチは、リリース時における前記回転伝達部材の回転に対して回転抵抗トルクを付与し、アプライ時における前記回転伝達部材の回転を許容するよう構成される、請求項１又は２に記載のディスクブレーキ。

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