JP4635622B2

JP4635622B2 - 常用兼駐車ブレーキ装置

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Publication number: JP4635622B2
Application number: JP2005015885A
Authority: JP
Inventors: 雅彦神谷; 大三大庭; 守治酒井; 隆村山
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2005-01-24
Filing date: 2005-01-24
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2025-01-24
Also published as: JP2006200715A; DE102006000019B4; DE102006000019A1

Description

本発明は、車両用のブレーキ装置として採用可能で、常用ブレーキとして使用されるときは勿論のこと、駐車ブレーキとして使用されるときにおいても、ブレーキ液圧により制動力を発生させることが可能であり、駐車ブレーキとして使用されるときには、制動力を発生させた後に、機械的にロックされて制動力が維持されるように構成した常用兼駐車ブレーキ装置に関するものである。

この種の常用兼駐車ブレーキ装置は、例えば、下記の特許文献１に記載されていて、同特許文献１の図４には、シリンダにシリンダ軸線回りに回転不能かつシリンダ軸方向にて移動可能に組付けられて、同シリンダ内に液圧室を形成するピストンと、このピストンが前記液圧室に供給されるブレーキ液によって押動されることによりシリンダ軸方向にて前進して被制動回転体に係合し、同被制動回転体を制動するブレーキライニングを備えるとともに、前記液圧室内にて前記シリンダにシリンダ軸線回りに回転可能かつシリンダ軸方向にて移動可能に組付けられた調節ナットと、この調節ナットと前記シリンダ間に設けられて、前記調節ナットが前進位置にあるとき非係合状態で前記調節ナットを回転可能とし、前記調節ナットが前進位置からシリンダ軸方向にて所定量後退移動したとき係合状態となって前記調節ナットを回転不能とする摩擦クラッチと、前記ピストンに一体的に設けられた調節スピンドルの雄ねじ部と前記調節ナットに一体的に設けられて前記雄ねじ部と螺合連結された雌ねじ部を備えて、前記ブレーキライニングの摩耗量に応じて前記ピストンと前記調節ナット間の間隔を自動的に調整して前記摩擦クラッチの作動タイミングを自動的に調節可能な調節装置と、前記ピストンによって押動されて前記ブレーキライニングが前記被制動回転体を制動している状態にて前記調節ナットにシリンダ軸方向の駆動力（調節ナットを付勢手段に抗して引き寄せる力）を付与して前記摩擦クラッチを係合状態に保持可能な電磁アクチュエータ（電磁石）を備えた常用兼駐車ブレーキ装置が示されている。

上記した特許文献１の常用兼駐車ブレーキ装置においては、電磁アクチュエータを非作動状態（非通電状態）とすることにより、摩擦クラッチを非係合状態に保持することが可能であり、調節ナットの回転を可能として、同調節ナットと調節装置を介して連結されているピストンのシリンダ軸方向移動を可能としている。このため、このときには、液圧室へのブレーキ液の給排により、ピストンをシリンダ軸方向に進退させることが可能であり、当該ブレーキ装置を常用ブレーキとして作動させることが可能である。

また、電磁アクチュエータを作動状態（通電状態）とすることにより、摩擦クラッチを係合状態に保持することが可能であり、調節ナットの回転を規制して、同調節ナットと調節装置を介して連結されているピストンのシリンダ軸方向移動を規制することが可能である。このため、液圧室にブレーキ液が加圧供給されていて、ピストンがシリンダ軸方向にて前進している状態（ブレーキライニングがピストンにより押動されて被制動回転体に係合している制動状態）にて、電磁アクチュエータを作動状態として摩擦クラッチを係合状態とすれば、調節ナットの回転を規制して、同調節ナットと調節装置を介して連結されているピストンのシリンダ軸方向移動を規制することで、液圧室からブレーキ液を排出しても制動状態を維持することが可能であり、当該ブレーキ装置を駐車ブレーキとして作動させることが可能である。

ところで、上記した特許文献１の常用兼駐車ブレーキ装置においては、当該ブレーキ装置を駐車ブレーキとして作動させるために、液圧室にブレーキ液が加圧供給されている状態にて、電磁アクチュエータを作動状態として摩擦クラッチを係合状態とするとき、調節スピンドルの雄ねじ部と調節ナットの雌ねじ部の螺合部分がシリンダ軸方向にて引っ張られた状態となり、その後の除圧時（液圧室にブレーキ液が供給されなくなるとき）に、ブレーキライニングからの反力により、調節スピンドルの雄ねじ部と調節ナットの雌ねじ部の螺合部分に存在するネジ隙間分だけ、ピストンが押し戻される。このため、上記したネジ隙間分だけピストンが押し戻されることに起因して、駐車制動力が低下するのを避けることができない。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、シリンダにシリンダ軸線回りに回転不能かつシリンダ軸方向にて移動可能に組付けられて、同シリンダ内に液圧室を形成するピストンと、このピストンが前記液圧室に供給されるブレーキ液によって押動されることによりシリンダ軸方向にて前進して被制動回転体に係合し、同被制動回転体を制動するブレーキライニングを備えるとともに、前記液圧室内にシリンダ軸線回りに回転可能かつシリンダ軸方向にて前進位置から後退位置間で移動可能に設けられて、ストッパにより前進位置にてピストン側への移動を制限され、付勢手段により前進位置に向けてシリンダ軸方向に付勢される移動体と、前記液圧室内にて前記ピストンに一体的に設けられて、シリンダ軸方向に延びる第１ネジ要素と、この第１ネジ要素のネジ面と対をなすネジ面を有して、前記移動体に一体的に設けられ、シリンダ軸方向に所定のネジ隙間を有して前記第１ネジ要素に螺合される第２ネジ要素と、前記シリンダと前記移動体間に設けられて、前記移動体が前進位置にあるとき、前記移動体を前記シリンダに対して非係合として、前記移動体を回転可能とし、前記移動体が後退位置にあるとき、前記移動体を前記シリンダに対して係合固定して、前記移動体を回転不能とする摩擦クラッチと、前記移動体が前進位置にあるとき、前記液圧室への液圧供給に同期して、前記移動体を前記付勢手段に抗して前進位置から後退位置に向けてシリンダ軸方向に移動させるべく一方向へ回転駆動させることが可能で、この一方向への回転駆動により、前記移動体を前記シリンダに対して係合固定するとともに、前記移動体が前記摩擦クラッチと前記両ネジ要素における両ネジ面の当接係合部間でシリンダ軸方向の圧縮作用力を受けて突っ張った状態とする駆動機構と、前記移動体が後退位置にあるとき、前記液圧室への液圧供給に同期して、前記移動体を後退位置から前進位置に向けてシリンダ軸方向に移動させるべく他方向へ回転駆動させることが可能で、この他方向への回転駆動により、前記突っ張った状態を解消するとともに、前記移動体を前記シリンダに対して非係合とする復帰機構を備えている常用兼駐車ブレーキ装置に特徴がある。

本発明による常用兼駐車ブレーキ装置においては、移動体が前進位置にある状態で駆動機構を作動させなければ、ストッパと付勢手段により移動体を前進位置に保持することが可能である。これにより、摩擦クラッチを非係合状態に保持することが可能であり、移動体の回転を可能として、移動体と両ネジ要素を介して連結されているピストンのシリンダ軸方向移動を可能とする。このため、このときには、液圧室へのブレーキ液の給排により、ピストンをシリンダ軸線回りに回転させることなくシリンダ軸方向にて進退させることが可能であり、当該ブレーキ装置を常用ブレーキとして作動させることが可能である。

また、移動体がストッパと付勢手段により前進位置に保持されている状態にて、駆動機構を作動させて、液圧室への液圧供給に同期して移動体を付勢手段に抗して前進位置から後退位置に向けてシリンダ軸方向に移動させるべく一方向へ回転駆動させると、液圧室にブレーキ液が加圧供給されるのに伴って、ピストンがシリンダ軸線回りに回転することなくシリンダ軸方向にて前進してブレーキライニングを押動する作動と、移動体が回転しながら後退位置に向けてシリンダ軸方向に後退移動する作動が得られて、ピストン側にてブレーキライニングが被制動回転体に係合して制動する作動が得られるとともに、移動体側にて摩擦クラッチが係合状態（移動体をシリンダに対して係合固定する状態）となって、移動体の回転を規制し、移動体と両ネジ要素を介して連結されているピストンのシリンダ軸方向移動を規制する作動が得られる。

また、この状態では、ピストンに設けた第１ネジ要素の後退側ネジ面と移動体に設けた第２ネジ要素の前進側ネジ面が当接係合していて、移動体は摩擦クラッチと両ネジ面の当接係合部間でシリンダ軸方向の圧縮作用力を受けて突っ張った状態となる。このため、この状態にて液圧室の液圧を下げて、ブレーキライニングからピストンに作用する反力により、ピストンが押し戻されるようにしても、上記した移動体の突っ張った状態は変化しない。したがって、ブレーキライニングからピストンに作用する反力により、摩擦クラッチおよび上記した両ネジ面の当接係合部にて滑りが生じないように各構成の設計諸元を設定すれば、当該ブレーキ装置を駐車ブレーキとして作動させる際の除圧時に、ピストンはシリンダ軸方向に押し戻されることはなく機械的に固定維持される。これにより、当該ブレーキ装置では、除圧に伴う駐車制動力の低下を避けることが可能である。

また、上述したように移動体が後退位置にある状態、すなわち、当該ブレーキ装置が駐車ブレーキとして作動している状態にて、復帰機構を作動させて、液圧室への液圧供給に同期して移動体を後退位置から前進位置に向けてシリンダ軸方向に移動させるべく他方向へ回転駆動させると、液圧室にブレーキ液が加圧供給されるのに伴って、ピストンがシリンダ軸線回りに回転することなくシリンダ軸方向にて前進してブレーキライニングを押動する作動と、移動体が回転しながら後退位置から前進位置に向けてシリンダ軸方向に前進移動する作動が得られる。このため、前記突っ張った状態が解消されるとともに、移動体側にて摩擦クラッチが非係合状態（移動体をシリンダに対して非係合とする状態）となって、移動体の回転を可能とし、移動体と両ネジ要素を介して連結されているピストンのシリンダ軸方向移動を可能とする。したがって、この状態では、液圧室からブレーキ液が除圧排出されるのに伴って、ピストンがシリンダ軸線回りに回転することなくシリンダ軸方向に後退移動し、上記した駐車ブレーキが解除される。

上記した本発明の実施に際して、前記駆動機構は、前記移動体に同軸的かつ一体的に設けたピニオンと、このピニオンを回転駆動させながらシリンダ軸方向に移動させることが可能なラックと、このラックをその長手方向に押動することが可能なロッキングバーを備えていることも可能である。また、前記駆動機構は、前記移動体に一体的に設けられてシリンダ径方向に延びるレバーと、このレバーを回転駆動させながらシリンダ軸方向に移動させることが可能なロッキングバーを備えていることも可能である。これらの場合において、前記ロッキングバーの駆動源は前記液圧室に供給されるブレーキ液の一部であることも可能である。この場合には、液圧室にブレーキ液を給排可能な液圧回路を有効に活用して、駆動機構をシンプルかつ安価に構成することが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記ピストンと前記第１ネジ要素間または前記第２ネジ要素と前記移動体間に、シリンダ軸方向にて弾性変形可能で必要最小限の駐車制動力相当の取付荷重をもつ弾性部材が介装されていることも可能である。この場合には、当該ブレーキ装置を駐車ブレーキとして作動させるときに、液圧室へのブレーキ液の供給により弾性部材が初期の取付長より更に所要量弾性変形するように、液圧室へのブレーキ液の供給液圧を設定すれば、当該ブレーキ装置を駐車ブレーキとして作動させている間に、当該ブレーキ装置における各構成部材が冷却されて、ブレーキライニングの被制動回転体との係合部と摩擦クラッチの係合部間のシリンダ軸方向寸法が収縮しても、その収縮量を弾性部材の弾性復帰により補うことが可能であり、必要最小限の駐車制動力を保障することが可能である。

以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図６は本発明の第１実施形態を概略的に示していて、この第１実施形態の常用兼駐車ブレーキ装置Ａ１は、ブレーキペダルＢＰの踏み込み操作に応じて作動するマスタシリンダＭＣと、スキッドコントロールやトラクションコントロールが可能なブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵとを備えた４輪自動車のブレーキシステムにおいて、左右後輪（一方は図示省略）に採用される。なお、この４輪自動車のブレーキシステムにおいて、左右前輪には駐車ブレーキ機能を備えていない通常のディスクブレーキ装置（図示省略）が採用される。

常用兼駐車ブレーキ装置Ａ１は、ディスクロータ１１（図示省略の車輪と一体的に回転する被制動回転体）を内側および外側から挟持して制動するインナパッド１３およびアウタパッド１５を備えるとともに、これら両パッド１３，１５をディスクロータ１１に向けて押動する可動キャリパ１７およびピストン１９を備えている。なお、両パッド１３，１５と可動キャリパ１７は、車体に組付けられるマウンティング（図示省略）にそれぞれロータ軸方向（図１の上下方向）に沿って摺動可能に組付けられている。

インナパッド１３は、ブレーキライニング１３ａと裏板１３ｂによって構成されていて、ブレーキライニング１３ａにてディスクロータ１１の内側面に対して係合・離脱可能であり、可動キャリパ１７のシリンダ１７ａに組付けたピストン１９によって、ディスクロータ１１の内側面に向けて押動されるように構成されている。一方、アウタパッド１５は、ブレーキライニング１５ａと裏板１５ｂによって構成されていて、ブレーキライニング１５ａにてディスクロータ１１の外側面に対して係合・離脱可能であり、可動キャリパ１７のリアクション爪部１７ｂによって、ディスクロータ１１の外側面に向けて押動されるように構成されている。

ピストン１９は、可動キャリパ１７のシリンダ１７ａに環状のピストンシール２１を介してシリンダ軸線回りに回転不能かつシリンダ軸方向（ロータ軸方向に略平行である）にて移動可能に組付けられていて、シリンダ１７ａ内にブレーキ液が満たされた液圧室Ｒ１を形成している。この液圧室Ｒ１は、ブレーキ液圧回路２３の一部を構成する液圧回路２３ａと２３ｂに接続されていて、液圧回路２３ａと２３ｂを通してブレーキ液を供給・排出可能とされている。なお、ピストンシール２１は、ピストン１９がディスクロータ１１に向けて押動される加圧時にロータ側へ変形するように構成されていて、除圧時にはその変形が戻ることによりピストン１９を引き戻す機能（リトラクト機能）を有している。

ところで、この実施形態においては、ピストン１９にロッド２５が一体的に設けられていて、このロッド２５に移動体２７が組付けられている。また、可動キャリパ１７のシリンダ１７ａに、ストッパ３１とスラスト軸受３３が組み込まれるとともに、ロッキングバー３５とリターンスプリング３７が組付けられている。また、液圧回路２３ｂに切換弁４１が介装されるとともに、リザーバ４３が接続されている。

ロッド２５は、ピストン１９に対して同軸的に形成されていて、液圧室Ｒ１内にてシリンダ軸方向に延びており、その外周には第１ネジ要素としての雄ネジ部２５ａが一体的に形成されている。移動体２７は、液圧室Ｒ１内にシリンダ軸線回りに回転可能かつシリンダ軸方向にて前進位置（図１の位置）から後退位置（図４の位置）間で移動可能に設けられていて、シリンダ１７ａ間にスラスト軸受（図示省略）とともに介装したスプリング４５により前進位置に向けてシリンダ軸方向に付勢されている。

また、移動体２７は、前進位置にてスラスト軸受３３を介してストッパ３１に係合可能であり、前進位置では、スプリング４５側のスラスト軸受（図示省略）とストッパ３１側のスラスト軸受３３によりシリンダ軸線回りの円滑な回転を許容された状態で、ストッパ３１によりピストン１９側へのシリンダ軸方向移動を制限されている。なお、移動体２７は、前進位置から後退位置に向けて移動する間において、スプリング４５側のスラスト軸受（図示省略）によりシリンダ軸線回りの円滑な回転を許容されている。

また、移動体２７には、第１ネジ要素としての雄ネジ部２５ａに螺合された第２ネジ要素としての雌ネジ部２７ａと、摩擦クラッチＦＣの一部を構成するテーパーコーン部２７ｂと、ロッキングバー３５に設けたラック３５ａにより回転駆動されるピニオン２７ｃが同軸的かつ一体的に設けられている。雌ネジ部２７ａは、図２にて詳細に示したように、ロッド２５の雄ネジ部２５ａのネジ面と対をなすネジ面を有していて、シリンダ軸方向に所定のネジ隙間Ｓを有して雄ネジ部２５ａに螺合されている。

摩擦クラッチＦＣは、シリンダ１７ａと移動体２７間に設けられていて、シリンダ１７ａに一体的に設けたテーパー孔部１７ａ１と、これに対して係合・離間可能な上述した移動体２７のテーパーコーン部２７ｂを備えている。この摩擦クラッチＦＣにおいては、図１に示したように、移動体２７がスプリング４５とストッパ３１の協働作用により前進位置に保持されているとき、テーパーコーン部２７ｂがテーパー孔部１７ａ１から離間していて、移動体２７がシリンダ１７ａに対して非係合状態とされており、移動体２７がシリンダ軸線回りに回転可能とされている。また、図４に示したように、移動体２７が後退位置にあるとき、テーパーコーン部２７ｂがテーパー孔部１７ａ１に係合していて、移動体２７がシリンダ１７ａに対して係合固定されており、移動体２７がシリンダ軸線回りに回転不能とされている。

ロッキングバー３５は、移動体２７に対して交差する状態にて３個のシールリング５１，５３，５５を介してシリンダ１７ａにその長手方向（図１の左右方向）に沿って移動可能に組付けられていて、液圧室Ｒ１とは独立したスプリング収容空気室Ｒ２、環状空気室Ｒ３および制御液室Ｒ４をシリンダ１７ａ内に形成しており、スプリング収容空気室Ｒ２に収容したリターンスプリング３７により制御液室Ｒ４に向けて付勢されている。制御液室Ｒ４は、ブレーキ液が満たされていて、液圧回路２３ｂに接続されており、切換弁４１が開状態であるとき、液圧室Ｒ１に連通していて、液圧室Ｒ１間にてブレーキ液を供給・排出可能であり、切換弁４１が閉状態であるとき、リザーバ４３間にてブレーキ液を供給・排出可能である。

また、ロッキングバー３５には、ラック３５ａがその長手方向に沿って一体的に形成されている。ラック３５ａは、移動体２７のピニオン２７ｃに対して係合・離脱可能であり、ロッキングバー３５が図１および図３に示した復帰位置にあるとき、ピニオン２７ｃから離脱していて、移動体２７の自由な回転を許容している。また、ラック３５ａは、ロッキングバー３５が上記した復帰位置と図４および図６に示した移動位置間にて移動するとき、ピニオン２７ｃと係合して、ロッキングバー３５によってその長手方向に押動されることにより、ロッキングバー３５の移動に応じて移動体２７をシリンダ軸方向に移動させるべく回転駆動する。

切換弁４１は、電気制御装置ＥＣＵによって通電・非通電（開閉）を制御される２ポート２位置電磁開閉弁であり、液圧室Ｒ１と制御液室Ｒ４を接続する液圧回路２３ｂに介装されていて、液圧室Ｒ１と制御液室Ｒ４の連通・遮断を切り換えることが可能である。この切換弁４１においては、非通電時、液圧室Ｒ１と制御液室Ｒ４の連通が遮断され、通電時、液圧室Ｒ１と制御液室Ｒ４が連通される。

リザーバ４３は、液圧回路２３ｂの切換弁４１より制御液室Ｒ４側に接続されていて、制御液室Ｒ４に常時連通しており、切換弁４１によって液圧室Ｒ１と制御液室Ｒ４の連通が遮断されている状態でロッキングバー３５がリターンスプリング３７によって移動位置から復帰位置に移動するときに、制御液室Ｒ４から排出されるブレーキ液を収容可能である。なお、リザーバ４３に収容されたブレーキ液は、ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵから当該ブレーキ装置Ａ１にブレーキ液が供給されていない状態で切換弁４１が通電されて開いたときに液圧室Ｒ１を通して液圧回路２３ａに向けて排出されるように構成されている。

ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵは、車両の走行時に電気制御装置ＥＣＵによって作動を周知のように制御されてスキッドコントロールやトラクションコントロールを行うことが可能であるとともに、車両の停止時に駐車ブレーキスイッチＳＷの操作に基づいて電気制御装置ＥＣＵにより切換弁４１とともに作動を制御されて、常用兼駐車ブレーキ装置Ａ１の作動を制御可能である。なお、ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵの構成は、それ自体周知のものであるため、その説明は省略する。

上記のように構成したこの第１実施形態の常用兼駐車ブレーキ装置Ａ１においては、図１〜図３に示したように、ロッキングバー３５が復帰位置にあり、移動体２７が前進位置にある状態で、駐車ブレーキスイッチＳＷがＯＦＦとされていて、常用ブレーキとして使用されるときには、切換弁４１が非通電状態とされていて、ロッキングバー３５がリターンスプリング３７によって復帰位置に保持されている。

また、このときには、図３に示したように、ロッキングバー３５のラック３５ａと移動体２７のピニオン２７ｃが離脱していて、移動体２７は、ラック３５ａに対して自由な回転を許容された状態にて、図１に示したように、ストッパ３１、ストッパ３１側のスラスト軸受３３、スプリング４５側のスラスト軸受（図示省略）およびスプリング４５により前進位置に保持されている。これにより、摩擦クラッチＦＣを非係合状態に保持することが可能であり、移動体２７のシリンダ軸線回りの回転を可能として、移動体２７と両ネジ部２７ａ、２５ａを介して連結されているピストン１９のシリンダ軸方向移動を可能としている。

このため、このときには、ブレーキペダルＢＰの操作に伴う液圧室Ｒ１へのブレーキ液の給排や、ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵの作動に伴う液圧室Ｒ１へのブレーキ液の給排により、ピストン１９をシリンダ軸線回りに回転させることなくシリンダ軸方向にて進退させることが可能であり、当該ブレーキ装置Ａ１を常用ブレーキとして作動させることが可能である。なお、各パッド１３，１５のライニング１３ａ，１５ａが摩耗して、ピストン１９が両ネジ部２７ａ、２５ａ間のネジ隙間以上にシリンダ軸方向にて前進する際には、移動体２７が図１に示した前進位置にて図３の反時計方向に回転して、ピストン１９の前進移動を許容する。

上記した常用ブレーキ作動時において、ブレーキ液が液圧室Ｒ１に供給されて、ピストン１９がシリンダ軸線回りに回転することなくシリンダ軸方向にて前進するときには、ピストン１９がピストンシール２１をロータ側へ変形させながら、ディスクロータ１１に向けてシリンダ軸方向に押動されて、インナパッド１３をディスクロータ１１の内側に押圧するとともに、その反力により、可動キャリパ１７がインナ側に押動されて、可動キャリパ１７のリアクション爪部１７ｂがアウタパッド１５をディスクロータ１１の外側に押圧する。また、両パッド１３，１５がディスクロータ１１を押圧することによって発生する力が、両パッド１３，１５を支持するマウンティング（図示省略）によって受け止められて、ディスクロータ１１の回転を妨げるブレーキ力を発生させる。なお、この制動状態では、可動キャリパ１７等構成部材がブレーキ液の加圧供給に応じて撓み変形している。

また、上記した常用ブレーキ作動時において、ブレーキ液が液圧室Ｒ１から排出されて、ピストン１９がシリンダ軸線回りに回転することなくシリンダ軸方向にて後退するときには、ピストンシール２１の上記した変形が戻ることにより得られるリトラクト機能と、可動キャリパ１７等構成部材の撓み変形が戻ることにより得られるリトラクト機能により、ピストン１９がインナ側に移動するとともに、可動キャリパ１７がアウタ側に移動して、両パッド１３，１５のディスクロータ１１への押動・押圧が除かれる。これにより、両パッド１３，１５によるディスクロータ１１の回転制動が解除される。

また、この第１実施形態の常用兼駐車ブレーキ装置Ａ１においては、駐車ブレーキスイッチＳＷがＯＦＦとされている状態からＯＮとされて、当該ブレーキ装置Ａ１が駐車ブレーキとして使用されるときには、始めの設定時間Ｔ１に、切換弁４１が電気制御装置ＥＣＵにより通電状態（開状態）とされるとともに、ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵが電気制御装置ＥＣＵにより加圧制御状態とされて、ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵから当該ブレーキ装置Ａ１の液圧室Ｒ１と制御液室Ｒ４に所定量のブレーキ液が加圧供給される。

また、上記設定時間Ｔ１後の設定時間Ｔ２では、切換弁４１が電気制御装置ＥＣＵにより通電状態（開状態）に維持されるとともに、ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵが電気制御装置ＥＣＵにより除圧制御状態とされて、当該ブレーキ装置Ａ１内の液圧が除圧される。また、上記設定時間Ｔ２後には、切換弁４１が電気制御装置ＥＣＵにより非通電状態（閉状態）とされて、図４〜図６に示した駐車ブレーキ作動状態となる。

このため、上記した設定時間Ｔ１内では、ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵから液圧室Ｒ１に加圧供給されるブレーキ液によりピストン１９がシリンダ軸線回りに回転することなくシリンダ軸方向にて前進すべく押動されるとともに、ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵから制御液室Ｒ４に加圧供給されるブレーキ液によりロッキングバー３５がリターンスプリング３７に抗して復帰位置から移動位置に向けて押動される。このため、ラック３５ａによってピニオン２７ｃが図３の反時計方向に（一方向へ）回転駆動され、液圧室Ｒ１への液圧供給に同期して、移動体２７がスプリング４５に抗して前進位置から後退位置に向けてシリンダ軸方向に移動すべく一方向へ回転駆動される。

これにより、ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵから液圧室Ｒ１と制御液室Ｒ４にブレーキ液が加圧供給されるのに伴って、ピストン１９がシリンダ軸線回りに回転することなくシリンダ軸方向にて前進してインナパッド１３を押動する作動と、移動体２７が回転しながら後退位置に向けてシリンダ軸方向に後退移動する作動が得られて、ピストン１９側にてブレーキライニング１３ａがディスクロータ１１に係合して制動する作動が得られるとともに、移動体２７側にて摩擦クラッチＦＣが係合状態となって、移動体２７のシリンダ軸線周りの回転を規制し、移動体２７と両ネジ部２７ａ、２５ａを介して連結されているピストン１９のシリンダ軸方向移動を規制する作動が得られる。

また、この状態では、図５に示したように、ピストン１９に設けた雄ネジ部２５ａの後退側ネジ面と移動体２７に設けた雌ネジ部２７ａの前進側ネジ面が当接係合していて、移動体２７は摩擦クラッチＦＣと両ネジ面の当接係合部間でシリンダ軸方向の圧縮作用力を受けて突っ張った状態となる。このため、上記設定時間Ｔ１後の設定時間Ｔ２に、当該ブレーキ装置Ａ１内の液圧が除圧されて、ブレーキライニング１３ａからピストン１９に作用する反力により、ピストン１９が押し戻されるようになっても、上記した移動体２７の突っ張った状態は変化しない。

したがって、ブレーキライニング１３ａからピストン１９に作用する反力により、摩擦クラッチＦＣおよび上記した両ネジ面の当接係合部にて滑りが生じないように各構成の設計諸元を設定すれば、当該ブレーキ装置Ａ１を駐車ブレーキとして作動させる際の除圧時（設定時間Ｔ２のとき）に、ピストン１９はシリンダ軸方向に押し戻されることはなく機械的に固定維持される。これにより、当該ブレーキ装置Ａ１では、除圧に伴う駐車制動力の低下を避けることが可能である。

また、この第１実施形態の常用兼駐車ブレーキ装置Ａ１において、駐車ブレーキスイッチＳＷがＯＮとされている状態（駐車ブレーキ作動状態）からＯＦＦとされて、上述した駐車ブレーキの作動が解除されるときには、始めの設定時間Ｔ３に、切換弁４１が電気制御装置ＥＣＵにより非通電状態（閉状態）に維持されるとともに、ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵが電気制御装置ＥＣＵにより加圧制御状態とされて、ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵから当該ブレーキ装置Ａ１の液圧室Ｒ１にブレーキ液が加圧供給される。

また、上記設定時間Ｔ３後の設定時間Ｔ４では、切換弁４１が電気制御装置ＥＣＵにより非通電状態（閉状態）に維持されるとともに、ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵが電気制御装置ＥＣＵにより除圧制御状態とされて、当該ブレーキ装置Ａ１の液圧室Ｒ１から液圧が除圧される。また、上記設定時間Ｔ４後の設定時間Ｔ５では、切換弁４１が電気制御装置ＥＣＵにより通電状態（開状態）とされる。なお、設定時間Ｔ５の経過時には、切換弁４１が電気制御装置ＥＣＵにより非通電状態（閉状態）とされて、図１〜図３に示した駐車ブレーキ非作動状態となる。

このため、上記した設定時間Ｔ３内では、ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵから液圧室Ｒ１にブレーキ液が加圧供給されるのに伴って、ピストン１９がシリンダ軸線回りに回転することなくシリンダ軸方向にて前進してインナパッド１３を押動する作動が得られる。かくして、液圧室Ｒ１の液圧によるピストン押し出し力が上述したブレーキライニング１３ａからピストン１９に作用する反力より大きくなると、雄ネジ部２５ａのネジ面と雌ネジ部２７ａのネジ面の圧接が解除されて、上記した移動体２７の突っ張った状態が解消される。

かかる状態では、図６に示したように移動位置にあるロッキングバー３５がリターンスプリング３７によって復帰位置に向けて押動されてラック３５ａがピニオン２７ｃを図６の時計方向に（他方向へ）回転駆動させる作動と、移動体２７がスプリング４５によって後退位置から前進位置に向けてシリンダ軸方向に押動されてネジ面に沿って回転駆動される作動が得られる。これにより、移動体２７側にて摩擦クラッチＦＣが非係合状態となって、移動体２７のシリンダ軸線周りの回転を可能とし、移動体２７と両ネジ部２５ａ、２７ａを介して連結されているピストン１９のシリンダ軸方向移動を可能とする。

このため、上記設定時間Ｔ３後の設定時間Ｔ４に、当該ブレーキ装置Ａ１の液圧室Ｒ１から液圧が除圧されて、ブレーキライニング１３ａからピストン１９に作用する反力により、ピストン１９が押し戻されるようになると、液圧室Ｒ１からブレーキ液が除圧排出されるのに伴って、ピストン１９がシリンダ軸線回りに回転することなくシリンダ軸方向に後退移動し、上記した駐車ブレーキが解除される。

また、上記設定時間Ｔ４後の設定時間Ｔ５では、切換弁４１が電気制御装置ＥＣＵにより通電状態とされて開くことにより、先の作動（設定時間Ｔ３での作動）にて制御液室Ｒ４からリザーバ４３に流入したブレーキ液と、制御液室Ｒ４や液圧回路２３ｂに残存している圧液が液圧室Ｒ１を通して液圧回路２３ａに向けて排出される。

上記した第１実施形態においては、雄ネジ部２５ａ（第１ネジ要素）を有するロッド２５をピストン１９に一体的に設けて実施したが、図７〜図１０に示した第２実施形態の常用兼駐車ブレーキ装置Ａ２のように、雄ネジ部２５ａを有するロッド２５をピストン１９に組付けた小ピストン６１に一体的に設けて実施することも可能である。小ピストン６１は、ピストン１９の内孔１９ａにシールリング６３を介してシリンダ軸線回りに回転不能かつシリンダ軸方向にて移動可能に組付けられていて、内孔１９ａ内に液圧室Ｒ１とは独立したスプリング収容空気室Ｒ５を形成している。

また、小ピストン６１は、スプリング収容空気室Ｒ５に収容した板ばね６５によって移動体２７側に向けて付勢されていて、板ばね６５が弾性変形しないかぎり、ピストン１９と一体である。板ばね６５は、雄ネジ部２５ａ（第１ネジ要素）を一体的に備える小ピストン６１とピストン１９との間に介装された弾性部材であり、シリンダ軸方向にて弾性変形可能で必要最小限の駐車制動力相当の取付荷重を有している。なお、図７〜図１０に示した第２実施形態の上記構成以外の構成は、図１〜図６に示した上記第１実施形態の構成と同じであるため、同一符号を付してその説明は省略する。

この第２実施形態では、当該ブレーキ装置Ａ２を駐車ブレーキとして作動させるときに、ブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵから液圧室Ｒ１へのブレーキ液の供給により板ばね６５が図７に示した初期の取付長より図９に示したように更に所要量弾性変形するように、液圧室Ｒ１へのブレーキ液の供給液圧を設定すれば、当該ブレーキ装置Ａ２を駐車ブレーキとして作動させている間に、当該ブレーキ装置Ａ２における各構成部材が冷却されて、ブレーキライニング１３ａのディスクロータ１１との係合部と摩擦クラッチＦＣの係合部間のシリンダ軸方向寸法が収縮しても、その収縮量を板ばね６５の弾性復帰により補うことが可能であり、必要最小限の駐車制動力を保障することが可能である。

なお、図７〜図１０に示した第２実施形態においては、雄ネジ部２５ａ（第１ネジ要素）を一体的に備える小ピストン６１とピストン１９との間、すなわち、ピストンと第１ネジ要素との間に、シリンダ軸方向にて弾性変形可能で必要最小限の駐車制動力相当の取付荷重をもつ板ばね６５を介装して実施したが、上記した小ピストン６１と同様の小ピストンを移動体２７側に設けて（この場合には、この小ピストンに雌ネジ部２７ａ（第２ネジ要素）が一体的に設けられる）、この小ピストンと移動体２７との間、すなわち、第２ネジ要素と移動体との間に、シリンダ軸方向にて弾性変形可能で必要最小限の駐車制動力相当の取付荷重をもつ弾性部材（上記板ばね６５に相当するもの）を介装して実施することも可能である。

また、上記した第１実施形態および第２実施形態においては、ロッキングバー３５の直線運動を移動体２７の回転運動に変換する変換機構として、ラック３５ａとピニオン２７ｃを採用して実施したが、上記した変換機構として、図１１〜図１４に示した第３実施形態にて示したレバー７１とロッキングバー３５に設けた矩形の収容孔３５ｂを採用して実施することも可能である。

レバー７１は、移動体２７に一体的に設けられていて、シリンダ径方向に延びており、先端部にてロッキングバー３５の収容孔３５ｂの平面部に摺動可能に当接している。かかる構成では、ロッキングバー３５をその長手方向に移動させることにより、レバー７１を回転駆動させながらシリンダ軸方向に移動させることが可能である。なお、図１１〜図１４に示した第３実施形態の上記構成以外の構成は、図１〜図６に示した上記第１実施形態の構成と同じであるため、同一符号を付してその説明は省略する。

図１１〜図１４に示した第３実施形態の常用兼駐車ブレーキ装置Ａ３では、ロッキングバー３５の直線運動を移動体２７の回転運動に変換する変換機構が、レバー７１とロッキングバー３５に設けた矩形の収容孔３５ｂによって構成されているため、上記した第１実施形態および第２実施形態に比して、移動体２７を回転駆動させる機構をシンプルかつ安価に構成することが可能である。

上記した各実施形態においては、駐車ブレーキスイッチＳＷと電気制御装置ＥＣＵによって作動を制御されるブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵおよび切換弁４１と、切換弁４１によって作動を制御されるロッキングバー３５と、ロッキングバー３５の直線運動を移動体２７の回転運動に変換する変換機構等によって移動体２７の駆動機構を構成して、移動体２７が前進位置にあるとき、液圧室Ｒ１への液圧供給に同期して、移動体２７をスプリング４５に抗して前進位置から後退位置に向けてシリンダ軸方向に移動させるべく一方向へ回転駆動させることが可能で、この一方向への回転駆動により、移動体２７をシリンダ１７ａに対して係合固定するとともに、移動体２７が摩擦クラッチＦＣと両ネジ要素における両ネジ面の当接係合部間でシリンダ軸方向の圧縮作用力を受けて突っ張った状態とするようにして実施したが、他の構成の駆動機構を採用して本発明を実施することも可能である。

また、上記した各実施形態においては、駐車ブレーキスイッチＳＷと電気制御装置ＥＣＵによって作動を制御されるブレーキ液圧制御ユニットＨＣＵおよび切換弁４１と、切換弁４１によって作動を制御されるロッキングバー３５と、ロッキングバー３５の直線運動を移動体２７の回転運動に変換する変換機構と、リターンスプリング３７と、リザーバ４３等によって移動体２７の復帰機構を構成して、移動体２７が後退位置にあるとき、液圧室Ｒ１への液圧供給に同期して、移動体２７を後退位置から前進位置に向けてシリンダ軸方向に移動させるべく他方向へ回転駆動させることが可能で、この他方向への回転駆動により、前記突っ張った状態を解消するとともに、移動体２７をシリンダ１７ａに対して非係合とするようにして実施したが、他の構成の復帰機構を採用して本発明を実施することも可能である。例えば、シールリング５３のない構成とすることにより、液圧室Ｒ１と環状空気室Ｒ３とが連通され、液圧室Ｒ１への液圧供給によって、ロッキングバー３５を復帰方向へ押圧することが可能になり、リターンスプリング３７を廃止することが可能となる。

また、上記した各実施形態においては、ピストン１９側に設けられる第１ネジ要素を雄ネジとし、移動体２７側に設けられる第２ネジ要素を雌ネジとして実施したが、雄ネジと雌ネジをそれぞれ逆として実施することも可能である。また、上記した各実施形態においては、本発明をディスクブレーキ（被制動回転体がディスクロータであるブレーキ）に実施した例について説明したが、本発明はドラムブレーキ（被制動回転体がブレーキドラムであるブレーキ）にも適宜変更して実施し得るものである。

本発明による常用兼駐車ブレーキ装置の第１実施形態を概略的に示す全体構成図である。図１に示した常用兼駐車ブレーキ装置の要部拡大断面図である。図１の３−３線に沿った断面図である。図１〜図３に示した常用兼駐車ブレーキ装置が駐車ブレーキとして作動しているときの作動説明図である。図４に示した常用兼駐車ブレーキ装置の要部拡大断面図である。図４の６−６線に沿った断面図である。本発明による常用兼駐車ブレーキ装置の第２実施形態を概略的に示す全体構成図である。図７の８−８線に沿った断面図である。図７および図８に示した常用兼駐車ブレーキ装置が駐車ブレーキとして作動しているときの作動説明図である。図９の１０−１０線に沿った断面図である。本発明による常用兼駐車ブレーキ装置の第３実施形態を概略的に示す全体構成図である。図１１の１２−１２線に沿った断面図である。図１１および図１２に示した常用兼駐車ブレーキ装置が駐車ブレーキとして作動しているときの作動説明図である。図１３の１４−１４線に沿った断面図である。

符号の説明

１１…ディスクロータ、１３，１５…パッド、１３ａ，１５ａ…ブレーキライニング、１７…可動キャリパ、１７ａ…シリンダ、１７ｂ…リアクション爪部、１９…ピストン、２１…ピストンシール、２３…ブレーキ液圧回路、２３ａ，２３ｂ…液圧回路、２５…ロッド、２５ａ…雄ネジ部（第１ネジ要素）、２７…移動体、２７ａ…雌ネジ部（第２ネジ要素）、２７ｂ…テーパーコーン部、２７ｃ…ピニオン、３５…ロッキングバー、３５ａ…ラック、３７…リターンスプリング、４１…切換弁、４３…リザーバ、４５…スプリング、６１…小ピストン、６３…シールリング、６５…板ばね（弾性部材）、７１…レバー、Ｒ１…液圧室、Ｒ４…制御液室、ＳＷ…駐車ブレーキスイッチ、ＥＣＵ…電気制御装置、ＨＣＵ…ブレーキ液圧制御ユニット

Claims

シリンダにシリンダ軸線回りに回転不能かつシリンダ軸方向にて移動可能に組付けられて、同シリンダ内に液圧室を形成するピストンと、
このピストンが前記液圧室に供給されるブレーキ液によって押動されることによりシリンダ軸方向にて前進して被制動回転体に係合し、同被制動回転体を制動するブレーキライニングを備えるとともに、
前記液圧室内にシリンダ軸線回りに回転可能かつシリンダ軸方向にて前進位置から後退位置間で移動可能に設けられて、ストッパにより前進位置にてピストン側への移動を制限され、付勢手段により前進位置に向けてシリンダ軸方向に付勢される移動体と、
前記液圧室内にて前記ピストンに一体的に設けられて、シリンダ軸方向に延びる第１ネジ要素と、
この第１ネジ要素のネジ面と対をなすネジ面を有して、前記移動体に一体的に設けられ、シリンダ軸方向に所定のネジ隙間を有して前記第１ネジ要素に螺合される第２ネジ要素と、
前記シリンダと前記移動体間に設けられて、前記移動体が前進位置にあるとき、前記移動体を前記シリンダに対して非係合として、前記移動体を回転可能とし、前記移動体が後退位置にあるとき、前記移動体を前記シリンダに対して係合固定して、前記移動体を回転不能とする摩擦クラッチと、
前記移動体が前進位置にあるとき、前記液圧室への液圧供給に同期して、前記移動体を前記付勢手段に抗して前進位置から後退位置に向けてシリンダ軸方向に移動させるべく一方向へ回転駆動させることが可能で、この一方向への回転駆動により、前記移動体を前記シリンダに対して係合固定するとともに、前記移動体が前記摩擦クラッチと前記両ネジ要素における両ネジ面の当接係合部間でシリンダ軸方向の圧縮作用力を受けて突っ張った状態とする駆動機構と、
前記移動体が後退位置にあるとき、前記液圧室への液圧供給に同期して、前記移動体を後退位置から前進位置に向けてシリンダ軸方向に移動させるべく他方向へ回転駆動させることが可能で、この他方向への回転駆動により、前記突っ張った状態を解消するとともに、前記移動体を前記シリンダに対して非係合とする復帰機構を備えている常用兼駐車ブレーキ装置。
請求項１に記載の常用兼駐車ブレーキ装置において、前記駆動機構は、前記移動体に同軸的かつ一体的に設けたピニオンと、このピニオンを回転駆動させながらシリンダ軸方向に移動させることが可能なラックと、このラックをその長手方向に押動することが可能なロッキングバーを備えていることを特徴とする常用兼駐車ブレーキ装置。
請求項１に記載の常用兼駐車ブレーキ装置において、前記駆動機構は、前記移動体に一体的に設けられてシリンダ径方向に延びるレバーと、このレバーを回転駆動させながらシリンダ軸方向に移動させることが可能なロッキングバーを備えていることを特徴とする常用兼駐車ブレーキ装置。
請求項２または３に記載の常用兼駐車ブレーキ装置において、前記ロッキングバーの駆動源は前記液圧室に供給されるブレーキ液の一部であることを特徴とする常用兼駐車ブレーキ装置。
請求項１に記載の常用兼駐車ブレーキ装置において、前記ピストンと前記第１ネジ要素間または前記第２ネジ要素と前記移動体間には、シリンダ軸方向にて弾性変形可能で必要最小限の駐車制動力相当の取付荷重をもつ弾性部材が介装されていることを特徴とする常用兼駐車ブレーキ装置。