JP2024017383A - 制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一例として、耐久性を向上可能な制動装置を得る。【解決手段】実施形態に係る制動装置は、回転部材と、前記回転部材が第１の回転方向に回転したときに第１の方向に移動可能であり、前記回転部材が第２の回転方向に回転したときに第２の方向に移動可能である直動部材と、前記直動部材によって前記第１の方向に押されることでブレーキパッドを前記第１の方向に押すことが可能な、ピストンと、前記ブレーキパッドから突出するとともに前記ピストンに設けられた凹部に収容され、前記回転軸に対して斜めに傾く傾斜面を有する、凸部と、を備え、前記第２の回転方向に回転させられた前記ピストンは、前記ブレーキパッドの前記傾斜面に対して、凹部第１端面で接触するとともに、前記ブレーキパッドを前記第１の方向に押し、前記第１の方向に前記凸部を見た場合において、前記傾斜面の投影面積は、前記凸部の投影面積の半分よりも大きい。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、制動装置に関する。

従来、電動モータによって駆動される回転部材の回転を直動部材の直動に変換し、当該直動部材によってピストンを介してブレーキパッドをブレーキロータに押し付ける制動装置が知られる。ピストン及びブレーキパッドには、ピストンが回転することを制限するように互いに嵌合する凸部及び凹部が設けられることがある（特許文献１）。

特開２０１７－１５５７７４号公報

しかしながら、従来の構成では、凸部及び凹部の嵌合によってピストン及びブレーキパッドの回転が制限されると、電動モータや、電動モータと回転部材との間で回転を伝達する機構に、大きな負荷が掛かることがある。当該負荷が低減されれば、制動装置の耐久性が向上し得る。

そこで、本発明は上記に鑑みてなされたものであり、耐久性を向上可能な制動装置を提供する。

本発明の実施形態に係る制動装置は、一例として、雄ネジと、当該雄ネジと噛み合う雌ネジと、のうち一方が設けられ、回転軸まわりに回転可能な回転部材と、前記回転部材を回転駆動する電動モータと、前記雄ネジと前記雌ネジのうち他方が設けられ、前記回転部材が前記回転軸まわりの第１の回転方向に回転したときに前記回転軸に沿う第１の方向に移動可能であり、前記回転部材が前記第１の回転方向の反対の第２の回転方向に回転したときに前記第１の方向の反対の第２の方向に移動可能である、直動部材と、前記直動部材から前記第１の方向に離間したブレーキパッドと、前記直動部材に対して前記回転軸まわりに回転することを制限されるとともに前記直動部材に対して前記回転軸に沿って移動可能であり、前記直動部材によって前記第１の方向に押されることで前記ブレーキパッドを前記第１の方向に押すことが可能な、ピストンと、前記ブレーキパッドから突出するとともに前記ピストンに設けられた凹部に収容され、前記回転軸に対して斜めに傾く傾斜面を有する、凸部と、を備え、前記第２の回転方向に回転させられた前記ピストンは、前記ブレーキパッドの前記傾斜面に対して、凹部第１端面で接触するとともに、前記ブレーキパッドを前記第１の方向に押し、前記第１の方向に前記凸部を見た場合において、前記傾斜面の投影面積は、前記凸部の投影面積の半分よりも大きい。よって、一例としては、傾斜面の投影面積が凸部の投影面積の半分よりも小さい場合に比べ、回転軸と直交する平面に対する傾斜面の傾きが小さい。このため、ピストンが第２の回転方向に回転させられた場合に、凹部第１端面が傾斜面から受ける第１の回転方向の反力が小さくなる。従って、例えば、回転部材を駆動する電動モータや、当該電動モータと回転部材との間で回転を伝達する回転伝達機構に掛かる負荷が軽減され、制動装置の耐久性が向上し得る。

図１は、第１の実施形態に係る制動装置を概略的に示す断面図である。 図２は、第１の実施形態のピストン及びブレーキパッドを図１のＦ２－Ｆ２線に沿って示す断面図である。 図３は、第１の実施形態の凸部を示す平面図である。 図４は、第１の実施形態の制動装置の一部を図３のＦ４－Ｆ４線に沿って示す断面図である。 図５は、第２の実施形態に係るピストン及びブレーキパッドの一部を示す平面図である。

（第１の実施形態）
以下に、第１の実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称でも特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によっても説明され得る。

図１は、第１の実施形態に係る制動装置１０を概略的に示す断面図である。制動装置１０は、自動車のような車両１に搭載される。なお、制動装置１０は、この例に限られない。図１に示すように、制動装置１０は、キャリパ１１と、ピストン１２と、ピストンシール１３と、ブレーキロータ１４と、ブレーキパッド１５と、回転直動変換機構１６と、回転伝達機構１７と、電動モータ１８と、ＥＣＵ１９とを有する。

制動装置１０は、液圧ブレーキとして作動することができ、且つ電動ブレーキとしても作動することができる。例えば、キャリパ１１、ピストン１２、ピストンシール１３、ブレーキロータ１４、及びブレーキパッド１５が液圧ブレーキを構成する。また、キャリパ１１、ピストン１２、ピストンシール１３、ブレーキロータ１４、ブレーキパッド１５、回転直動変換機構１６、回転伝達機構１７、及び電動モータ１８が電動ブレーキを構成する。なお、制動装置１０は、この例に限られない。

電動ブレーキは、いわゆる電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ）である。すなわち、制動装置１０は、電動ブレーキ機能による制動状態が駐車時に維持されるよう構成される。なお、電動ブレーキは、走行時や一時停止時に作動しても良い。

キャリパ１１に、シリンダ２１が設けられる。シリンダ２１は、キャリパ１１の外面に開口する略円柱状の穴である。図１は、一点鎖線によりシリンダ２１の中心軸Ａｘを示す。すなわち、シリンダ２１は、中心軸Ａｘに沿って延びている。中心軸Ａｘは、回転軸の一例である。なお、回転軸は、シリンダ２１の中心軸と異なっても良い。

本明細書において、便宜上、軸方向、径方向、及び周方向が定義される。軸方向は、中心軸Ａｘに沿う方向であり、第１の方向Ｄｔ１と、第２の方向Ｄｔ２とを含む。第２の方向Ｄｔ２は、第１の方向Ｄｔ１の反対方向である。径方向は、中心軸Ａｘと直交する方向である。周方向は、中心軸Ａｘまわりの方向である。

シリンダ２１は、第１の方向Ｄｔ１に開放された有底の穴である。ピストン１２は、軸方向に移動可能なようにシリンダ２１に収容される。シリンダ２１において、ピストン１２と、第２の方向Ｄｔ２におけるシリンダ２１の底面２１ａと、の間に液圧室Ｒが設けられる。

ピストン１２は、外周面１２ａと、端面１２ｂとを有する。外周面１２ａは、中心軸Ａｘの径方向の外側に向く略円筒状に形成されている。端面１２ｂは、第１の方向Ｄｔ１におけるピストン１２の端部に設けられる。端面１２ｂは、略平坦に形成され、第１の方向Ｄｔ１に向く。

ピストン１２に、凹部１２ｃが設けられる。凹部１２ｃは、第２の方向Ｄｔ２に開放された有底の穴である。ピストン１２は、液圧室Ｒの一部を形成する。凹部１２ｃは、例えば、略円柱状に形成される。なお、凹部１２ｃの形状は、この例に限られない。

ピストン１２の外周面１２ａと、シリンダ２１の内周面２１ｂとは、互いに向かい合う。内周面２１ｂは、中心軸Ａｘの径方向の内側に向く略円筒状に形成された、キャリパ１１の内面である。

ピストン１２の外周面１２ａと、シリンダ２１の内周面２１ｂとの間に、微小な隙間（クリアランス）が設けられている。ピストン１２は、当該隙間に存在する作動油に潤滑された状態で、内周面２１ｂに沿って軸方向に摺動する。

ピストンシール１３は、ピストン１２の外周面１２ａとシリンダ２１の内周面２１ｂとの間に介在し、外周面１２ａと内周面２１ｂとの間の隙間をシールしている。これにより、ピストンシール１３は、液圧室Ｒから隙間を通って作動油が漏れることを抑制する。

ピストンシール１３は、シリンダ２１の内周面２１ｂに取り付けられ、キャリパ１１に対して移動することを制限される。なお、ピストンシール１３は、ピストン１２の外周面１２ａに取り付けられても良い。

ブレーキロータ１４は、車両１のホイールと一体的に回転する。ブレーキロータ１４は、シリンダ２１から第１の方向Ｄｔ１に離間している。すなわち、シリンダ２１は、ブレーキロータ１４に向かって開口している。

ブレーキパッド１５は、ピストン１２とブレーキロータ１４との間に位置する。ブレーキパッド１５は、軸方向に平行移動可能に、例えばキャリパ１１に支持される。ブレーキパッド１５は、裏板３１と、摩擦材３２とを有する。

裏板３１は、受け面３１ａと、取付面３１ｂとを有する。受け面３１ａは、略平坦に形成され、第２の方向Ｄｔ２に向く。ピストン１２の端面１２ｂと裏板３１の受け面３１ａとは、互いに向かい合う。取付面３１ｂは、受け面３１ａの反対側に位置する。取付面３１ｂは、ブレーキロータ１４に向く。摩擦材３２は、取付面３１ｂに取り付けられ、ブレーキロータ１４と裏板３１との間に位置する。

液圧室Ｒにおける液圧が上昇すると、ピストン１２は当該液圧によって第１の方向Ｄｔ１に押され、第１の方向Ｄｔ１に移動する。ピストン１２は、裏板３１の受け面３１ａに当接し、裏板３１を押圧することで、摩擦材３２をブレーキロータ１４に押し付ける。これにより、車両１のホイールが制動され、液圧ブレーキによる制動状態が得られる。

ピストンシール１３は、液圧室Ｒにおける液圧の下降に伴って、弾性力によってピストン１２を第２の方向Ｄｔ２に引き込み、ピストン１２の端面１２ｂを裏板３１から離間させるリトラクト機能を有する。すなわち、液圧室Ｒの液圧の低下に伴って、ピストン１２の裏板３１への押圧が解除されると、ピストン１２による摩擦材３２のブレーキロータ１４への押し付けが解除される。これにより、液圧ブレーキによる制動解除状態が得られる。

回転直動変換機構１６は、回転部材４１と、直動部材４２とを有する。回転部材４１及び直動部材４２のそれぞれは、少なくとも部分的にシリンダ２１に収容されている。回転部材４１は、中心軸Ａｘまわりに回転可能にキャリパ１１に支持される。直動部材４２は、回転部材４１の回転に応じて軸方向に直動可能に、当該回転部材４１に取り付けられる。

回転伝達機構１７は、例えば、ギアのような複数の複数の回転要素を有する減速機である。回転伝達機構１７は、シリンダ２１の外部に位置し、例えばカバーによって覆われる。回転伝達機構１７は、電動モータ１８の出力軸の回転を、回転部材４１に伝達する。回転部材４１は、回転伝達機構１７から入力されるトルクにより、中心軸Ａｘまわりに回転する。

回転部材４１は、結合部５１と、フランジ５２と、シャフト５３とを有する。結合部５１は、例えば、シリンダ２１の底面２１ａに開口する孔を通って回転伝達機構１７の出力ギアに結合され、当該出力ギアと一体に回転する。

フランジ５２及びシャフト５３は、シリンダ２１の内部に位置する。フランジ５２は、結合部５１とシャフト５３との間に位置し、結合部５１及びシャフト５３から径方向に張り出す略円盤状に形成されている。

シャフト５３は、フランジ５２から第１の方向Ｄｔ１に突出している。シャフト５３は、中心軸Ａｘに沿って軸方向に延びる略円柱状に形成される。本実施形態において、中心軸Ａｘは、フランジ５２及びシャフト５３の中心軸でもある。

フランジ５２とシリンダ２１の底面２１ａとの間に、スラストベアリング５５が設けられている。キャリパ１１は、スラストベアリング５５を介して、回転部材４１を軸方向に支持している。

シャフト５３は、外周面５３ａを有する。外周面５３ａは、軸方向に延びるとともに径方向の外側に向く略円筒状の曲面である。外周面５３ａに、雄ネジ５７が設けられている。

直動部材４２は、軸方向に延びるとともに中心軸Ａｘを囲む略円筒状に形成されている。直動部材４２は、内周面４２ａ及び外周面４２ｂを有する。内周面４２ａは、軸方向に延びるとともに径方向の内側に向く略円筒状の曲面である。外周面４２ｂは、内周面４２ａの反対側に位置する。外周面４２ｂは、軸方向に延びるとともに径方向の外側に向く略円筒状の曲面である。

内周面４２ａに、雌ネジ５８が設けられている。雌ネジ５８は、回転部材４１の雄ネジ５７と噛み合っている。なお、回転部材４１に雌ネジが設けられ、直動部材４２に雄ネジが設けられても良い。

回転直動変換機構１６の一部は、ピストン１２の凹部１２ｃの内部に収容されている。回転部材４１のシャフト５３の一部は、ピストン１２の凹部１２ｃの内部に位置している。また、直動部材４２は、凹部１２ｃの内部で軸方向に移動可能に設けられている。

ピストン１２の凹部１２ｃに、軸方向に延びるガイド溝１２ｄが設けられている。例えば、直動部材４２の外周面４２ｂから突出した突起４２ｃが、ガイド溝１２ｄに嵌められている。これにより、ピストン１２は、直動部材４２に対して中心軸Ａｘまわりに回転することを制限されるとともに、直動部材４２に対して軸方向に移動することができる。なお、ピストン１２と直動部材４２とは、中心軸Ａｘまわりに相対的に若干回転可能であっても良い。

以上のように、回転部材４１の雄ネジ５７と直動部材４２の雌ネジ５８とが噛み合うとともに、ピストン１２と直動部材４２との相対的な回転が制限される。これにより、直動部材４２は、回転部材４１の回転に応じて軸方向に直動できる。別の表現によれば、直動部材４２は、軸方向に略平行移動できる。

電動モータ１８は、制御信号に基づく駆動電力によって駆動される。電動モータ１８は、当該電動モータ１８の出力軸を回転させることで、回転伝達機構１７を介して、回転部材４１を中心軸Ａｘまわりに回転駆動する。

ブレーキパッド１５は直動部材４２から第１の方向Ｄｔ１に離間しており、ピストン１２はブレーキパッド１５と直動部材４２との間に位置する。直動部材４２は、回転部材４１の回転に応じて、ピストン１２を介してブレーキパッド１５を押すことができる。

図２は、第１の実施形態のピストン１２及びブレーキパッド１５を図１のＦ２－Ｆ２線に沿って示す断面図である。図１に示す回転部材４１は、図２に示す第１の回転方向Ｄｒ１と、第２の回転方向Ｄｒ２とに回転可能である。第１の回転方向Ｄｒ１と第２の回転方向Ｄｒ２とは、周方向に含まれる。第２の回転方向Ｄｒ２は、第１の回転方向Ｄｒ１の反対方向である

電動モータ１８の出力軸が一方向に回転すると、回転部材４１は第１の回転方向Ｄｒ１に回転する。回転部材４１が第１の回転方向Ｄｒ１に回転するとき、直動部材４２は第１の方向Ｄｔ１に直進（移動）する。

第１の方向Ｄｔ１に移動する直動部材４２は、ピストン１２を第１の方向Ｄｔ１に押す。直動部材４２に押されたピストン１２は、第１の方向Ｄｔ１に移動することで、ブレーキパッド１５の裏板３１の受け面３１ａに当接する。

ピストン１２は、直動部材４２によって第１の方向Ｄｔ１に押されることで、ブレーキパッド１５の裏板３１を第１の方向Ｄｔ１に押す。これにより、ピストン１２は、裏板３１を介して摩擦材３２をブレーキロータ１４に押圧させる。以上により、ブレーキロータ１４と一体に回転する車両１のホイールが制動された、電動ブレーキ機能による制動状態が得られる。

電動モータ１８の出力軸が逆方向に回転すると、回転部材４１が第２の回転方向Ｄｒ２に回転する。回転部材４１が第２の回転方向Ｄｒ２に回転するとき、直動部材４２は第２の方向Ｄｔ２に直進（移動）し、ピストン１２から遠ざかる。直動部材４２の第２の方向Ｄｔ２への移動により、裏板３１へのピストン１２の押圧力が低下され、ピストン１２による摩擦材３２のブレーキロータ１４への押し付けが解除される。これにより、電動ブレーキ機能による制動の解除状態（非制動状態）が得られる。

本実施形態において、図１のＥＣＵ１９が電動モータ１８を制御する。ＥＣＵ１９は、ソフトウエアを実行するＣＰＵやコントローラのようなハードウェアによって一部を構成されても良いし、ハードウェアによって全体を構成されても良い。なお、電動モータ１８は、ＥＣＵ１９に限らず、例えば、制動装置１０の専用のコントローラによって制御されても良い。

ＥＣＵ１９は、例えば、電動ブレーキ機能の操作スイッチ（ＳＷ）から、制動状態へ移行する指示信号を受け取ると、回転部材４１が第１の回転方向Ｄｒ１に回転するように電動モータ１８を制御する。一方、ＥＣＵ１９は、操作スイッチから、制動状態を解除する指示信号を受け取ると、回転部材４１が第２の回転方向Ｄｒ２に回転するように電動モータ１８を制御する。

図２に示すように、制動装置１０は、係合構造６０をさらに有する。係合構造６０は、ピストン１２に設けられた凹部６１，６２，６３と、ブレーキパッド１５から突出する凸部６５とを有する。

凹部６１，６２，６３は、ピストン１２の端面１２ｂから第２の方向Ｄｔ２に窪んでいる。凹部６１，６２は、中心軸Ａｘから径方向の外側に離間しており、ピストン１２の外周面１２ａ及び端面１２ｂに開口している。凹部６３は、中心軸Ａｘに沿って設けられ、凹部６１と凹部６２とに連通する。なお、ピストン１２は、凹部６１のみが設けられても良い。

ピストン１２は、第２の回転方向Ｄｒ２に回転させられた場合に裏板３１の凸部６５と接触する凹部第１端面６１ａと、第１の回転方向Ｄｒ１に回転させられた場合に裏板３１の凸部６５と接触する凹部第２端面６１ｂとを有する。本実施形態において、凹部第１端面６１ａ及び凹部第２端面６１ｂは、中心軸Ａｘと略平行な平面である。なお、凹部第１端面６１ａ及び凹部第２端面６１ｂは、この例に限られない。

凹部第１端面６１ａは、略平坦に形成され、第２の回転方向Ｄｒ２に向く。凹部第２端面６１ｂは、略平坦に形成され、第１の回転方向Ｄｒ１に向く。第２の方向Ｄｔ２にピストン１２を見た投影面（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｐｌａｎｅ）において、凹部第１端面６１ａ及び凹部第２端面６１ｂのそれぞれは、直線状に延びている。本実施形態では、当該投影面において、凹部第１端面６１ａの延長線と、凹部第２端面６１ｂの延長線とは、中心軸Ａｘで交差する。なお、凹部第１端面６１ａ及び凹部第２端面６１ｂは、この例に限られない。

凸部６５は、中心軸Ａｘから径方向の外側に離間した位置で、裏板３１の受け面３１ａから第２の方向Ｄｔ２に突出している。凸部６５は、凹部６１に少なくとも部分的に収容される。すなわち、凸部６５は、周方向において、凹部６１の凹部第１端面６１ａと凹部第２端面６１ｂとの間に位置する。周方向において、凸部６５の長さは、凹部６１の凹部第１端面６１ａと凹部第２端面６１ｂとの間の距離よりも短い。

図３は、第１の実施形態の凸部６５を示す平面図である。図３に示すように、凸部６５は、中心軸Ａｘに向かって先細るような略台形の断面を有するブロック状に形成される。なお、凸部６５は、この例に限られない。本実施形態の凸部６５は、端面７１と、内面７２と、外面７３と、規制面７４と、傾斜面７５とを有する。

端面７１は、第２の方向Ｄｔ２における凸部６５の端部に設けられる。端面７１は、略平坦に形成され、第２の方向Ｄｔ２に向く。すなわち、端面７１は、軸方向と略直交する平面である。

軸方向における凸部６５の長さは、軸方向における凹部６１の深さよりも短い。このため、凸部６５の全体が、凹部６１に収容され得る。軸方向における凸部６５の長さは、軸方向における受け面３１ａと端面７１との間の距離である。

内面７２は、略平坦に形成され、径方向の内側に向く。言い換えると、内面７２は、中心軸Ａｘに向く。外面７３は、内面７２の反対側に位置する。外面７３は、略平坦に形成され、径方向の外側に向く。

規制面７４は、第１の回転方向Ｄｒ１にピストン１２が回転された場合に凹部第２端面６１ｂと接触する側に設けられた、凸部６５の端部である。規制面７４は、中心軸Ａｘと略平行な平面である。なお、規制面７４は、この例に限られない。規制面７４は、略平坦に形成される。規制面７４は、凹部第２端面６１ｂが凸部６５に接触したときに、凹部第２端面６１ｂと向かい合う。また、規制面７４は、凹部第２端面６１ｂが凸部６５に接触したときに、凹部第２端面６１ｂが向く方向のおおよそ反対側に向く。しかし、本実施形態において、規制面７４が向く方向は、凹部第２端面６１ｂが向く方向の反対方向とは若干異なる。

規制面７４は、角部７６を介して内面７２の凹部第２端面６１ｂに近い方の端に接続される。さらに、規制面７４は、角部７７を介して外面７３の凹部第２端面６１ｂに近い方の端に接続される。角部７６，７７は、略半円筒状の曲面である。なお、角部７６，７７は、この例に限られない。

図４は、第１の実施形態の制動装置１０の一部を図３のＦ４－Ｆ４線に沿って示す断面図である。図４に示すように、傾斜面７５は、中心軸Ａｘに対して斜めに傾いている。言い換えると、傾斜面７５は、中心軸Ａｘと直交せず、且つ中心軸Ａｘと平行でもない。

傾斜面７５は、第１の縁８１と、第２の縁８２とを有する。第１の縁８１は、第１の回転方向Ｄｒ１における傾斜面７５の端部に設けられる。別の表現によれば、第１の縁８１は、傾斜面７５の凹部第１端面６１ａに近い方の端に設けられる。第２の縁８２は、第２の回転方向Ｄｒ２における傾斜面７５の端部に設けられる。別の表現によれば、第２の縁８２は、傾斜面７５の凹部第２端面６１ｂに近い方の端に設けられる。このため、第２の縁８２は、第１の縁８１よりも規制面７４に近い。

図３に示すように、第１の縁８１の一方の端８１ａは、角部８５を介して内面７２の凹部第１端面６１ａに近い方の端に接続される。さらに、第１の縁８１の他方の端８１ｂは、角部８６を介して外面７３の凹部第１端面６１ａに近い方の端に接続される。角部８５，８６は、略半円筒状の曲面である。なお、角部８５，８６は、この例に限られない。

第１の縁８１は、第２の縁８２よりも受け面３１ａに近い。第２の縁８２は、端面７１に接続される。別の表現によれば、第２の縁８２は、端面７１と傾斜面７５との間の境界を形成する。以上の傾斜面７５が設けられることで、凸部６５は、第２の方向Ｄｔ２に向かって先細る。

本実施形態において、第１の縁８１及び第２の縁８２のそれぞれは、直線状に延びている。第１の縁８１と第２の縁８２とは、互いに略平行である。傾斜面７５は、第１の縁８１と第２の縁８２との間で、平坦に延びている。

図２のように第１の方向Ｄｔ１に凸部６５を見た投影面において、第１の縁８１及び規制面７４のそれぞれは、直線状に延びている。当該投影面において、第１の縁８１の延長線と規制面７４の延長線とは、凸部６５と中心軸Ａｘとの間の領域Ａｂで交差する。領域Ａｂは、例えば、中心軸Ａｘと、第１の回転方向Ｄｒ１における凸部６５の端と、第２の回転方向Ｄｒ２における凸部６５の端と、を結んだ領域である。

本実施形態では、第１の方向Ｄｔ１に凸部６５を見た投影面において、第１の縁８１の延長線と規制面７４の延長線との交点は、周方向における凸部６５の中心と中心軸Ａｘとを結んだ線の上に位置する。なお、第１の縁８１の延長線と規制面７４の延長線との交点は、この例に限られない。

一方、第１の方向Ｄｔ１に凸部６５を見た投影面において、凹部第１端面６１ａの延長線と凹部第２端面６１ｂの延長線とは、第１の縁８１の延長線と規制面７４の延長線との交点よりも中心軸Ａｘに近い位置で交差する。本実施形態では、上述のように、凹部第１端面６１ａの延長線と凹部第２端面６１ｂの延長線とは、中心軸Ａｘで交差する。なお、凹部第１端面６１ａの延長線と凹部第２端面６１ｂの延長線とは、他の位置で交差しても良い。

凸部６５は、例えば、プレス加工により裏板３１に形成される。このため、裏板３１の取付面３１ｂにおける凸部６５の反対側の位置に窪みが設けられる。なお、凸部６５は、この例に限られず、例えば裏板３１と異なる部品が裏板３１に取り付けられることで形成されても良い。

回転部材４１が回転して直動部材４２が軸方向に移動するとき、例えば雄ネジ５７と雌ネジ５８との間の摩擦により、直動部材４２が回転部材４１とともに中心軸Ａｘまわりに回転することがある。回転する直動部材４２は、突起４２ｃ及びガイド溝１２ｄが互いに嵌合するため、ピストン１２を中心軸Ａｘまわりに回転させる。すなわち、ピストン１２に、回転部材４１及び直動部材４２との連れ回り（ｃｏ－ｒｏｔａｔｉｏｎ）が生じる。

ピストン１２が第１の回転方向Ｄｒ１に回転させられた場合、凸部６５の規制面７４が、凹部第２端面６１ｂに当接する。ブレーキパッド１５は、当該ブレーキパッド１５の回転を制限するようにキャリパ１１に支持されている。このため、ブレーキパッド１５に設けられた凸部６５は、ピストン１２が第１の回転方向Ｄｒ１にさらに回転することを制限する。すなわち、凸部６５は、ピストン１２が第１の回転方向Ｄｒ１に回転させられた場合に、凹部第２端面６１ｂに当接することで、ピストン１２が第１の回転方向Ｄｒ１に回転することを制限する。このように、係合構造６０は、ピストン１２の第１の回転方向Ｄｒ１の連れ回りを制限する。

凹部第２端面６１ｂ及び規制面７４は共に、中心軸Ａｘと略平行な平面である。このため、凹部第２端面６１ｂ及び規制面７４は、凹部第２端面６１ｂが規制面７４を押している間、ピストン１２がブレーキパッド１５をブレーキロータ１４に押し付ける力（制動力）が変化することを抑制できる。

図４に示すように、ピストン１２が第２の回転方向Ｄｒ２に回転すると、凸部６５の傾斜面７５が、凹部第１端面６１ａに接触する。第２の回転方向Ｄｒ２に駆動されるピストン１２の凹部第１端面６１ａは、傾斜面７５を第２の回転方向Ｄｒ２に押す。

雄ネジ５７と雌ネジ５８との間の摩擦がピストン１２を第２の回転方向Ｄｒ２に駆動する力は、比較的小さい。このため、傾斜面７５から凹部第１端面６１ａに作用する反力は、ピストン１２が第２の回転方向Ｄｒ２に回転することを制限する。すなわち、凸部６５は、ピストン１２が第２の回転方向Ｄｒ２にさらに回転することを制限する。

一方、例えばブレーキパッド１５の交換のために、回転部材４１が第２の回転方向Ｄｒ２に回転し、直動部材４２が第２の方向Ｄｔ２に最大限移動させられることがある。直動部材４２が第２の方向Ｄｔ２に最大限移動すると、直動部材４２が回転部材４１のフランジ５２に当接する。この場合、雄ネジ５７と雌ネジ５８とが締まりきり、回転部材４１と直動部材４２とが一体的に回転する状態（ロック状態）となる。ロック状態において、回転部材４１が直動部材４２及びピストン１２を第２の回転方向Ｄｒ２に駆動する力は、より大きくなる。

ピストン１２が第２の回転方向Ｄｒ２に駆動されることで、凹部第１端面６１ａが傾斜面７５を第２の回転方向Ｄｒ２に押す。傾斜面７５が上述のように傾斜しているため、ピストン１２が傾斜面７５を押す力の分力は、傾斜面７５を第１の方向Ｄｔ１に押す。すなわち、第２の回転方向Ｄｒ２に回転させられたピストン１２は、傾斜面７５に対して凹部第１端面６１ａで接触するとともに、ブレーキパッド１５を第１の方向Ｄｔ１に押す。これにより、ブレーキパッド１５とピストン１２とはお互いに離間する。

ピストン１２が傾斜面７５を押すエネルギーは、ブレーキパッド１５とピストン１２とが移動することで消費される。このため、ロック状態において、電動モータ１８及び回転伝達機構１７に掛かる負荷が低減する。ブレーキパッド１５とピストン１２とがお互いに離間することで凸部６５が凹部６１から外れると、電動モータ１８及び回転伝達機構１７に掛かる負荷はさらに低減する。

図３のように第１の方向Ｄｔ１に凸部６５を見た場合において、傾斜面７５の投影面積（ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ ａｒｅａ）は、凸部６５の投影面積の半分よりも大きい。本実施形態では、第２の縁８２の一方の端８２ａは、角部７６に接続される。第２の縁８２の端８２ａは、内面７２に接続されても良い。このように、第２の縁８２の端８２ａは、規制面７４よりも、第１の縁８１に近い。すなわち、傾斜面７５が設けられることによって規制面７４は欠けず、規制面７４が凹部第２端面６１ｂに当接するときの凸部６５の耐久性が向上する。

以上説明された第１の実施形態に係る制動装置１０において、凸部６５は、ブレーキパッド１５から突出するとともにピストン１２に設けられた凹部６１に収容される。凸部６５は、中心軸Ａｘに対して斜めに傾く傾斜面７５を有する。第２の回転方向Ｄｒ２に回転させられたピストン１２は、傾斜面７５に対して凹部第１端面６１ａで接触するとともに、ブレーキパッド１５を第１の方向Ｄｔ１に押す。第１の方向Ｄｔ１に凸部６５を見た場合において、傾斜面７５の投影面積は、凸部６５の投影面積の半分よりも大きい。例えばブレーキパッド１５を交換するために、直動部材４２が第２の方向Ｄｔ２に最大限移動するまで回転部材４１が第２の回転方向Ｄｒ２に回転させられることがある。直動部材４２が第２の方向Ｄｔ２に最大限移動すると、直動部材４２と回転部材４１とが一体的に回転する状態（ロック状態）となり、回転部材４１、直動部材４２、及びピストン１２が第２の回転方向Ｄｒ２に一体に回転し得る。上述の制動装置１０では、傾斜面７５の投影面積が凸部６５の投影面積の半分よりも小さい場合に比べ、中心軸Ａｘと直交する平面に対する傾斜面７５の傾きが小さい。このため、ピストン１２が第２の回転方向Ｄｒ２に回転させられた場合に、凹部第１端面６１ａが傾斜面７５から受ける第１の回転方向Ｄｒ１の反力が小さくなる。従って、例えば、回転部材４１を駆動する電動モータ１８や、当該電動モータ１８と回転部材４１との間で回転を伝達する回転伝達機構１７に掛かる負荷が軽減され、制動装置１０の耐久性が向上し得る。また、上述の制動装置１０の傾斜面７５は、当該傾斜面７５の投影面積が凸部６５の投影面積の半分よりも小さい場合に比べ、ピストン１２が第２の回転方向Ｄｒ２に回転し始めてから凹部第１端面６１ａが傾斜面７５に当接するまでの時間を長くすることができる。従って、例えば凹部第１端面６１ａが傾斜面７５に当接する前にピストン１２の回転が停止されることで電動モータ１８や回転伝達機構１７に負荷が掛かる頻度が低減可能となり、制動装置１０の耐久性が向上し得る。

傾斜面７５は、第１の縁８１と、第２の縁８２とを有する。第１の縁８１は、第１の回転方向Ｄｒ１における傾斜面７５の端部に設けられる。第２の縁８２は、第２の回転方向Ｄｒ２における傾斜面７５の端部に設けられるとともに、第１の縁８１と平行である。傾斜面７５は、第１の縁８１と第２の縁８２との間で平坦に延びる。これにより、ピストン１２が第２の回転方向Ｄｒ２に回転させられた場合に、凹部第１端面６１ａが傾斜面７５を押す距離が長くなる。また、ピストン１２が第２の回転方向Ｄｒ２に回転させられた場合に、凹部第１端面６１ａが傾斜面７５から受ける第１の回転方向Ｄｒ１の反力が変動することが抑制される。従って、電動モータ１８や回転伝達機構１７に掛かる負荷が緩和され、制動装置１０の耐久性が向上し得る。

凹部第１端面６１ａと、ピストン１２が第１の回転方向Ｄｒ１に回転させられた場合に凸部６５と接触する凹部第２端面６１ｂと、のそれぞれは、中心軸Ａｘと平行に設けられる。もしも凹部第１端面６１ａが中心軸Ａｘに対して斜めに傾けられた場合、凹部第１端面６１ａが中心軸Ａｘと平行である本実施形態に比べ、ピストン１２とブレーキパッド１５との接触面積が減少する。本実施形態の制動装置１０は、凹部第１端面６１ａが中心軸Ａｘと平行であるため、ピストン１２が第２の回転方向Ｄｒ２に回転させられた場合にブレーキパッド１５を第１の方向Ｄｔ１に押すような傾斜面７５を設ける設計を行うことによる、ピストン１２とブレーキパッド１５との間の面圧の変化を小さくできる。従って、制動装置１０は、鳴き（騒音）が生じる懸念を排除できる。

凸部６５は、ピストン１２が第１の回転方向Ｄｒ１に回転させられた場合に凹部第２端面６１ｂと接触することでピストン１２が第１の回転方向Ｄｒ１に回転することを制限する規制面７４を有する。第１の方向Ｄｔ１に凸部６５を見た投影面において、第１の縁８１及び規制面７４のそれぞれは、直線状に延びる。当該投影面において、第１の縁８１の延長線と規制面７４の延長線とは、凸部６５と中心軸Ａｘとの間の領域Ａｂで交差する。一方、当該投影面において、凹部第１端面６１ａの延長線と凹部第２端面６１ｂの延長線とは、第１の縁８１の延長線と規制面７４の延長線との交点よりも中心軸Ａｘに近い位置で交差する。これにより、凹部第１端面６１ａと傾斜面７５とが、中心軸Ａｘからより遠い位置で当接することができる。従って、ピストン１２が第２の回転方向Ｄｒ２に回転させられた場合に、凹部第１端面６１ａと傾斜面７５との間で生じる荷重が小さくなり、制動装置１０の耐久性が向上し得る。

（第２の実施形態）
以下に、第２の実施形態について、図５を参照して説明する。なお、以下の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。

図５は、第２の実施形態に係るピストン１２及びブレーキパッド１５の一部を示す平面図である。なお、図５では、ピストン１２の断面が示される。図５に示すように、第２の実施形態の凸部６５は、傾斜面７５の代わりに、傾斜面９０を有する。傾斜面９０は、以下に説明する点を除き、第１の実施形態の傾斜面７５と実質的に等しい。

傾斜面９０は、第２の縁８２の代わりに、第２の縁９２を有する。第２の縁９２は、以下に説明する点を除き、第１の実施形態の第２の縁８２と実質的に等しい。第２の縁９２は、直線状に延びている。しかし、第２の実施形態の第２の縁９２は、第１の実施形態の第２の縁８２と異なり、第１の縁８１と平行ではない。

図５のように第１の方向Ｄｔ１に凸部６５を見た投影面において、第１の縁８１の延長線と第２の縁９２の延長線とは、凸部６５と中心軸Ａｘとの間の領域Ａｂで交差する。なお、第１の縁８１の延長線と第２の縁９２の延長線とは、中心軸Ａｘで交差しても良い。

本実施形態では、第１の方向Ｄｔ１に凸部６５を見た投影面において、第１の縁８１の延長線と第２の縁９２の延長線との交点は、周方向における凸部６５の中心と中心軸Ａｘとを結んだ線の上に位置する。なお、第１の縁８１の延長線と第２の縁９２の延長線との交点は、この例に限られない。

以上説明された第２の実施形態の制動装置１０において、傾斜面９０は、第１の縁８１と第２の縁９２とを有する。第１の縁８１は、第１の回転方向Ｄｒ１における傾斜面９０の端部に設けられるとともに直線状に延びる。第２の縁９２は、第２の回転方向Ｄｒ２における傾斜面９０の端部に設けられるとともに直線状に延びる。第１の方向Ｄｔ１に凸部６５を見た投影面において、第１の縁８１の延長線と第２の縁９２の延長線とは、中心軸Ａｘで、又は凸部６５と中心軸Ａｘとの間の領域Ａｂで、交差する。すなわち、第１の縁８１と第２の縁９２とは、中心軸Ａｘ近傍の点から放射状に延びている。これにより、ピストン１２が第２の回転方向Ｄｒ２に回転させられた場合に、凹部第１端面６１ａと傾斜面９０とが常に線接触することができる。従って、凹部第１端面６１ａと傾斜面９０との間の面圧が低減され、ブレーキパッド１５及びピストン１２が損傷することが抑制される。

以上の実施形態において、傾斜面７５，９０の第１の縁８１及び第２の縁８２，９２は、直線状に延びている。しかし、傾斜面の第１の縁及び第２の縁は、これらの例に限られず、曲線状に延びても良い。

以上説明された少なくとも一つの実施形態に係る制動装置は、一例として、雄ネジと、当該雄ネジと噛み合う雌ネジと、のうち一方が設けられ、回転軸まわりに回転可能な回転部材と、前記回転部材を回転駆動する電動モータと、前記雄ネジと前記雌ネジのうち他方が設けられ、前記回転部材が前記回転軸まわりの第１の回転方向に回転したときに前記回転軸に沿う第１の方向に移動可能であり、前記回転部材が前記第１の回転方向の反対の第２の回転方向に回転したときに前記第１の方向の反対の第２の方向に移動可能である、直動部材と、前記直動部材から前記第１の方向に離間したブレーキパッドと、前記直動部材に対して前記回転軸まわりに回転することを制限されるとともに前記直動部材に対して前記回転軸に沿って移動可能であり、前記直動部材によって前記第１の方向に押されることで前記ブレーキパッドを前記第１の方向に押すことが可能な、ピストンと、前記ブレーキパッドから突出するとともに前記ピストンに設けられた凹部に収容され、前記回転軸に対して斜めに傾く傾斜面を有する、凸部と、を備え、前記第２の回転方向に回転させられた前記ピストンは、前記ブレーキパッドの前記傾斜面に対して、凹部第１端面で接触するとともに、前記ブレーキパッドを前記第１の方向に押し、前記第１の方向に前記凸部を見た場合において、前記傾斜面の投影面積は、前記凸部の投影面積の半分よりも大きい。例えば、ブレーキパッドを交換するために、直動部材が第２の方向に最大限移動するまで回転部材が第２の回転方向に回転させられることがある。直動部材が第２の方向に最大限移動すると、直動部材と回転部材とが一体的に回転する状態（ロック状態）となり、回転部材、直動部材、及びピストンが第２の回転方向に一体に回転し得る。上述の制動装置では、傾斜面の投影面積が凸部の投影面積の半分よりも小さい場合に比べ、回転軸と直交する平面に対する傾斜面の傾きが小さい。このため、ピストンが第２の回転方向に駆動されるときに、凹部第１端面が傾斜面から受ける第１の回転方向の反力が小さくなる。従って、例えば、回転部材を駆動する電動モータや、当該電動モータと回転部材との間で回転を伝達する回転伝達機構に掛かる負荷が軽減され、制動装置の耐久性が向上し得る。また、上述の制動装置の傾斜面は、当該傾斜面の投影面積が凸部の投影面積の半分よりも小さい場合に比べ、ピストンが第２の回転方向に回転し始めてから凹部第１端面が傾斜面に当接するまでの時間を長くすることができる。従って、例えば凹部第１端面が傾斜面に当接する前にピストンの回転が停止されることで電動モータや駆動機構に負荷が掛かる頻度が低減可能となり、制動装置の耐久性が向上し得る。

上記制動装置では、一例として、前記傾斜面は、前記第１の回転方向における当該傾斜面の端部に設けられた第１の縁と、前記第２の回転方向における当該傾斜面の端部に設けられるとともに前記第１の縁と平行な第２の縁と、を有し、前記第１の縁と前記第２の縁との間で平坦に延びる。よって、一例としては、ピストンが第２の回転方向に駆動されるときに、凹部第１端面が傾斜面を押す距離が長くなる。また、ピストンが第２の回転方向に駆動されるときに、凹部第１端面が傾斜面から受ける第１の回転方向の反力が変動することが抑制される。従って、電動モータや駆動機構に掛かる負荷が緩和され、制動装置の耐久性が向上し得る。

上記制動装置では、一例として、前記凹部第１端面と、前記ピストンが前記第１の回転方向に回転させられた場合に前記凸部と接触する凹部第２端面と、のそれぞれは、前記回転軸と平行に設けられる。例えば、もしも凹部第１端面及び凹部第２端面が回転軸に対して斜めに傾けられた場合、凹部第１端面及び凹部第２端面が回転軸と平行である場合に比べ、ピストンとブレーキパッドとの接触面積が減少する。上述の制動装置は、凹部第１端面及び凹部第２端面が回転軸と平行であるため、ピストンが第２の回転方向に駆動された場合にブレーキパッドを第１の方向に押すような傾斜面を設ける設計を行うことによる、ピストンとブレーキパッドとの間の面圧の変化を小さくできる。従って、制動装置は、鳴き（騒音）が生じる懸念を排除できる。

上記制動装置では、一例として、前記凸部は、前記ピストンが前記第１の回転方向に回転させられた場合に前記凹部第２端面と接触することで前記ピストンが前記第１の回転方向に回転することを制限する、規制面を有し、前記第１の方向に前記凸部を見た投影面において、前記第１の縁及び前記規制面のそれぞれは直線状に延び、前記第１の縁の延長線と前記規制面の延長線とは前記凸部と前記回転軸との間の領域で交差し、前記凹部第１端面の延長線と前記凹部第２端面の延長線とは前記第１の縁の延長線と前記規制面の延長線との交点よりも前記回転軸に近い位置で交差する。よって、一例としては、凹部第１端面と傾斜面とが、回転軸からより遠い位置で互いに当接することができる。従って、ピストンが第２の回転方向に回転させられた場合に、凹部第１端面と傾斜面との間で生じる荷重が小さくなり、制動装置の耐久性が向上し得る。

上記制動装置では、一例として、前記傾斜面は、前記第１の回転方向における当該傾斜面の端部に設けられるとともに直線状に延びた第１の縁と、前記第２の回転方向における当該傾斜面の端部に設けられるとともに直線状に延びた第２の縁と、を有し、前記第１の方向に前記凸部を見た投影面において、前記第１の縁の延長線と前記第２の縁の延長線とは、前記回転軸で、又は前記凸部と前記回転軸との間の領域で、交差する。よって、一例としては、第１の縁と第２の縁とは、回転軸近傍の点から放射状に延びている。これにより、ピストンが第２の回転方向に駆動されるときに、凹部第１端面と傾斜面とが常に線接触することができる。従って、凹部第１端面と傾斜面との間の面圧が低減され、ブレーキパッド及びピストンが損傷することが抑制される。

以上の説明において、抑制は、例えば、事象、作用、若しくは影響の発生を防ぐこと、又は事象、作用、若しくは影響の度合いを低減させること、として定義される。また、以上の説明において、制限は、例えば、移動若しくは回転を防ぐこと、又は移動若しくは回転を所定の範囲内で許容するとともに当該所定の範囲を超えた移動若しくは回転を防ぐこと、として定義される。

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。

１０…制動装置、１２…ピストン、１５…ブレーキパッド、４１…回転部材、４２…直動部材、５７…雄ネジ、５８…雌ネジ、６１…凹部、６１ａ…凹部第１端面、６１ｂ…凹部第２端面、６５…凸部、７４…規制面、７５，９０…傾斜面、８１…第１の縁、８２，９２…第２の縁、Ａｘ…中心軸（回転軸）、Ｄｔ１…第１の方向、Ｄｔ２…第２の方向、Ｄｒ１…第１の回転方向、Ｄｒ２…第２の回転方向、Ａｂ…領域。

Claims (5)

1. 雄ネジと、当該雄ネジと噛み合う雌ネジと、のうち一方が設けられ、回転軸まわりに回転可能な回転部材と、
   前記回転部材を回転駆動する電動モータと、
   前記雄ネジと前記雌ネジのうち他方が設けられ、前記回転部材が前記回転軸まわりの第１の回転方向に回転したときに前記回転軸に沿う第１の方向に移動可能であり、前記回転部材が前記第１の回転方向の反対の第２の回転方向に回転したときに前記第１の方向の反対の第２の方向に移動可能である、直動部材と、
   前記直動部材から前記第１の方向に離間したブレーキパッドと、
   前記直動部材に対して前記回転軸まわりに回転することを制限されるとともに前記直動部材に対して前記回転軸に沿って移動可能であり、前記直動部材によって前記第１の方向に押されることで前記ブレーキパッドを前記第１の方向に押すことが可能な、ピストンと、
   前記ブレーキパッドから突出するとともに前記ピストンに設けられた凹部に収容され、前記回転軸に対して斜めに傾く傾斜面を有する、凸部と、
   を具備し、
   前記第２の回転方向に回転させられた前記ピストンは、前記ブレーキパッドの前記傾斜面に対して、凹部第１端面で接触するとともに、前記ブレーキパッドを前記第１の方向に押し、
   前記第１の方向に前記凸部を見た場合において、前記傾斜面の投影面積は、前記凸部の投影面積の半分よりも大きい、
   制動装置。
2. 前記傾斜面は、前記第１の回転方向における当該傾斜面の端部に設けられた第１の縁と、前記第２の回転方向における当該傾斜面の端部に設けられるとともに前記第１の縁と平行な第２の縁と、を有し、前記第１の縁と前記第２の縁との間で平坦に延びる、請求項１の制動装置。
3. 前記凹部第１端面と、前記ピストンが前記第１の回転方向に回転させられた場合に前記凸部と接触する凹部第２端面と、のそれぞれは、前記回転軸と平行に設けられる、
   請求項２の制動装置。
4. 前記凸部は、前記ピストンが前記第１の回転方向に回転させられた場合に前記凹部第２端面と接触することで前記ピストンが前記第１の回転方向に回転することを制限する、規制面を有し、
   前記第１の方向に前記凸部を見た投影面において、前記第１の縁及び前記規制面のそれぞれは直線状に延び、前記第１の縁の延長線と前記規制面の延長線とは前記凸部と前記回転軸との間の領域で交差し、前記凹部第１端面の延長線と前記凹部第２端面の延長線とは前記第１の縁の延長線と前記規制面の延長線との交点よりも前記回転軸に近い位置で交差する、
   請求項３の制動装置。
5. 前記傾斜面は、前記第１の回転方向における当該傾斜面の端部に設けられるとともに直線状に延びた第１の縁と、前記第２の回転方向における当該傾斜面の端部に設けられるとともに直線状に延びた第２の縁と、を有し、
   前記第１の方向に前記凸部を見た投影面において、前記第１の縁の延長線と前記第２の縁の延長線とは、前記回転軸で、又は前記凸部と前記回転軸との間の領域で、交差する、
   請求項１の制動装置。

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