JP2020002997A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータと、ブレーキアームへ拡開力を伝達する駆動方向変換機構とに位置変動が生じた場合であっても、出力部材と入力部材とを力の伝達可能な接続状態に維持できるディスクブレーキ装置を提供する。【解決手段】ディスクブレーキ装置１００は、ブレーキ本体１１に対して一端部２３と他端部２５との間の支持部２７が回動可能に支持され、他端部２５でブレーキロータ３５を挟圧する一対のブレーキアーム１３と、ブレーキ本体１１に取り付けられて出力部材４７を進退動させるエアチャンバ４３と、出力部材の移動力をブレーキアーム１３の拡開揺動する方向に変換する駆動方向変換機構９５と、出力部材と駆動方向変換機構の入力部材との間に設けられ、出力部材に対する駆動方向変換機構の位置変動に対応して入力部材を出力部材に追従させるための追従機構９７と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ディスクブレーキ装置に関する。

主に鉄道車両等で用いられるディスクブレーキ装置は、空圧（特許文献１、２等）や、サーボモータの回転（特許文献３等）を動力発生源とした梃子式のものが一般的である。この種のディスクブレーキ装置では、キャリパを小型化するためにウェッジ等の倍力機構を併用しているものが多い。

特開２００８−１５１１６７号公報 特開２００８−１５１１６８号公報 特許第４６２９９８０号公報

しかしながら、動力発生源からの出力でブレーキアームを拡開する機構では、レバー機構等の梃子式の駆動方向変換機構が用いられるが、動力発生源（アクチュエータ）と駆動方向変換機構とには位置変動の生じる場合がある。この位置変動が大きいと、動力発生源の出力部材と、駆動方向変換機構の入力部材との間で力が伝達されにくくなる場合がある。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、アクチュエータの出力部材と、ブレーキアームへ拡開力を伝達する駆動方向変換機構の入力部材とに位置変動が生じた場合であっても、出力部材と入力部材とを力の伝達可能な接続状態に維持できるディスクブレーキ装置を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 車体に支持されるブレーキ本体と、前記ブレーキ本体に対して一端部と他端部との間の支持部が回動可能に支持され、前記他端部にそれぞれ取り付けられたパッドアッセンブリがブレーキロータを両側から挟圧する一対のブレーキアームと、前記ブレーキ本体に取り付けられ、出力部材を進退動させるアクチュエータと、前記出力部材の進退動方向の移動力を前記一対のブレーキアームの前記一端部を拡開揺動する拡開方向の駆動力に変換する駆動方向変換機構と、前記出力部材と前記駆動方向変換機構の入力部材との間に設けられ、前記出力部材に対する前記駆動方向変換機構の位置変動に対応して前記入力部材を前記出力部材に追従させるための追従機構と、を備えることを特徴とするディスクブレーキ装置。

上記（１）の構成のディスクブレーキ装置によれば、車体に支持されるブレーキ本体には、出力部材を進退させるアクチュエータが固定される。更に、ブレーキアームは、一端部と他端部との間の支持部が、ブレーキ本体に回動軸を介して支持されて回動自在となる。駆動方向変換機構は、出力部材の進出方向の移動力を、一対のブレーキアームの一端部を拡開する方向に変換する。一端部同士が拡開された一対のブレーキアームは、他端部にそれぞれ取り付けられたパッドアッセンブリがブレーキロータを両側から挟圧する。
出力部材と駆動方向変換機構との間には、ブレーキロータの傾きや、ばね上ばね下の位相差により位置変動が生じる場合があり、この位置変動により、出力部材と駆動方向変換機構の入力部材とはずれる。追従機構は、このずれを吸収し、位置変動が生じた場合であっても出力部材と入力部材とを力の伝達可能な接続状態に維持することができる。

（２） 上記（１）に記載のディスクブレーキ装置であって、前記駆動方向変換機構は、一端が前記一端部に連結されたカムホルダに対してそれぞれ回動可能に連結されると共に、他端が前記出力部材に対してそれぞれ回動可能に連結される一対のカムレバーと、前記カムホルダにそれぞれ回転自在に保持され、前記一端に設けられた回動中心軸を介して回動可能に連結された前記カムレバーの回動によって伝達される力を倍力して前記支持部を回動支点に前記ブレーキアームを回動させる偏心カムと、前記回動中心軸を一対の前記一端部の拡開方向に沿う直線上に案内するレバー保持部材と、を備えることを特徴とするディスクブレーキ装置。

上記（２）の構成のディスクブレーキ装置によれば、一端部と他端部との間の支持部が、ブレーキ本体に対してそれぞれ回動可能に支持される一対のブレーキアームの一端部には、一対のカムホルダがそれぞれ連結されている。一対のブレーキアームは、それぞれのカムホルダが離間すれば、一端部が拡開し、支持部を回動中心に回動した他端部のパッドアッセンブリがブレーキロータを挟圧する。
各カムホルダには、一対のカムレバーのそれぞれの一端（外端）が回動可能に連結される。この一対のカムレバーのそれぞれの他端（内端）は、レバーピン等の入力部材により回動自在に連結される。入力部材には、出力部材が連結されている。出力部材は、入力部材を軸線直交方向に押圧可能とする。
さらに、それぞれのカムホルダには、偏心カムが回動自在に保持されている。一対のカムレバーのそれぞれの一端には、回動中心軸が設けられる。カムレバーは、この回動中心軸が偏心カムに軸支されることで、カムホルダのそれぞれに回動可能に連結されている。一対の偏心カムに軸支されたそれぞれの回動中心軸は、レバー保持部材によりブレーキアームの一端部の拡開方向に沿う直線上に案内される。
一対のカムレバーは、入力部材が軸線直交方向に押圧されると、それぞれの回動中心軸が拡開方向に沿う直線上で離反方向に移動する。一対の回動中心軸は、それぞれの偏心カムを介して一対のカムホルダを離反方向に移動させる（第１増幅機構）。偏心カムは、自身のカムの回転中心線に対して回動中心軸を偏芯して軸支している。偏心カムは、この偏芯によりカムレバーの一端における変位を、カムホルダを離反方向へ移動させる送り量に反映させることができる（第２増幅機構）。従って、偏心カムは、この離反方向の変位を反映させた送り量により、カムレバーに伝達された力を倍力してカムホルダを介しブレーキアームの一端部を拡開できる。
このように、本構成のディスクブレーキ装置では、カムレバーと、ブレーキアームの一端部とを連結するカムホルダに、偏心カムを組み込んで保持している。カムレバーは、偏心カムを介してカムホルダに連結されているので、倍力機構をコンパクトに構成できる。また、本構成のディスクブレーキ装置は、偏心カムにおけるカムの回転中心線に対する回動中心軸の偏芯量を変えることで、倍力の調整を容易に行うことも可能となる。更に、本構成のディスクブレーキ装置は、一対のカムレバーと偏心カムによって大きな倍力比を設定することが可能になり、最大出力の小さいアクチュエータを使用することができる。

（３） 上記（２）に記載のディスクブレーキ装置であって、前記追従機構は、前記入力部材を回動自在に支持する嵌合穴と、前記拡開方向と直交する方向に進退動する前記出力部材の先端部をピボット支持するピボット軸受穴とを有する揺動ジョイント部材により構成される、ことを特徴とするディスクブレーキ装置。

上記（３）の構成のディスクブレーキ装置によれば、追従機構が、揺動ジョイント部材を有する。揺動ジョイント部材には、駆動方向変換機構の入力部材を回動自在に支持する嵌合穴が形成される。また、揺動ジョイント部材には、ブレーキアームの拡開方向と直交する方向に進退動する出力部材の先端部をピボット支持するピボット軸受穴が形成される。追従機構は、出力部材が進出すると、揺動ジョイント部材のピボット軸受穴が押圧される。押圧された揺動ジョイント部材は、嵌合穴に挿入されている駆動方向変換機構の入力部材を同方向に押圧する。この際、ブレーキロータの傾きにより生じた出力部材と入力部材との位置変動は、揺動ジョイント部材の嵌合穴で入力部材が回動することにより吸収される。また、ばね上ばね下の位相差により生じた出力部材と入力部材との位置変動は、出力部材の先端部に対して揺動ジョイント部材がピボット運動することにより吸収される。

（４） 上記（２）に記載のディスクブレーキ装置であって、前記追従機構は、前記入力部材を前記拡開方向へ移動自在に支持するスライド溝を有して前記拡開方向と直交する方向に進退動する前記出力部材に固定された直動ジョイント部材により構成される、ことを特徴とするディスクブレーキ装置。

上記（４）の構成のディスクブレーキ装置によれば、追従機構が、直動ジョイント部材を有する。直動ジョイント部材は、ブレーキアームの拡開方向と直交する方向に進退動する出力部材に固定される。直動ジョイント部材には、駆動方向変換機構の入力部材をブレーキアームの拡開方向へ移動自在に支持するスライド溝が形成される。追従機構は、出力部材が進出すると、進出方向と直交方向のスライド溝に支持される入力部材を同方向に押圧する。この際、ブレーキロータの傾きにより生じた出力部材と入力部材との位置変動は、スライド溝で入力部材が回動することにより吸収される。また、ばね上ばね下の位相差により生じた出力部材と入力部材との位置変動は、入力部材がスライド溝に沿って移動することにより吸収される。

（５） 上記（１）〜（４）の何れか１つに記載のディスクブレーキ装置であって、前記車体に取り付けられた取付部材に支持される前記ブレーキ本体が、前記一対のブレーキアームの回動軸の間に挟まれてこれらに直交する方向に延びる前記取付部材の吊り下げ軸に回転自在に保持され、前記ブレーキ本体と前記取付部材との間に設けられて前記ブレーキ本体の揺動を抑制する方向に付勢するばね部材が、前記アクチュエータと共に前記ブレーキ本体に固定されている、ことを特徴とするディスクブレーキ装置。

上記（５）の構成のディスクブレーキ装置によれば、ブレーキ本体は、車体側に固定される吊り下げ軸回りに揺動（ローリング）自在に保持される。車体側に固定される取付部材と、取付部材に固定された吊り下げ軸に対して揺動自在となったブレーキ本体との間には、ばね部材がアクチュエータと共にブレーキ本体に固定されたて設けられる。ばね部材は、ブレーキ本体の揺動を抑制する方向に、ブレーキ本体を付勢する。

本発明に係るディスクブレーキ装置によれば、アクチュエータの出力部材と、ブレーキアームへ拡開力を伝達する駆動方向変換機構の入力部材とに位置変動が生じた場合であっても、出力部材と入力部材とを力の伝達可能な接続状態に維持できる。

以上、本発明について明確に開示した。更に、以下の発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）の記載から本発明はより明確且つ十分に読み取れるであろう。

本発明の第１実施形態に係るディスクブレーキ装置の全体構造を示す斜視図である。 図１に示したディスクブレーキ装置の水平断面図である。 図１に示したディスクブレーキ装置の側断面図である。 図３に示した吊り下げ軸に直交する方向の縦断面図である。 （ａ）は図２に示したパワーユニットの斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したパワーユニットの分解斜視図である。 （ａ）は図２に示したレバー機構の斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したレバー機構の分解斜視図である。 図６に示したレバー機構を更に分解した要部斜視図である。 （ａ）は図５に示したパワーユニットの水平断面図、（ｂ）は（ａ）に示したレバー機構の概略構成図である。 図２に示したレバー機構の作用図である。 （ａ）は図２に示したディスクブレーキ装置の開放時の動作説明図、（ｂ）は図２に示したディスクブレーキ装置の通常制動時の動作説明図である。 （ａ）は図１０に示したディスクブレーキ装置のブレーキロータ傾き時の動作説明図、（ｂ）は図１０に示したディスクブレーキ装置の上下位相発生時の動作説明図である。 本発明の第２実施形態に係るディスクブレーキ装置の全体構造を示す斜視図である。 図１２に示したディスクブレーキ装置の水平断面図である。 図１３に示したディスクブレーキ装置の側断面図である。 図１３に示した吊り下げ軸に直交する方向の縦断面図である。 （ａ）は図１３に示したパワーユニットの斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したパワーユニットの分解斜視図である。 （ａ）は図１６に示したレバー機構の斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したレバー機構の分解斜視図である。 図１７に示したレバー機構を更に分解した要部斜視図である。 図１３に示したパワーユニットの水平断面図である。 （ａ）は図１３に示したディスクブレーキ装置の開放時の動作説明図、（ｂ）は図１３に示したディスクブレーキ装置の通常制動時の動作説明図である。 （ａ）は図２０に示したディスクブレーキ装置のブレーキロータ傾き時の動作説明図、（ｂ）は図２０に示したディスクブレーキ装置の上下位相発生時の動作説明図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係るディスクブレーキ装置１００の全体構造を示す斜視図である。
本第１実施形態に係るディスクブレーキ装置１００は、例えば鉄道車両用ディスクブレーキに好適に用いることができる。

ディスクブレーキ装置１００は、ブレーキ本体１１と、ブレーキアーム１３と、アクチュエータとしてのエアチャンバ４３と、駆動方向変換機構としてのレバー機構９５と、追従機構９７と、を主要な部材として有する。
ブレーキ本体１１は、車体に固定される取付部材２１により支持される。

図２は図１に示したディスクブレーキ装置１００の水平断面である。
一対のブレーキアーム１３は、ブレーキ本体１１に対して一端部２３と他端部２５との間の支持部２７が、回動軸２９により回動可能に支持される。一対のブレーキアーム１３は、それぞれの他端部２５に、複数のライニング３１を備えたパッドアッセンブリ３３が取り付けられる。一対のブレーキアーム１３は、一端部２３が離反する方向に拡開されることにより、一対のパッドアッセンブリ３３で車輪の両面に配置されたブレーキロータ３５を両側から挟圧する。

図３は図１に示したディスクブレーキ装置１００の側断面図である。
ディスクブレーキ装置１００では、ブレーキ本体１１が、吊り下げ軸３７に回転自在に保持される。これにより、ブレーキ本体１１は、車体に取り付けられた取付部材２１に、吊り下げ軸３７を介して支持される。吊り下げ軸３７は、一対のブレーキアーム１３の回動軸２９の間に挟まれて、これらに直交し且つ車輪軌道に沿う方向に延びる。

ブレーキ本体１１と取付部材２１との間には、図１に示すばね部材３９が設けられている。ばね部材３９は、揺動を抑制する方向にブレーキ本体１１を付勢する。

ブレーキ本体１１には、動力発生源であるパワーユニット９９が固定される。パワーユニット９９は、アクチュエータとしてのエアチャンバ４３と、レバー機構ユニット１０１と、からなる。エアチャンバ４３は、吊り下げ軸３７と同方向の出力部材であるロッド４７を備える。エアチャンバ４３に内蔵されたエアピストン４６後端側のエア室４８に、圧縮空気が供給されると、リターンスプリング４９に抗してロッド４７を軸線に沿う方向に進出させる。即ち、エアチャンバ４３は、ブレーキ本体１１に取り付けられ、ロッド４７を進退可能として作動する。

レバー機構ユニット１０１は、エアチャンバ４３と一体に固定され、エアチャンバ４３からのロッド４７がパッドアッセンブリ３３に接近離反する方向へ進退自在に挿入される。レバー機構ユニット１０１は、レバー機構９５を収容する。レバー機構ユニット１０１は、ロッド４７が進出することにより、図２に示すレバー機構９５の入力部材であるレバーピン５３が押圧されるように構成されている。

図４は図３に示した吊り下げ軸３７に直交する方向の縦断面図である。
レバー機構９５は、一対のカムレバー１５を有する。カムレバー１５は、図２に示す一端５５が、ブレーキアーム１３の一端部２３に連結されたカムホルダ５７に対してそれぞれ回動可能に連結される。一対のカムレバー１５は、図２に示すように、ロッド４７が挿入される後述の揺動ジョイント部材１０５に連結されたレバーピン５３に対してそれぞれの他端５９が回動可能に連結される。

図２に示すように、カムホルダ５７には、偏心カム１７がそれぞれ回転自在に保持される。偏心カム１７は、カムレバー１５の一端５５に設けられた回動中心軸６１を介してカムレバー１５と回動可能に連結される。偏心カム１７は、カムレバー１５の回動によって伝達される力を倍力して、支持部２７を回動支点にブレーキアーム１３を回動させる。

レバー機構ユニット１０１には、図２及び図４に示すレバー保持部材１９が設けられる。レバー保持部材１９は、回動中心軸６１を、一対のブレーキアーム１３における一端部２３の拡開方向に沿う直線Ｘ上にそれぞれ案内する。

図２に示すように、偏心カム１７は、カムホルダ５７に対するカムの回転中心線６３からオフセットされた位置で回動中心軸６１に回動可能に連結される。偏心カム１７は、カムレバー１５の回動によって、回動中心軸６１を中心として、カムの回転中心線６３を円弧状の軌跡を描いて回動（移動）させる。

図５の（ａ）は図２に示したパワーユニット９９の斜視図、図５の（ｂ）は（ａ）に示したパワーユニット９９の分解斜視図である。
パワーユニット９９は、レバー機構ユニット１０１の両側からカバー部材１０３を貫通してリンクロッド８５が突出する。リンクロッド８５は、ブレーキアーム１３の一端部２３を拡開方向に押圧する。レバー機構ユニット１０１には、レバー機構９５が収容される。レバー機構９５は、駆動方向変換機構を構成する。

図６の（ａ）は図２に示したレバー機構９５の斜視図、図６の（ｂ）は（ａ）に示したレバー機構９５の分解斜視図である。
レバー機構９５は、ロッド４７の進退動方向の移動力を、一対のブレーキアーム１３の一端部２３を拡開揺動する拡開方向の駆動力に変換する。

ロッド４７とレバー機構９５のレバーピン５３との間には、追従機構９７が設けられる。追従機構９７は、ロッド４７に対するレバー機構９５の位置変動に対応して、レバーピン５３をロッド４７に追従させるよう動作する。

図７は図６に示したレバー機構９５を更に分解した要部斜視図である。
偏心カム１７は、カムの回転中心線６３（図２参照）を中心軸とする円柱状に形成される。偏心カム１７は、カムホルダ５７に形成された円柱状のカム保持穴６５に回転自在に保持される。偏心カム１７とカム保持穴６５との間には、円筒状の軸受ブッシュ６７が挿入される。軸受ブッシュ６７は、偏心カム１７とカム保持穴６５との摩擦を低減する。

回動中心軸６１は、ベアリング６９を介してレバー保持部材１９に形成されたガイド溝７１（図６参照）に案内される。ベアリング６９は、内輪が回動中心軸６１に固定される。ベアリング６９は、この内輪に対し複数の転動体を介して外輪が回転自在に設けられている。ベアリング６９は、外輪の外周がガイド溝７１に案内される。

偏心カム１７は、カムの回転中心線６３を挟んで回動中心軸６１の反対側をロックピン７３が貫通している。更に、偏心カム１７を貫通したロックピン７３は、カムレバー１５を貫通する。つまり、カムレバー１５と偏心カム１７とは、回動中心軸６１とロックピン７３の２本が貫通することにより、相対回転不能に連結されている。

カムレバー１５は、回動中心軸６１を介して連結された偏心カム１７をカムの回転中心線６３方向から挟む一対のレバー部材７５により構成される。従って、カムレバー１５は、偏心カム１７を挟んで二対となった合計４枚のレバー部材７５により構成されている。レバー部材７５のそれぞれの一端５５は、ベアリング６９を通して貫通した回動中心軸６１の先端にワッシャ７７、ナット７９が締結されて偏心カム１７に固定される。この偏心カム１７は、それぞれのカムホルダ５７のカム保持穴６５で回動自在となる。

カムホルダ５７には、アジャスタ機構８１が設けられる。アジャスタ機構８１は、カムの回転中心線６３に対するブレーキアーム１３の一端部２３の連結部材８３を介した連結位置を、回転により伸長可能とする出力軸となるリンクロッド８５を有する。リンクロッド８５は、調整用歯車８７を備える。調整用歯車８７の歯には、アジャスタスプリング８９に付勢されるアジャスタレバー９１が噛み合う。アジャスタレバー９１は、ライニング３１の摩耗量が一定以上になると、調整用歯車８７を一山分回転させた位置でリンクロッド８５を送り出した後、調整用歯車８７に噛み合って調整用歯車８７を回転規制する。

図６に示すように、追従機構９７は、揺動ジョイント部材１０５により構成される。揺動ジョイント部材１０５は、それぞれのレバーピン５３を回動自在に支持する一対の嵌合穴１０７を有する。揺動ジョイント部材１０５は、嵌合穴１０７の形成された面に直交する側面に、ピボット軸受穴１０９を有する。ピボット軸受穴１０９は、深さ方向に小内径となる略円錐形状に形成される。ピボット軸受穴１０９は、ブレーキアーム１３の拡開方向と直交する方向に進退動するロッド４７の先端部をピボット支持する。

図８の（ａ）は図５に示したパワーユニット９９の水平断面図、図８の（ｂ）は（ａ）に示したレバー機構９５の概略構成図である。
パワーユニット９９は、エアチャンバ４３に内蔵されたエアピストン４６後端側のエア室４８に圧縮空気が供給されると、ロッド４７をレバー機構ユニット１０１へ進出させる。レバー機構ユニット１０１に進出したロッド４７は、レバー機構９５の揺動ジョイント部材１０５を押圧する。レバー機構９５は、揺動ジョイント部材１０５が押圧されると、嵌合穴１０７に嵌合したレバーピン５３を押圧する。レバー機構９５は、レバーピン５３が押圧されることにより、カムレバー１５により偏心カム１７を介してカムホルダ５７を拡開方向へ移動する。

次に、上記したディスクブレーキ装置１００の作用を説明する。
本第１実施形態に係るディスクブレーキ装置１００では、車体に、ブレーキ本体１１が支持される。ブレーキ本体１１には、エアチャンバ４３が固定される。エアチャンバ４３は、ロッド４７を進退させる。ブレーキ本体１１には、一対のブレーキアーム１３が回動可能に支持される。ブレーキアーム１３は、一端部２３と他端部２５との間の支持部２７が、ブレーキ本体１１に回動軸２９を介して支持されて回動自在となる。レバー機構９５は、ロッド４７の進出方向の移動力を、一対のブレーキアーム１３の一端部２３を拡開する方向に変換する。一端部同士が拡開された一対のブレーキアーム１３は、他端部２５にそれぞれ取り付けられたパッドアッセンブリ３３が車輪の両面に配置されたブレーキロータ３５を両側から挟圧する。

出力部材であるロッド４７とレバー機構９５との間には、ブレーキロータ３５の傾きや、ばね上ばね下の位相差により位置変動が生じる場合がある。この位置変動により、ロッド４７と、レバー機構９５のレバーピン５３とはずれる。追従機構９７は、このずれを吸収し、位置変動が生じた場合であってもロッド４７とレバーピン５３とを力の伝達可能な接続状態に維持する。

本第１実施形態に係るディスクブレーキ装置１００では、一対のブレーキアーム１３の一端部２３と他端部２５との間の支持部２７が、ブレーキ本体１１に対してそれぞれ回動可能に支持される。ブレーキアーム１３は、それぞれの他端部２５に、ブレーキロータ３５を両側から挟圧するパッドアッセンブリ３３が取り付けられている。また、ブレーキ本体１１には、ロッド４７を進退動させるエアチャンバ４３が取り付けられている。一対のブレーキアーム１３の一端部２３には、一対のカムホルダ５７がそれぞれ連結されている。一対のブレーキアーム１３は、それぞれのカムホルダ５７が離間すれば、一端部２３が拡開し、支持部２７を回動中心に回動した他端部２５のパッドアッセンブリ３３が車輪の両面に配置されたブレーキロータ３５を挟圧する。

各カムホルダ５７には、一対のカムレバー１５のそれぞれの一端５５（外端）が回動可能に連結される。この一対のカムレバー１５のそれぞれの他端５９（内端）は、レバーピン５３により回動自在に連結される。このレバーピン５３には、ロッド４７が連結されている。ロッド４７は、レバーピン５３を軸線直交方向に押圧可能とする。

さらに、それぞれのカムホルダ５７には、偏心カム１７が回動自在に保持されている。一対のカムレバー１５のそれぞの一端５５には、回動中心軸６１が設けられる。カムレバー１５は、この回動中心軸６１が偏心カム１７に軸支されることで、カムホルダ５７のそれぞれに回動可能に連結されている。一対の偏心カム１７に軸支されたそれぞれの回動中心軸６１は、レバー保持部材１９によりブレーキアーム１３の一端部２３の拡開方向に沿う直線Ｘ上に案内される。

図９は図２に示したレバー機構９５の作用図である。
一対のカムレバー１５は、レバーピン５３が軸線直交方向に押圧されると、それぞれの回動中心軸６１が拡開方向に沿う直線Ｘ上で離反方向に移動する。一対の回動中心軸６１は、それぞれの偏心カム１７を介して一対のカムホルダ５７を離反方向に移動させる（第１増幅機構）。偏心カム１７は、自身のカムの回転中心線６３に対して回動中心軸６１を偏芯して軸支している。偏心カム１７は、この偏芯によりカムレバー１５の一端５５における変位δを、カムホルダ５７を離反方向へ移動させる送り量Δに反映させることができる（第２増幅機構）。送り量Δは、レバー回転中心９３からの移動量となる。従って、偏心カム１７は、この離反方向の変位δを反映させた送り量Δにより、カムレバー１５に伝達された力を倍力してカムホルダ５７を介しブレーキアーム１３の一端部２３を拡開できる。

このように、本第１実施形態に係るディスクブレーキ装置１００では、カムレバー１５と、ブレーキアーム１３の一端部２３とを連結するカムホルダ５７に、偏心カム１７を組み込んで保持している。カムレバー１５は、偏心カム１７を介してカムホルダ５７に連結されているので、倍力機構をコンパクトに構成できる。また、本第１実施形態のディスクブレーキ装置１００は、偏心カム１７におけるカムの回転中心線６３に対する回動中心軸６１の偏芯量を変えることで、倍力の調整を容易に行うことも可能となる。更に、本第１実施形態に係るディスクブレーキ装置１００は、一対のカムレバー１５と偏心カム１７によって大きな倍力比を設定することが可能になり、最大出力の小さいエアチャンバ４３を使用することができる。

本第１実施形態に係るディスクブレーキ装置１００では、揺動ジョイント部材１０５に、レバー機構９５のレバーピン５３を回動自在に支持する一対の嵌合穴１０７が形成される。また、揺動ジョイント部材１０５には、ブレーキアーム１３の拡開方向と直交する方向に進退動するロッド４７の先端部をピボット支持するピボット軸受穴１０９が形成される。追従機構９７は、ロッド４７が進出すると、揺動ジョイント部材１０５のピボット軸受穴１０９が押圧される。押圧された揺動ジョイント部材１０５は、嵌合穴１０７に挿入されているレバー機構９５のレバーピン５３を同方向に押圧する。

図１０の（ａ）は図２に示したディスクブレーキ装置１００の開放時の動作説明図、（ｂ）は図２に示したディスクブレーキ装置１００の通常制動時の動作説明図である。
この際、ブレーキロータ３５の傾きにより生じたロッド４７とレバーピン５３との位置変動は、揺動ジョイント部材１０５の嵌合穴１０７でロッド４７が回動することにより吸収される。

図１１の（ａ）は図１０に示したディスクブレーキ装置１００のブレーキロータ傾き時の動作説明図、（ｂ）は図１０に示したディスクブレーキ装置１００の上下位相発生時の動作説明図である。
また、ばね上ばね下の位相差により生じたロッド４７とレバーピン５３との位置変動は、図１１の（ｂ）に示すレバー機構９５の矢印方向の移動によって生じる。この位置変動は、ロッド４７の先端部に対して揺動ジョイント部材１０５がピボット運動することにより吸収される。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るディスクブレーキ装置２００を説明する。
図１２は本発明の第２実施形態に係るディスクブレーキ装置２００の全体構造を示す斜視図である。なお、本第２実施形態において上記第１実施形態と同等の部材・部位には同一の符号を付して説明する。
ディスクブレーキ装置２００は、ブレーキ本体１１と、ブレーキアーム１３と、アクチュエータとしてのモータギアユニット１１１と、駆動方向変換機構としてのレバー機構１１３と、追従機構１１５と、を主要な部材として有する。
ブレーキ本体１１は、車体に固定される取付部材２１により支持される。

図１３は図１２に示したディスクブレーキ装置２００の水平断面図である。
一対のブレーキアーム１３は、ブレーキ本体１１に対して一端部２３と他端部２５との間の支持部２７が、回動軸２９により回動可能に支持される。一対のブレーキアーム１３は、それぞれの他端部２５に、複数のライニング３１を備えたパッドアッセンブリ３３が取り付けられる。一対のブレーキアーム１３は、一端部２３が離反する方向に拡開されることにより、一対のパッドアッセンブリ３３で車輪の両面に配置されたブレーキロータ３５を両側から挟圧する。

図１４は図１３に示したディスクブレーキ装置２００の側断面図である。
ディスクブレーキ装置２００では、ブレーキ本体１１が、吊り下げ軸３７に回転自在に保持される。これにより、ブレーキ本体１１は、車体に取り付けられた取付部材２１に、吊り下げ軸３７を介して支持される。吊り下げ軸３７は、一対のブレーキアーム１３の回動軸２９の間に挟まれて、これらに直交し且つ車輪軌道に沿う方向に延びる。

ブレーキ本体１１と取付部材２１との間には、ばね部材３９が設けられている（図１参照）。ばね部材３９は、揺動を抑制する方向にブレーキ本体１１を付勢する。

ブレーキ本体１１には、動力発生源であるパワーユニット１１７が固定される。パワーユニット１１７は、電磁保持ブレーキ１１９と、アクチュエータとしてのモータギアユニット１１１と、ばねユニット１２１と、レバー機構ユニット１２３と、からなる。

電磁保持ブレーキ１１９には、電磁保持用のソレノイド１２５が備えられる。電磁保持ブレーキ１１９は、ソレノイド１２５への通電により、ボールねじ１２７に軸力を加え、レバー機構１１３を直接駆動可能としている。

モータギアユニット１１１は、ばねユニット１２１を貫通してレバー機構ユニット１２３に達するボールねじ１２７を備える。ボールねじ１２７には、出力部材であるボールナット１２９が螺合される。ボールナット１２９は、モータギアユニット１１１の駆動によりボールねじ１２７が回転されると、拡開方向と直交する方向に進退動する。

ボールナット１２９には、直動ジョイント部材１３１が固定される。直動ジョイント部材１３１は、ボールナット１２９と共にレバー機構ユニット１２３の内方で進退する。レバー機構ユニット１２３は、レバー機構１１３を収容する。レバー機構ユニット１２３は、ボールナット１２９及び直動ジョイント部材１３１が進出することにより、レバー機構１１３の入力部材（レバーピン５３）が押圧されるように構成されている。

ばねユニット１２１は、ボールねじ１２７を中心に円周方向に複数（本実施例では３つ）のコイルばね１３３を等間隔に備える。ばねユニット１２１は、電磁保持ブレーキ１１９を作動させた際の復帰用の付勢力を蓄勢する。

図１５は図１３に示した吊り下げ軸３７に直交する方向の縦断面図である。
レバー機構１１３は、一対のカムレバー１５を有する。カムレバー１５は、図１３に示す一端５５が、ブレーキアーム１３の一端部２３に連結されたカムホルダ５７に対してそれぞれ回動可能に連結される。一対のカムレバー１５は、図１３に示すように、ボールねじ１２７と一体固定される直動ジョイント部材１３１に連結されたレバーピン５３に対してそれぞれの他端５９が回動可能に連結される。

図１３に示すように、カムホルダ５７には、偏心カム１７がそれぞれ回転自在に保持される。偏心カム１７は、カムレバー１５の一端５５に設けられた回動中心軸６１を介してカムレバー１５と回動可能に連結される。偏心カム１７は、カムレバー１５の回動によって伝達される力を倍力して、支持部２７を回動支点にブレーキアーム１３を回動させる。

レバー機構ユニット１２３には、図１５に示すレバー保持部材１９が設けられる。レバー保持部材１９は、回動中心軸６１を、一対のブレーキアーム１３における一端部２３の拡開方向に沿う直線Ｘ上にそれぞれ案内する。

図１３に示すように、偏心カム１７は、カムホルダ５７に対するカムの回転中心線６３からオフセットされた位置で回動中心軸６１に回動可能に連結される。偏心カム１７は、カムレバー１５の回動によって、回動中心軸６１を中心として、カムの回転中心線６３を円弧状の軌跡を描いて回動（移動）させる。

図１６の（ａ）は図１３に示したパワーユニット１１７の斜視図、図１６の（ｂ）は（ａ）に示したパワーユニット１１７の分解斜視図である。
パワーユニット１１７は、レバー機構ユニット１２３の両側からカバー部材１０３を貫通してリンクロッド８５が突出する。リンクロッド８５は、ブレーキアーム１３の一端部２３を拡開方向に押圧する。レバー機構ユニット１２３には、レバー機構１１３が収容される。レバー機構１１３は、駆動方向変換機構を構成する。

図１７の（ａ）は図１６に示したレバー機構１１３の斜視図、図１７の（ｂ）は（ａ）に示したレバー機構１１３の分解斜視図である。
レバー機構１１３は、ボールナット１２９の進退動方向の移動力を、一対のブレーキアーム１３の一端部２３を拡開揺動する拡開方向の駆動力に変換する。

ボールナット１２９とレバー機構１１３のレバーピン５３との間には、追従機構１１５が設けられる。追従機構１１５は、ボールナット１２９に固定された直動ジョイント部材１３１により構成される。直動ジョイント部材１３１は、レバーピン５３を拡開方向へ移動自在に支持するスライド溝１３５を有して拡開方向と直交する方向に進退動する。

図１８は図１７に示したレバー機構１１３を更に分解した要部斜視図である。
一対のカムレバー１５は、他端５９がレバーピン５３により回動自在に連結される。このレバーピン５３が、直動ジョイント部材１３１のスライド溝１３５に挿入される。直動ジョイント部材１３１は、平行な一対の外面のそれぞれにスライド溝１３５を有する。一対のレバーピン５３は、これらのスライド溝１３５にそれぞれ挿入される。スライド溝１３５に挿入されたレバーピン５３は、スライド溝内で回動が可能となるとともに、スライド溝１３５に沿う移動が可能となる。レバー機構１１３において、その他の偏心カム１７、回動中心軸６１と、カムレバー１５、カムホルダ５７、レバー保持部材１９の構成は、上記したレバー機構９５と同様である。

図１９は図１３に示したパワーユニット１１７の水平断面図である。
パワーユニット１１７は、モータギアユニット１１１に給電されると、ボールねじ１２７を回転させる。パワーユニット１１７は、ボールねじ１２７を回転することにより、相対回転の規制されたボールナット１２９、即ち、直動ジョイント部材１３１をレバー機構ユニット１２３へ進出させる。レバー機構ユニット１２３に進出した直動ジョイント部材１３１は、レバー機構ユニット１２３のレバーピン５３を押圧する。レバー機構１１３は、レバーピン５３が押圧されることにより、カムレバー１５により偏心カム１７を介してカムホルダ５７を拡開方向へ移動する。

次に、上記したディスクブレーキ装置２００の作用を説明する。
本第２実施形態に係るディスクブレーキ装置２００では、追従機構１１５が、直動ジョイント部材１３１を有する。直動ジョイント部材１３１は、ブレーキアーム１３の拡開方向と直交する方向に進退動するボールナット１２９に固定される。直動ジョイント部材１３１には、駆動方向変換機構であるレバー機構１１３のレバーピン５３をブレーキアーム１３の拡開方向へ移動自在に支持するスライド溝１３５が形成される。追従機構１１５は、ボールナット１２９が進出すると、進出方向と直交方向のスライド溝１３５に支持されるレバーピン５３を同方向に押圧する。

本第２実施形態に係るディスクブレーキ装置２００のレバー機構１１３による倍力動作は、上記第１実施形態に係るディスクブレーキ装置１００と同一であるので説明は省略する。

一端部同士が拡開された一対のブレーキアーム１３は、他端部２５にそれぞれ取り付けられたパッドアッセンブリ３３が車輪の両面に配置されたブレーキロータ３５を両側から挟圧する。

出力部材であるロッド４７とレバー機構１１３との間には、ブレーキロータ３５の傾きや、ばね上ばね下の位相差により位置変動の生じる場合がある。この位置変動により、出力部材であるボールナット１２９と、レバー機構１１３の入力部材であるレバーピン５３とはずれる。追従機構１１５は、このずれを吸収し、位置変動が生じた場合であってもボールナット１２９とレバーピン５３とを力の伝達可能な接続状態に維持する。

追従機構１１５は、ボールナット１２９が進出すると、直動ジョイント部材１３１のスライド溝１３５がレバー機構１１３のレバーピン５３を同方向に押圧する。

図２０の（ａ）は図１３に示したディスクブレーキ装置２００の開放時の動作説明図、（ｂ）は図１３に示したディスクブレーキ装置２００の通常制動時の動作説明図である。
この際、ブレーキロータ３５の傾きにより生じたボールナット１２９とレバーピン５３との位置変動は、スライド溝１３５でレバーピン５３が回動することにより吸収される。

図２１の（ａ）は図２０に示したディスクブレーキ装置２００のブレーキロータ傾き時の動作説明図、（ｂ）は図２０に示したディスクブレーキ装置２００の上下位相発生時の動作説明図である。
また、ばね上ばね下の位相差により生じたボールナット１２９とレバーピン５３との位置変動は、図２１の（ｂ）に示すレバー機構１１３の矢印方向の移動によって生じる。この位置変動は、レバーピン５３がスライド溝１３５に沿って移動することにより吸収される。

従って、本実施形態に係るディスクブレーキ装置１００，２００によれば、エアチャンバ４３及びモータギアユニット１１１のロッド４７及びボールナット１２９と、ブレーキアーム１３へ拡開力を伝達するレバー機構９５，１１３のレバーピン５３とに位置変動が生じた場合であっても、ロッド４７及びボールナット１２９とレバーピン５３とを力の伝達可能な接続状態に維持できる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

ここで、上述した本発明に係るディスクブレーキ装置の実施形態の特徴をそれぞれ以下に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 車体に支持されるブレーキ本体（１１）と、
前記ブレーキ本体に対して一端部（２３）と他端部（２５）との間の支持部（２７）が回動可能に支持され、前記他端部にそれぞれ取り付けられたパッドアッセンブリ（３３）がブレーキロータ（３５）を両側から挟圧する一対のブレーキアーム（１３）と、
前記ブレーキ本体に取り付けられ、出力部材（ロッド４７、ボールナット）を進退動させるアクチュエータ（エアチャンバ４３、モータギアユニット１１１）と、
前記出力部材の進退動方向の移動力を前記一対のブレーキアームの前記一端部を拡開揺動する拡開方向の駆動力に変換する駆動方向変換機構（レバー機構９５，１１３）と、
前記出力部材と前記駆動方向変換機構の入力部材（レバーピン５３）との間に設けられ、前記出力部材に対する前記駆動方向変換機構の位置変動に対応して前記入力部材を前記出力部材に追従させるための追従機構（９７，１１５）と、
を備えることを特徴とするディスクブレーキ装置（１００，２００）。
［２］ 上記［１］に記載のディスクブレーキ装置であって、
前記駆動方向変換機構（レバー機構９５，１１３）は、
一端（５５）が前記一端部（２３）に連結されたカムホルダ（５７）に対してそれぞれ回動可能に連結されると共に、他端（５９）が前記出力部材（ロッド４７、ボールナット１２９）に対してそれぞれ回動可能に連結される一対のカムレバー（１５）と、
前記カムホルダにそれぞれ回転自在に保持され、前記一端に設けられた回動中心軸（６１）を介して回動可能に連結された前記カムレバーの回動によって伝達される力を倍力して前記支持部（２７）を回動支点に前記ブレーキアーム（１３）を回動させる偏心カム（１７）と、
前記回動中心軸を一対の前記一端部の拡開方向に沿う直線（Ｘ）上に案内するレバー保持部材（１９）と、
を備えることを特徴とするディスクブレーキ装置（１００，２００）。
［３］ 上記［２］に記載のディスクブレーキ装置であって、
前記追従機構（９７）は、
前記入力部材（５３）を回動自在に支持する嵌合穴（１０７）と、前記拡開方向と直交する方向に進退動する前記出力部材（ロッド４７）の先端部をピボット支持するピボット軸受穴（１０９）とを有する揺動ジョイント部材（１０５）により構成される、
ことを特徴とするディスクブレーキ装置（１００）。
［４］ 上記［２］に記載のディスクブレーキ装置であって、
前記追従機構（１１５）は、
前記入力部材（レバーピン５３）を前記拡開方向へ移動自在に支持するスライド溝（１３５）を有して前記拡開方向と直交する方向に進退動する前記出力部材（ボールナット１２９）に固定された直動ジョイント部材（１３１）により構成される、
ことを特徴とするディスクブレーキ装置（２００）。
［５］ 上記［１］〜［４］の何れか１つに記載のディスクブレーキ装置であって、
前記車体に取り付けられた取付部材（２１）に支持される前記ブレーキ本体（１１）が、前記一対のブレーキアーム（１３）の回動軸（２９）の間に挟まれてこれらに直交する方向に延びる前記取付部材の吊り下げ軸（３７）に回転自在に保持され、
前記ブレーキ本体と前記取付部材との間に設けられて前記ブレーキ本体の揺動を抑制する方向に付勢するばね部材（３９）が、前記アクチュエータ（エアチャンバ４３、モータギアユニット１１１）と共に前記ブレーキ本体に固定されている、
ことを特徴とするディスクブレーキ装置（１００，２００）。

１１…ブレーキ本体
１３…ブレーキアーム
１５…カムレバー
１７…偏心カム
１９…レバー保持部材
２１…取付部材
２３…一端部
２５…他端部
２７…支持部
２９…回動軸
３３…パッドアッセンブリ
３５…ブレーキロータ
３７…吊り下げ軸
３９…ばね部材
４３…エアチャンバ（アクチュエータ）
４７…ロッド（出力部材）
５３…レバーピン（入力部材）
５５…一端
５７…カムホルダ
５９…他端
６１…回動中心軸
９５…レバー機構（駆動方向変換機構）
９７…追従機構
１００，２００…ディスクブレーキ装置
１０５…揺動ジョイント部材
１０７…嵌合穴
１０９…ピボット軸受穴
１１１…モータギアユニット（アクチュエータ）
１１３…レバー機構（駆動方向変換機構）
１１５…追従機構
１２９…ボールナット（出力部材）
１３１…直動ジョイント部材
１３５…スライド溝

Claims (5)

1. 車体に支持されるブレーキ本体と、
   前記ブレーキ本体に対して一端部と他端部との間の支持部が回動可能に支持され、前記他端部にそれぞれ取り付けられたパッドアッセンブリがブレーキロータを両側から挟圧する一対のブレーキアームと、
   前記ブレーキ本体に取り付けられ、出力部材を進退動させるアクチュエータと、
   前記出力部材の進退動方向の移動力を前記一対のブレーキアームの前記一端部を拡開揺動する拡開方向の駆動力に変換する駆動方向変換機構と、
   前記出力部材と前記駆動方向変換機構の入力部材との間に設けられ、前記出力部材に対する前記駆動方向変換機構の位置変動に対応して前記入力部材を前記出力部材に追従させるための追従機構と、
   を備えることを特徴とするディスクブレーキ装置。
2. 前記駆動方向変換機構は、
   一端が前記一端部に連結されたカムホルダに対してそれぞれ回動可能に連結されると共に、他端が前記出力部材に対してそれぞれ回動可能に連結される一対のカムレバーと、
   前記カムホルダにそれぞれ回転自在に保持され、前記一端に設けられた回動中心軸を介して回動可能に連結された前記カムレバーの回動によって伝達される力を倍力して前記支持部を回動支点に前記ブレーキアームを回動させる偏心カムと、
   前記回動中心軸を一対の前記一端部の拡開方向に沿う直線上に案内するレバー保持部材と、
   を備え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。
3. 前記追従機構は、
   前記入力部材を回動自在に支持する嵌合穴と、前記拡開方向と直交する方向に進退動する前記出力部材の先端部をピボット支持するピボット軸受穴とを有する揺動ジョイント部材により構成される、
   ことを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキ装置。
4. 前記追従機構は、
   前記入力部材を前記拡開方向へ移動自在に支持するスライド溝を有して前記拡開方向と直交する方向に進退動する前記出力部材に固定された直動ジョイント部材により構成される、
   ことを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキ装置。
5. 前記車体に取り付けられた取付部材に支持される前記ブレーキ本体が、前記一対のブレーキアームの回動軸の間に挟まれてこれらに直交する方向に延びる前記取付部材の吊り下げ軸に回転自在に保持され、
   前記ブレーキ本体と前記取付部材との間に設けられて前記ブレーキ本体の揺動を抑制する方向に付勢するばね部材が、前記アクチュエータと共に前記ブレーキ本体に固定されている、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のディスクブレーキ装置。

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