JP2018040394A - 車両用ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】初期制動力を低下させることなくブレーキ操作解除後のディスクロータとブレーキパッド間の間隔を確保し得る車両用ディスクブレーキ装置を提供すること。【解決手段】キャリパ１８の一部を構成するシリンダ部２０内においてピストン２２を往復移動させてブレーキパッド１４，１６を車輪と共に回転するディスクロータ１２に対して接離させる車両用ディスクブレーキ装置１０である。車両用ディスクブレーキ装置１０は、ピストン２２及びシリンダ部２０のそれぞれに取り付けられた磁石（但し、少なくとも一方の磁石は電磁石３０である）と、電磁石３０へと供給される電流の流れを制御する電磁石制御部３６と、を有する。これにより、ブレーキ操作解除後のブレーキパッドの戻り方向への移動が磁力により補助され、いわゆる引きずりが低減し、燃費の向上を図ることができる。また、ブレーキ操作時にはこのブレーキパッドの戻り方向への移動を補助する磁力を発生させないことで、装置の初期制動力の低下を回避することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用ディスクブレーキ装置に関し、特に、キャリパの一部を構成するシリンダ部内においてピストンを往復移動させてブレーキパッドを車輪と共に回転するディスクロータに対して接離させる車両用ディスクブレーキ装置に関する。

従来、車両のブレーキ装置として、ディスクブレーキ装置が一般に用いられている。ディスクブレーキ装置とは、車輪とともに回転するディスクロータを、ブレーキキャリパに組みこまれたブレーキパッドで押さえつけることにより摩擦力を発生させ、その摩擦力、すなわち、運動エネルギーを熱エネルギーに変換して車輪を制動するブレーキ装置である。

図６は、従来のいわゆる浮動キャリパ型のディスクブレーキ装置の断面を示す模式図である。図示のように、ディスクブレーキ装置１００は、円板状のディスクロータ１０２の両側に配置されたインナブレーキパッド１０４及びアウタブレーキパッド１０６と、図示しないマウンティングに支持されたキャリパ１０８と、を有する。

キャリパ１０８は、アウタ側のアウタブレーキパッド１０６の背面側に接するアウタ爪部１０８ａを有し、インナ側のシリンダ部１０８ｂにはリング状のゴム製ピストンシール１１０を外周面に装着したピストン１１２が挿入されている。

ピストン１１２、シリンダ部１０８ｂ及びゴム製ピストンシール１１０で覆われた領域はブレーキ液が注入される領域であり、ブレーキ時には車両の運転者によるブレーキペダルの踏み操作に伴ってピストン１１２に液圧がかかり、ピストン１１２がインナブレーキパッド１０４をディスクロータ１０２の内側面１０２ａに押し付ける一方、その反力を受けてアウタ爪部１０８ａがアウタブレーキパッド１０６を引き寄せてディスクロータ１０２の外側面１０２ｂに押し付け、車輪を制動する。

運転者がブレーキペダルを離すと、ブレーキ液のシリンダ部１０８ｂ外への移動に伴ってピストン１１２が引き戻され、インナブレーキパッド１０４及びアウタブレーキパッド１０６がそれぞれディスクロータ１０２の内側面１０２ａ及び外側面１０２ｂから離反することで車輪の制動が解除される。

しかし、上記ディスクブレーキ装置では、運転者によるブレーキ解除操作がなされた後、ブレーキ液のシリンダ部１０８ｂ外への移動が遅かったり、弾性変形したゴム製ピストンシール１１０が元の形状に戻りにくかったりなどの理由で、ピストン１１２が元の位置まで戻りきらず、ディスクロータ１０２とブレーキパッド（インナブレーキパッド１０４及びアウタブレーキパッド１０６）との間隔を確保できずにいわゆる「引きずり」が発生し、抵抗が増えて燃費を悪化させる原因となっている。

特許文献１には、この引きずりを防止するための機構が開示されている。具体的には、一本のばね線材から曲成された平面視Ｕ字乃至Ｖ字形状のリトラクションスプリングの両先端部をそれぞれインナブレーキパッド及びアウタブレーキパッドに取り付け、両ブレーキパッド間に互いに間隔を広げようとする力を作用させるものである。

このリトラクションスプリングによれば、運転者によるブレーキ解除操作がなされた後はインナブレーキパッド及びアウタブレーキパッド間に互いに間隔を広げようとする力が作用し、ディスクロータ及びブレーキパッド（インナブレーキパッド１０４及びアウタブレーキパッド１０６）の間隔が確保される。

実開昭５６−１０４６３７号公報

しかし、特許文献１のリトラクションスプリングによれば、運転者によるブレーキ操作解除後にディスクロータとブレーキパッドとの間隔を確保することが可能となるものの、インナブレーキパッド及びアウタブレーキパッドは常にリトラクションスプリングによってディスクロータから離反する方向に付勢されているため、ブレーキ操作の際にも抵抗が増大している。

すなわち、特許文献１のディスクブレーキ装置は、リトラクションスプリングが無いディスクブレーキ装置と比較してブレーキ操作時にブレーキパッドがディスクロータへと押し付けられるまでの時間が増大し、初期制動力が低下するおそれがある。初期制動力の低下は制動距離の増大をもたらすため、安全性の観点から問題となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、初期制動力を低下させることなくブレーキ操作解除後のディスクロータとブレーキパッド間の間隔を確保し得る車両用ディスクブレーキ装置を提供することにある。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
キャリパの一部を構成するシリンダ部内においてピストンを往復移動させてブレーキパッドを車輪と共に回転するディスクロータに対して接離させる車両用ディスクブレーキ装置において、前記ピストン及び前記シリンダ部のそれぞれに取り付けられた磁石（但し、少なくとも一方の磁石は電磁石である）と、前記電磁石へと供給される電流の流れを制御する電磁石制御部と、を有する前記ピストンの往復移動補助機構を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、電磁石制御部は電磁石へと供給される電流の流れを制御することで両磁石間の磁場を変化させ、ピストンの往復移動を補助する機能を奏する。すなわち、運転者のブレーキ操作に伴ってブレーキパッドがディスクロータに圧接して車輪が制動された後、ブレーキ操作が解除された際に、電磁石制御部が所定期間電磁石に電流を流す制御を行うことで、電磁石に他方の磁石に対して引き合う方向又は反発する方向へと変化する磁場を発生させてピストンのディスクロータから離反する方向への移動を補助することが可能となる。これにより、ブレーキ操作解除後のブレーキパッドとディスクロータとの間隔が確保される。

また、ブレーキ操作が必要なときには電磁石制御部が上述の場合と同じ方向に電流を流す制御を行わないことで、ブレーキパッドをディスクロータから離反させる磁力が発生しないようにすることができる。これにより、ディスクブレーキ装置による車輪の制動が必要なときにはその初期制動力が低下することはなく、制動距離の増大を回避することができる。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の車両用ディスクブレーキ装置において、前記シリンダ部の底面部に前記磁石が取り付けられたことを特徴とする。

この構成によれば、ピストンの往復移動方向と磁石同士が引き合う方向（及び反発し合う方向）がほぼ同じ方向となるので、単純な磁石の配置構成でピストンの往復移動補助機構による補助効果を最大限に発揮させることができる。

請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載の車両用ディスクブレーキ装置において、前記シリンダ部の底面部に取り付けられた磁石が電磁石であり、前記ピストンに取り付けられた磁石が永久磁石であることを特徴とする。

この構成によれば、往復移動するピストンには導線を配線する必要が無くなるため、導線の破断等のおそれが低くなり、したがって、ピストンの往復移動補助機構の補助効果を長期にわたって保つことが可能となる。

請求項４に記載の発明は、
請求項３に記載の車両用ディスクブレーキ装置において、前記電磁石制御部による前記電磁石への電流の流れの制御が、車両のブレーキ操作が解除された場合に前記永久磁石と引き合う磁場を発生させるように前記電磁石に対して所定期間電流を流す制御であることを特徴とする。

この構成によれば、ブレーキ操作が解除された際にシリンダ部の底面部に取り付けられた電磁石とピストンに取り付けられた永久磁石とが引き合う磁場が発生するので、ピストンのシリンダ方向への移動が補助され、ブレーキパッドをディスクロータからより確実に離反させることが可能となる。

請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載の車両用ディスクブレーキ装置において、前記電磁石制御部による前記電磁石への電流の流れの制御が、車両のブレーキ操作が行われた場合に前記永久磁石に対して反発する磁場を発生させるように前記電磁石に対して所定期間電流を流す制御を含むことを特徴とする。

この構成によれば、車両のブレーキ操作が行われた際にシリンダ部の底面部に取り付けられた電磁石とピストンに取り付けられた永久磁石とが反発し合う磁場が発生するので、ピストンのディスクロータ方向への移動が補助される。したがって、ブレーキ操作の際にブレーキパッドとディスクロータの距離を縮める時間が短縮され、初期制動力を向上させることが可能となる。

本発明によれば、電磁石制御部は電磁石へと供給される電流の流れを制御することで両磁石間の磁場を変化させ、ピストンの往復移動を補助する機能を奏する。すなわち、運転者のブレーキ操作に伴ってブレーキパッドがディスクロータに圧接して車輪が制動された後、ブレーキ操作が解除された際に、電磁石制御部が所定期間電磁石に電流を流す制御を行うことで、電磁石に他方の磁石に対して引き合う方向又は反発する方向へと変化する磁場を発生させてピストンのディスクロータから離反する方向への移動を補助することが可能となる。これにより、ブレーキ操作解除後のブレーキパッドとディスクロータとの間隔が確保され、いわゆる引きずりが低減し、燃費の向上及びブレーキパッドの寿命延長を図ることができる。

また、ブレーキ操作が必要なときには電磁石制御部が上述の場合と同じ方向に電流を流す制御を行わないことで、ブレーキパッドをディスクロータから離反させる磁力が発生しないようにすることができる。これにより、ディスクブレーキ装置による車輪の制動が必要なときにはその初期制動力が低下することはなく、制動距離の増大を回避でき、安全性の高いものとなっている。

本発明の実施の形態に係る車両用ディスクブレーキ装置の模式図である。 本実施の形態の車両用ディスクブレーキ装置の動作を示す要部模式図であり、それぞれ、（ａ）ブレーキ操作前、（ｂ）ブレーキ操作中及び（ｃ）ブレーキ操作後の状態を示す。 ブレーキ操作中の制動力の変化を経時的に示す図である。 ブレーキ操作解除後のブレーキパッド及びディスクロータ間の間隔と、両者の引きずり抵抗と、を経時的に示す図である。 電磁石に流れる電流と電磁石制御部に入力される信号との関係を同じ時間軸で示した図である。 従来の、浮動キャリパ型のディスクブレーキ装置の断面の模式図である。

次に、本発明の実施の形態に係る車両用ディスクブレーキ装置１０について、いわゆる浮動キャリパ型のディスクブレーキ装置を採用した場合を例に図１〜図５を参照して詳細に説明する。図１は本実施の形態に係る車両用ディスクブレーキ装置の模式図、図２は車両用ディスクブレーキ装置の動作を示す要部模式図、図３はブレーキ操作中の制動力の変化を経時的に示す図、図４はブレーキ操作解除後のブレーキパッド及びディスクロータ間の間隔と、両者の引きずり抵抗と、を経時的に示す図、及び図５は電磁石に流れる電流と電磁石制御部に入力される信号との関係を同じ時間軸で示した図である。

図１に示すように、車両用ディスクブレーキ装置１０は、車輪とともに回転する円板状のディスクロータ１２と、ディスクロータ１２の内側面及び外側面に対してそれぞれ対向配置されたインナブレーキパッド１４及びアウタブレーキパッド１６と、キャリパ１８と、を有する。

キャリパ１８は、ディスクロータ１２、インナブレーキパッド１４及びアウタブレーキパッド１６を跨いだ状態で図示しないマウンティングに支持されており、アウタブレーキパッド１６の背面１６ａ側に接するアウタ爪部１９を有する。

キャリパ１８のインナ側には略円筒形状のシリンダ部２０が設けられており、シリンダ部２０には、インナブレーキパッド１４の背面１４ａに一端部２２ａが取り付けられた略円柱形状のピストン２２が挿入されている。

ピストン２２には、外周面にリング状のゴム製ピストンシール２４が装着されており、ピストン２２、シリンダ部２０及びゴム製ピストンシール２４で覆われたシリンダ部２０内の領域Ｒにブレーキ液が注入される。ピストン２２は、この領域Ｒ内のブレーキ液の増減に伴ってシリンダ部２０内をディスクロータ１２の回転軸線１５０方向に往復移動してインナブレーキパッド１４をディスクロータ１２に対して接離させる。

一方、ピストン２２の移動に伴う反力を受けるキャリパ１８のアウタ爪部１９はピストン２２の移動方向と反対方向に移動してアウタブレーキパッド１６をディスクロータ１２に対して接離させる。

領域Ｒ内のブレーキ液の量は、車両の運転者によるフットブレーキ２５の踏みこみ量に応じて調整される。なお、図１においては、フットブレーキ２５の下流にはマスタシリンダ２６しか記載されていないが、一般には図示しないブレーキブースター（倍力装置）が備えられている。ブレーキブースターとは、エンジンが吸気するときに生じる負圧を利用してフットブレーキ２５の踏力を積極的に大きくする装置である。

次に、ピストン２２の往復移動を補助するピストンの往復移動補助機構３１について説明する。

ピストンの往復移動補助機構３１は、ピストン２２及びシリンダ部２０のそれぞれに取り付けられた磁石（少なくとも一方の磁石は電磁石である）と、電磁石へと供給される電流の流れを制御する電磁石制御部３６と、を有する。

ピストン２２に取り付けられた磁石は、ピストンの他端部２２ｂに取り付けられた永久磁石２８である。

シリンダ部２０に取り付けられた磁石は、他端部２２ｂと対向する底面部２０ａに取り付けられた電磁石３０である。電磁石３０は、電流の流れる方向によって永久磁石２８に対して引き合う方向及び反発する方向へと変化する磁場を発生させる。電磁石３０は、ピストン２２の他端部２２ｂと向き合う面とは逆側の底面部２０ａの面から埋設され、取り付けられている。

本実施の形態においては、永久磁石２８の磁極は、Ｎ極がピストン２２の他端部２２ｂ側及びＳ極がシリンダ部２０の底面部２０ａ側となるように配置されているが、磁極が逆の配置となっていてもよい。その場合、磁極の向きに対応して電磁石に流れる電流の向きも変更される。

永久磁石２８及び電磁石３０は、ディスクロータ１２の回転軸線１５０方向に並ぶように配置されており、したがって、上記磁場の変化によりピストン２２の往復移動も補助される。

電磁石制御部３６は、回路３２を流れる電流の方向を、スイッチ３４の切り替えを制御することにより変更し、これにより、電磁石制御部３６は、電磁石３０へと供給される電流の流れを制御する。

なお、電磁石制御部３６は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えたコンピュータである。電磁石制御部３６は、ＲＯＭに記憶させたプログラムをＲＡＭ上に展開して対応する処理をＣＰＵに実行させる。なお、上記プログラムはＲＯＭに記憶されている場合に限らず、ＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ−Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）に記憶されていてもよい。

スイッチ３４は、例えば、トグルスイッチを用いることができ、上流に配置された制御部３６からの信号により中立部位（回路が遮断される部位）、一方向へと電流を流す部位、逆方向へと電流を流す部位と切り替え可能なものを用いることができる。

回路３２は、スイッチ３４と協同して電磁石３０に流れる電流の流れを一方向及び逆方向に変更可能に構成されたものを用いることができ、そのような回路及びスイッチの組み合わせは、ＤＣモーターの正転、逆転及び停止回路などに採用される公知の構成を用いることができる。

電磁石制御部３６は、フットブレーキ２５の踏みこみを介して伝達された信号に基づきスイッチ３４に信号を送り、その位置を切り替えさせる制御を行う。

この信号は、例えば、既存のブレーキランプに用いられる回路を介して電磁石制御部３６に伝達されるものとすればよい。これによれば、電磁石制御部３６への信号伝達のための新たな回路を設ける必要がなく、効率的である。

次に、本発明の車両用ディスクブレーキ装置１０の作用について、車両の運転者がブレーキ操作をする場合を例に図２を参照して説明する。なお、図２においては、アウタ爪部１９及びアウタブレーキパッド１６の記載は省略し、アウタブレーキパッド１６の動きについてはインナブレーキパッド１４の動きの説明をもって省略する。

まず、車両の運転者がアクセルを踏み込み、車両を運転している場合においては、図２（ａ）に示すように、フットブレーキ２５は踏み込まれていない。その場合、ブレーキ液はシリンダ部２０内には注入されず、ピストン２２は最もシリンダ部２０の底面部２０ａ寄りの位置にあり、したがって、インナブレーキパッド１４とディスクロータ１２の内側面との間隔は確保されている。

そして、図２（ｂ）に示すように、車両の運転者が赤信号等の理由でフットブレーキ２５を踏み込んだ場合、その踏み込みによってマスタシリンダ２６からブレーキ液がシリンダ部２０内へと注入され、ピストン２２がディスクロータ１２方向に移動し、インナブレーキパッド１４をディスクロータ１２に圧接させる。

同時に、フットブレーキ２５の踏み込みにより信号が電磁石制御部３６へと伝達され、電磁石制御部３６はスイッチ３４へと信号を送り、スイッチ３４の位置を中立部位から一方向へと電流を流す部位に所定期間移動させる制御を行う。これにより、回路３２には所定期間一方向へと電流が流れ、電磁石３０のピストン２２側の面がＳ極となり、ピストン２２のディスクロータ１２方向への移動が磁力によって補助される。

なお、電流を流す期間を所定期間とするのは、ブレーキ操作の間ずっと電磁石３０に電流を流し続けることによる装置全体の温度上昇を防ぐためである。

このブレーキ操作時のピストンの往復移動補助機構３１による効果を、図３により説明する。まず、ピストンの往復移動補助機構３１を有さない従来のディスクブレーキ装置を用いた場合、フットブレーキの踏み込みによってブレーキパッドがディスクロータに圧接し、制動力が発生し出すまでに時間ｔ２を要することとなる（一点鎖線のグラフを参照）。一方、ピストンの往復移動補助機構３１を有する車両用ディスクブレーキ装置１０によれば、フットブレーキ２５の踏み込みに伴うピストン２２のディスクロータ１２方向への移動が磁力により速やかに補助されるので、制動力が発生し出すまでに要する時間がｔ１（＜ｔ２）と短縮されている（実線のグラフを参照）。すなわち、初期制動力を向上させることが可能となっている。

その後、図２（ｃ）に示すように、赤信号が青信号に変わった等の理由で車両の運転者がフットブレーキ２５から足を離し、ブレーキ操作が解除された場合、シリンダ部２０内のブレーキ液がマスタシリンダ２６方向へと移動し、ピストン２２がシリンダ部２０の底面部２０ａ方向へと移動し、インナブレーキパッド１４がディスクロータ１２から離反する。

同時に、ブレーキ操作が解除され（すなわち、ブレーキランプが消え、ブレーキランプを点灯させる回路が遮断され）、今まで電磁石制御部３６に伝達されていた信号が伝達されなくなった場合に、電磁石制御部３６はスイッチ３４の位置を一方向へと電流を流す部位（あるいは、すでに所定期間経過し、スイッチの位置が中立部位に戻っていた場合には中立部位）から逆方向へと電流を流す部位に所定期間移動させる制御を行う。

これにより、回路３２には所定期間逆方向へと電流が流れ、電磁石３０のピストン２２側の面がＮ極となる。これにより、ピストン２２のシリンダ部２０の底面部２０ａ方向への移動が磁力によって補助される。

なお、電流を流す期間を所定期間とするのは、ブレーキ操作解除後にずっと電磁石３０に電流を流し続けることによる装置全体の温度上昇を防ぐためであり、また、弾性変形していたゴム製ピストンシール２４が元の形状に戻り、インナブレーキパッド１４及びディスクロータ１２間に適正距離が確保された後はさらにピストン２２の移動を補助する必要はないからである。

このブレーキ操作解除時のピストンの往復移動補助機構３１による効果を、図４により説明する。まず、ピストンの往復移動補助機構３１を有さない従来のディスクブレーキ装置を用いた場合、一点鎖線で示すように、ディスクロータとブレーキパッド間の間隔は、適正間隔Ｃを下回り、ブレーキ操作解除後所定時間経過した後であってもディスクロータとブレーキパッドとの摩擦による引きずり抵抗が残る（上側の破線参照）。これは、ブレーキ操作解除後にもブレーキ液がシリンダ部内から抜けづらいこと、及び、弾性変形したゴム製のピストンシールがもとの形状に戻りづらいこと、等の理由によりディスクロータとブレーキパッド間の間隔が適正間隔Ｃまで戻らなかったことが理由として考えられる。

一方、ピストンの往復移動補助機構３１を有する車両用ディスクブレーキ装置１０によれば、ブレーキ操作の解除に伴ってピストン２２のシリンダ部２０の底面部２０ａ方向への移動が磁力によって補助されるので、実線に示すように、ディスクロータ１２とインナブレーキパッド１４との間隔を大きく確保することが可能となる。したがって、ブレーキ操作解除後、速やかにディスクロータ１２とインナブレーキパッド１４間の摩擦（すなわち、引きずり抵抗）が解消される（下側の破線参照）。

次に、フットブレーキ２５の踏み込みに対応した信号と、電磁石３０に流れる電流との対応関係を、通常の運転時の運転者によるブレーキ操作との関連で図５を参照して説明する。

図中、（ｉ）の段階において、信号待ち等により運転者はフットブレーキ２５を踏み続けており、したがって、信号が電磁石制御部３６に送られ続けている。電磁石制御部３６は、上述のとおり、所定期間スイッチ３４の位置を中立部位から一方向へと流す部位に移動させる制御を行い、電流が＋の方向へと所定期間流れることとなる。

次に、（ｉｉ）の段階において、信号が青に変わった等の理由により、運転者がフットブレーキ２５から足を離した場合、今まで送られ続けていた信号が電磁石制御部３６に送られなくなる。

すると、電磁石制御部３６は、スイッチ３４の位置を一方向へと電流を流す部位から逆方向へと電流を流す部位に所定期間移動させる制御を行うので、電流が−の方向へと所定期間流れることとなる。

その後、（ｉｉｉ）の段階において、所定期間が経過し、スイッチ３４が中立部位に移動し、回路３２が遮断される。

それからしばらく通常運転を続けた後、（ｉｖ）の段階において、再び運転者がフットブレーキ２５を踏みブレーキ操作を行うと、信号が電磁石制御部３６に伝達され、電磁石制御部３６の制御により電流が＋の方向へと所定期間流れる。

その後、所定期間経過後、（ｖ）の段階において、スイッチ３４が中立部位に移動し、回路３２が遮断されるが、運転者はフットブレーキを踏み続けており、電磁石制御部３６への信号は送られ続けている。

したがって、本実施の形態に係る車両用ディスクブレーキ装置１０によれば、電磁石制御部３６は電磁石３０へと供給される電流の流れを制御することで両磁石間の磁場を変化させ、ピストン２２の往復移動を補助する機能を奏する。

すなわち、運転者のブレーキ操作に伴ってインナブレーキパッド１４がディスクロータ１２に圧接して車輪が制動された後、ブレーキ操作が解除された際に、シリンダ部２０の底面部２０ａに取り付けられた電磁石３０とピストン２２に取り付けられた永久磁石２８とが引き合う磁場が発生するので、ピストン２２のシリンダ部２０方向への移動が補助され、インナブレーキパッド１４をディスクロータ１２からより確実に離反させることが可能となる。

また、シリンダ部２０の底面部２０ａに電磁石３０が取り付けられており、底面部２０ａと対向する略円柱状のピストン２２の他端部２２ｂに永久磁石２８が取り付けられていることから、ピストン２２の往復移動方向と磁石同士が引き合う方向（及び反発し合う方向）がほぼ同じ方向となる。これにより、単純な磁石の配置構成でピストンの往復移動補助機構３１による補助効果を最大限に発揮させることができる。

そのうえ、ピストン２２に取り付けられた磁石が永久磁石２８であることから、往復移動するピストン２２には導線を配線する必要がない。したがって、導線の破断等のおそれが低くなり、ピストンの往復移動補助機構３１の補助効果を長期にわたって保つことが可能となる。

さらに、車両のブレーキ操作が行われた際には、シリンダ部２０の底面部２０ａに取り付けられた電磁石３０とピストン２２に取り付けられた永久磁石２８とが反発し合う磁場が発生するので、ピストン２２のディスクロータ１２方向への移動が補助される。したがって、ブレーキ操作の際にインナブレーキパッド１４とディスクロータ１２との距離を縮める時間が短縮され、初期制動力を向上させることが可能となる。

また、ピストンの往復移動補助機構３１は、車両のバッテリーから供給される電気により作動することから、エンジンの動力に依存しないブレーキ補助機構である。したがって、走行中にエンジンが停止し、ブレーキブースターの作用が得られなくなった場合であっても運転者によるブレーキ操作に伴うピストン２２のディスクロータ１２方向への移動を補助し、制動力を確保することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本実施の形態においては、ブレーキ操作が行われた際に両磁石間に反発し合う磁場を発生させる制御を行っているが、この制御が必須というわけではない。すなわち、ブレーキ操作が行われた際に電磁石制御部３６が回路３２に電流を流さない制御を行うことも可能である。

この制御によれば、ブレーキパッド１４をディスクロータ１２から離反させる磁力が発生しないことから、ディスクブレーキ装置による車輪の制動が必要なときにはその初期制動力が低下することがなく、ブレーキ操作時の制動距離の増大を回避することができる。

また、本実施の形態においては、いわゆる浮動キャリパ型のディスクブレーキ装置を例に本願発明の説明を行っているが、ディスクロータを挟んで対向する一対のブレーキパッド（インナブレーキパッド及びアウタブレーキパッド）が、インナ側及びアウタ側にそれぞれ設けられたシリンダ−ピストン機構によってディスクロータに接離するいわゆる対向型キャリパを採用したディスクブレーキ装置に本願発明が適用されてもよい。

また、上記実施の形態においては、シリンダ部２０に電磁石３０を取付け、ピストン２２に永久磁石２８を取り付ける構成としているが、これに限られるものではなく、少なくとも一方の磁石が電磁石であれば良い。したがって、シリンダ部２０に永久磁石が取り付けられ、ピストン２２に電磁石が取り付けられていてもよく、双方の磁石が電磁石であってもよい。

また、上記実施の形態においては、シリンダ部２０の底面部２０ａと、この底面部２０ａに対向するピストン２２の他端部２２ｂにそれぞれ磁石が取り付けられているがこれに限られるものではなく、ピストンの往復移動を磁力により補助しうる位置であればそれぞれの他の部位に磁石が取り付けられていても良い。

さらに、フットブレーキ２５にブレーキストロークセンサを設けたり、キャリパ１８にシリンダ部２０内の領域Ｒ（図１参照）のブレーキ液圧を測定する液圧センサを設けたりすることとしても良い。

この構成によれば、単純にブレーキランプのＯＮ／ＯＦＦによってピストンの往復移動補助機構３１の作動の有無が決定されるのではなく、フットブレーキ２５の踏込量が一定の閾値を超えた場合に、あるいは、シリンダ部２０内の液圧が一定の閾値を超えた場合にピストンの往復移動補助機構３１が作動するものとすることができる。

１０ 車両用ディスクブレーキ装置
１２ ディスクロータ
１４ インナブレーキパッド（ブレーキパッド）
１６ アウタブレーキパッド（ブレーキパッド）
１８ キャリパ
２０ シリンダ部
２０ａ 底面部
２２ ピストン
２８ 永久磁石（ピストンの往復移動補助機構）
３０ 電磁石（ピストンの往復移動補助機構）
３６ 電磁石制御部（ピストンの往復移動補助機構）

Claims (5)

1. キャリパの一部を構成するシリンダ部内においてピストンを往復移動させてブレーキパッドを車輪と共に回転するディスクロータに対して接離させる車両用ディスクブレーキ装置において、
   前記ピストン及び前記シリンダ部のそれぞれに取り付けられた磁石（但し、少なくとも一方の磁石は電磁石である）と、前記電磁石へと供給される電流の流れを制御する電磁石制御部と、を有する前記ピストンの往復移動補助機構を備えたことを特徴とする車両用ディスクブレーキ装置。
2. 前記シリンダ部の底面部に前記磁石が取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の車両用ディスクブレーキ装置。
3. 前記シリンダ部の底面部に取り付けられた磁石が電磁石であり、
   前記ピストンに取り付けられた磁石が永久磁石であることを特徴とする請求項２に記載の車両用ディスクブレーキ装置。
4. 前記電磁石制御部による前記電磁石への電流の流れの制御が、車両のブレーキ操作が解除された場合に前記永久磁石と引き合う磁場を発生させるように前記電磁石に対して所定期間電流を流す制御であることを特徴とする請求項３に記載の車両用ディスクブレーキ装置。
5. 前記電磁石制御部による前記電磁石への電流の流れの制御が、車両のブレーキ操作が行われた場合に前記永久磁石に対して反発する磁場を発生させるように前記電磁石に対して所定期間電流を流す制御を含むことを特徴とする請求項４に記載の車両用ディスクブレーキ装置。

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