JP5968192B2

JP5968192B2 - ディスクブレーキ

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Publication number: JP5968192B2
Application number: JP2012240810A
Authority: JP
Inventors: 渡辺　潤; 潤渡辺; 坂下　貴康; 貴康坂下; 鶴見　理; 理鶴見; 貴章布施; 拓実阿部
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2032-10-31
Also published as: JP2014092165A

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ものである。

例えば、特許文献１には、電動モータによりねじ機構及びボールアンドランプ機構を介してピストンを推進する電動ディスクブレーキにおいて、リリース時にねじ機構の回転を抑制するワンウェイクラッチを備えた電動ディスクブレーキが開示されている。

特開２００７−１００７２５号公報

しかしながら、特許文献１の発明に係る電動ディスクブレーキでは、ワンウェイクラッチ手段となるスプリング部材とピストンとが直接接触しているため、ピストンの組付時（挿入時）や制動時にピストンが前進する際、ピストンとの接触部における摺動抵抗によりスプリング部材が変形し、ワンウェイクラッチ手段としての機能を損なう虞があった。

そして、本発明は、信頼性の高い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、ロータを挟んでロータの軸方向両側に配置される一対のパッドのうち一方をディスクに押し付けるピストンと、該ピストンが軸方向に移動可能に収容され、内部に液圧室が設け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電動モータと、前記キャリパ本体に設けられ、前記電動モータの回転によって待機位置と制動位置との間で前記ピストンを移動させ、前記制動位置に移動した前記ピストンを保持するパーキングブレーキ機構と、を備え、該パーキングブレーキ機構は、前記電動モータの回転を直動に変換して前記ピストンを移動させる少なくとも２つの回転直動変換機構を有し、該２つの回転直動変換機構のうちの一方はねじ機構であって、該ねじ機構には、前記ピストンを制動位置から待機位置の方向に戻すときの回転を抑制するクラッチ機構が設けられ、該クラッチ機構は、前記ピストンの内部に回転不能に配置されるスリーブ部材と、前記ねじ機構に係合する係合部及び該係合部から前記ピストンの径方向に延出して前記スリーブ部材に係合される回り止め部を有するクラッチスプリングと、を備える。

本発明のディスクブレーキによれば、その信頼性を高めることができる。

第１実施形態に係るディスクブレーキを示す断面図である。図１のディスクブレーキの一部を拡大した断面図である。図１のディスクブレーキの主要な各構成部材の分解斜視図である。図１のディスクブレーキの主要な各構成部材を組付けた状態の斜視図である。図１のディスクブレーキの主要な各構成部材を組付けた状態の軸方向断面図で、中心線より上側が引っ掛け係合爪の部位の断面図であり、中心線より下側が各押圧係合爪の部位の断面図である。第２実施形態に係るディスクブレーキの主要な各構成部材を組付けた状態の斜視図である。図６のディスクブレーキの主要な各構成部材を組付けた状態の軸方向断面図で、中心線より上側が引っ掛け係合爪の部位の断面図であり、中心線より下側が各押圧係合爪の部位の断面図である。図６のディスクブレーキの主要な各構成部材を組付けた状態の径方向断面図である。第２の実施形態に係るディスクブレーキの他の実施形態を示す斜視図である。第３の実施形態に係るディスクブレーキの主要な各構成部材を組付けた状態の軸方向断面図で、中心線より上側が引っ掛け係合爪の部位の断面図であり、中心線より下側が各押圧係合爪の部位の断面図である。クラッチスプリングの回り止め端部とスリーブ部材の内面との係合関係の他の実施形態を示す径方向断面図である。

以下、実施の形態を図１〜図１１に基づいて詳細に説明する。まず、第１の実施形態に係るディスクブレーキ１ａを図１〜図５に基づいて説明する。図１に第１の実施形態に係るディスクブレーキ１ａを示す。

図１及び図２に示すように、第１の実施形態に係るディスクブレーキ１ａ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ブレーキパッド２、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。ここで、以下の説明では、一対のブレーキパッド２、３のうち、ディスクロータＤよりも車両内側に配置されるブレーキパッドをインナブレーキパッド２と称し、ディスクロータＤよりも車両外側に配置されるブレーキパッドをアウタブレーキパッド３と称する。また、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。

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側が開口部７Ａとなり、その反対側が孔部９Ａを有する底壁９により閉じられた有底のシリンダボア１０が形成されている。このシリンダボア１０は、開口部７Ａ側の内周部にピストンシール１１が介装されている。

ピストン１２は、底部１２Ａと円筒部１２Ｂとなる有底のカップ状に形成される。該ピストン１２は、その底部１２Ａがインナブレーキパッド２に対向するようにシリンダボア１０内に収容され、ピストンシール１１に接触した状態で軸方向に移動可能になっている。このピストン１２とシリンダボア１０の底壁９との間はピストンシール１１により画成され液圧室１３が設けられている。この液圧室１３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１２の円筒部１２Ｂの内周面には、対向するように２つの平面部１２Ｃがそれぞれ形成されている（図８参照）。該各平面部１２Ｃは円筒部１２Ｂの軸方向全範囲に亘って形成されている。また、ピストン１２は、インナブレーキパッド２に対向する底面の外周側に凹部１４が設けられている。この凹部１４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１５が係合しており、この係合によってピストン１２がシリンダボア１０、ひいてはキャリパ本体６に対して回り止めされている。また、ピストン１２の底部１２Ａとシリンダボア１０との間には、シリンダボア１０内への異物の進入を防ぐダストブーツ１６が介装されている。

キャリパ本体６のシリンダボア１０の底壁９側には気密的にハウジング２０が取り付けられている。該ハウジング２０の一端開口には気密的にカバー２１が取り付けられている。なお、ハウジング２０とシリンダ部７とはシール２２によって気密性が保持されている。また、ハウジング２０とカバー２１とはシール２３によって気密性が保持されている。ハウジング２０には、キャリパ本体６と並ぶように、電動モータの一例であるモータ２５がシール２４を介して密閉的に取り付けられている。なお、本実施形態では、モータ２５をハウジング２０の外側に配置したが、モータ２５を覆うようにハウジング２０を形成し、ハウジング２０内にモータ２５を収容してもよい。この場合、シール２４が不要となり、組み付け工数の低減を図ることが可能となる。

キャリパ本体６には、ピストン１２を推進して制動位置に保持させるパーキングブレーキ機構であるピストン保持機構２８と、モータ２５による回転を増力する減速機構としての平歯多段減速機構２９及び遊星歯車減速機構３０とが備えられている。上記平歯多段減速機構２９及び遊星歯車減速機構３０は、ハウジング２０内に収納されている。

ピストン保持機構２８は、平歯多段減速機構２９及び遊星歯車減速機構３０からの回転運動、すなわちモータ２５から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１２に推力を付与して該ピストン１２を待機位置から制動位置まで移動させるボールアンドランプ機構３１及びねじ機構３３と、該ボールアンドランプ機構３１及びねじ機構３３の作動によりピストン１２を押圧するプッシュロッド３２とを備えている。ねじ機構３３は、ボールアンドランプ機構３１とプッシュロッド３２との間に配置され、ピストン１２を制動位置で保持する推力保持機構としても機能する。これらボールアンドランプ機構３１、プッシュロッド３２及びねじ機構３３は、キャリパ本体６のシリンダボア１０内に収納されている。なお、本実施形態においては、ピストン１２を推進する回転力を得るために、モータ２５による回転を増力する減速機構としての平歯多段減速機構２９及び遊星歯車減速機構３０を設けているが、これらは必ずしも設ける必要はない。すなわち、モータ２５がピストン１２を推進するための回転力を出力できるものであれば、いずれか一方、または両方の減速機構は省略することが可能となっている。

平歯多段減速機構２９は、ピニオンギヤ３５と、第１減速歯車３６と、第２減速歯車３７とを有している。ピニオンギヤ３５は、筒状に形成され、モータ２５の回転軸２５Ａに圧入固定される孔部３５Ａと、外周に形成される歯車３５Ｂとを有している。第１減速歯車３６は、ピニオンギヤ３５の歯車３５Ｂに噛合する大径の大歯車３６Ａと、大歯車３６Ａから軸方向に延出して形成される小径の小歯車３６Ｂとが一体的に形成されている。この第１減速歯車３６は、一端がハウジング２０に支持されると共に他端がカバー２１に支持されたシャフト３９により回転可能に支持される。第２減速歯車３７は、第１減速歯車３６の小歯車３６Ｂに噛合する大径の大歯車３７Ａと、大歯車３７Ａから軸方向に延出して形成される小径のサンギヤ３７Ｂとが一体形成されている。サンギヤ３７Ｂは後述する遊星歯車減速機構３０の一部を構成している。この第２減速歯車３７は、カバー２１に支持されたシャフト４０により回転可能に支持される。

遊星歯車減速機構３０は、サンギヤ３７Ｂと、複数個（本実施の形態では３個）のプラネタリギヤ４２と、インターナルギヤ４３と、キャリア４４とを有する。プラネタリギヤ４２は、第２減速歯車３７のサンギヤ３７Ｂに噛合される歯車４２Ａと、キャリア４４から立設されるピン５０を挿通する孔部４２Ｂとを有している。３個のプラネタリギヤ４２は、キャリア４４の円周上に等間隔に配置される。キャリア４４は、円板状に形成され、その中心に多角形柱４４Ａがインナブレーキパッド２側に突設される。該キャリア４４の多角形柱４４Ａは、後述するボールアンドランプ機構３１の回転ランプ６６の円柱部７０に設けた多角形孔７０Ａと嵌合することで、キャリア４４と回転ランプ２９とで互いに回転トルクを伝達できるようになっている。キャリア４４の外周側には複数のピン用孔４４Ｂが形成されている。該各ピン用孔４４Ｂに、各プラネタリギヤ４２を回転可能に支持するピン５０が圧入固定されている。また、キャリア４４には、その中心に挿通孔４４Ｃが形成される。該挿通孔４４Ｃには、カバー２１に支持され、第２減速歯車３７を回転自在に支持するシャフト４０が圧入固定されている。インターナルギヤ４３は、各プラネタリギヤ４２の歯車４２Ａがそれぞれ噛合する内歯４３Ａと、この内歯４３Ａから連続して第２減速歯車３７側に一体的に設けられ、プラネタリギヤ４２の軸方向の移動を規制する環状壁部４３Ｂとから形成されている。該インターナルギヤ４３は、ハウジング２０内に圧入固定されるようになっている。なお、キャリア４４及び各プラネタリギヤ４２は、ハウジング２０の壁面２０Ａと、インターナルギヤ４３に一体的に設けた環状壁部４３Ｂとにより軸方向の移動が規制されている。また、本実施形態では、キャリア４４に設けた多角形柱４４Ａにより相対的な回転を規制しているが、スプラインやキー等回転トルクを伝達できる機械要素を採用してもよい。

図１及び図２に示すように、ボールアンドランプ機構３１は、回転直動ランプ６５と、回転ランプ６６と、回転直動ランプ６５と回転ランプ６６との間に介装される複数のボール６７とを備えている。

回転直動ランプ６５は、円板状の回転直動プレート６９と、該回転直動プレート６９の径方向略中央から一体的に延びる円柱部７０とからなり、軸方向断面がＴ字状に形成されている。円柱部７０は、回転ランプ６６の回転プレート８１の径方向略中央に設けた挿通孔８０、スラストベアリング８４の貫通孔８４Ａ、スラストワッシャ８３の貫通孔８３Ａ及びシリンダボア１０の底壁９に設けた孔部１９Ａのそれぞれに挿通されて配置されるようになっている。円柱部７０の先端には、遊星歯車減速機構３０のキャリア４４に設けた多角形柱４４Ａが嵌合する多角形孔７０Ａが設けられる。また、回転直動プレート６９の、回転ランプ６６の回転プレート８１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、本実施形態では３つのボール溝７２が形成されている。また、シリンダボア１０の底壁９の孔部１９Ａと、回転直動ランプ６５の円柱部７０の外周面との間には、Ｏリング７３及びスリーブ７４が設けられており、液圧室１３の液密性が保持されている。回転直動ランプ６５の円柱部７０の先端外周面には、環状溝部７５が形成され、環状溝部７５には、駐車ブレーキの作動によって回転直動ランプ６５のインナ及びアウタブレーキパッド２、３側への軸方向の移動を所定範囲で許容するウェーブワッシャ７６及び止め輪７７が装着されている。

回転ランプ６６は、径方向略中央に挿通孔８０を有する回転プレート８１として構成される。該回転プレート８１の外周部には、周方向に間隔をあけて複数の嵌合凸部８２が設けられる。該各嵌合凸部８２の上面から一段下がった嵌合段差面には、後述するウェーブクリップ１１６が載置されるようになっている。回転プレート８１は、各嵌合凸部８２を含んだ外径が、回転直動ランプ６５の回転直動プレート６９の外径よりも大径となるように形成されている。回転プレート８１は、スラストワッシャ８３及びスラストベアリング８４を介し、シリンダボア１０の底壁９に対して回転可能に支持されている。回転プレート８１には、回転直動ランプ６５の回転直動プレート６９との対向面に、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、本実施形態では３つのボール溝８５が設けられている。

回転直動ランプ６５の回転直動プレート６９の各ボール溝７２と、回転ランプ６６の回転プレート８１の各ボール溝８５との間には、それぞれボール６７が一つずつ介装される。ボールアンドランプ機構３１は、回転直動ランプ６５に回転トルクを加えると、回転直動プレート６９の各ボール溝７２と回転プレート８１の各ボール溝８５との間をボール６７が転動することで、回転直動プレート６９と回転プレート８１との間、すなわち、回転直動ランプ６５と回転ランプ６６との間に回転差が生じて、回転直動プレート６９と回転プレート８１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。

図２及び図３に示すように、プッシュロッド３２は、軸方向断面がＴ字状に形成され、軸部９０と、軸部９０のインナ及びアウタブレーキパッド２、３側の一端に一体的に接続されるフランジ部９１とを有している。軸部９０には、その軸方向略中央から先端に亘って、後述するアジャスタナット１００の内周面に設けた雌ねじ部１０３に螺合する雄ねじ部９２が形成されている。軸部９０の先端は、スラストベアリング１１７の貫通孔１１７Ａ内を経由して、ボールアンドランプ機構３１の回転直動ランプ６５（回転直動プレート６９）の径方向略中央に離間して対向して配置されるようになっている。フランジ部９１は、板状で平面視矩形状に形成され、その外周に４つの平面部９１Ａがそれぞれ形成されている。フランジ部９１には、その径方向略中央に、ピストン１２の底部１２Ａ側に向かって突設する球状凸部９３が形成されている。この球状凸部９３は、モータ２５及びボールアンドランプ機構３１の作動によりプッシュロッド３２が前進すると、ピストン１２の底部１２Ａに当接するようになっている。凸部９３は、先端を平面にしてもよく、ピストン１２の底部１２Ａとあわせた曲率の形状であってもよい。

ねじ機構３３は、ピストン１２を待機位置から制動位置まで移動させると共にピストン１２を制動位置で保持するものであり、構成部材として、プッシュロッド３２と螺合されるアジャスタナット１００と、アジャスタナット１００と螺合されると共にボールアンドランプ機構３２の回転ランプ６６にウェーブクリップ１１６を介して連結されるベースナット１０１と、ピストン１２を制動位置から待機位置の方向へ戻すときの回転を抑制するクラッチ機構５１とを備えている。すなわち、ねじ機構３３は、アジャスタナット１００の雄ねじ部１０２とベースナット１０１の雌ねじ部１１５との螺合部４５、アジャスタナット１００の雌ねじ部１０３とプッシュロッド３２の雄ねじ部９２との螺合部４６及びクラッチ機構５１により上述の機能を果たすものである。

アジャスタナット１００は、プッシュロッド３２の軸部９０の長さと略同一の長さを有する筒状に形成され、外周面に雄ねじ部１０２を有する大径円筒部１０５と、該大径円筒部１０５からインナ及びアウダブレーキパッド２、３側に延びる小径円筒部１０６とを備えている。アジャスタナット１００は、その内周面の軸方向全範囲に亘って、プッシュロッド３２の雄ねじ部９２に螺合する雌ねじ部１０３が形成されている。アジャスタナット１００の大径円筒部１０５の外周面には、後述するベースナット１０１の小径円筒部１１０の内周面に設けた雌ねじ部１１５と螺合する雄ねじ部１０２が形成されている。アジャスタナット１００は、その大径円筒部１０５のボールアンドランプ機構３１側端部が、スラストベアリング１１７を介して、回転直動ランプ６５と軸方向に対向して配置されるようになっている。また、小径円筒部１０６のピストン１２の底部１２Ａ側の端部における外周面には、後述するクラッチスプリング１２０のコイル部１２０Ａが巻き付けられる環状溝部１０７が形成される。なお、プッシュロッド３２の雄ねじ部９２とアジャスタナット１００の雌ねじ部１０３との螺合部４６は、ピストン１２から回転直動ランプ６５への軸方向荷重によってアジャスタナット１００が後退方向に回転しないように、すなわち、不可逆性が大きなねじに設定されている。

ベースナット１０１は、全体が筒状に形成され、大径円筒部１０８と、該大径円筒部１０８からインナ及びアウタブレーキパッド２、３側に連続して段階的に縮径して延びる多段円筒部１０９と、多段円筒部１０９からインナ及びアウタブレーキパッド２、３側に連続して延びる小径円筒部１１０とを備えている。大径円筒部１０８は、その外径が回転ランプ６６の回転プレート８１の外径（各嵌合凸部８２を含む外径）と略同一となっている。大径円筒部１０８の周壁部の上端には、周方向に間隔をあけて複数の嵌合凹部１１１が形成されている。各嵌合凹部１１１は、軸方向の一方が開放され、回転ランプ６６の回転プレート８１に形成された各嵌合凸部８２が嵌合されるようになっている。各嵌合凹部１１１を除いた大径円筒部１０８の外周面に、周方向に沿って後述するウェーブクリップ１１６が遊嵌される遊嵌溝部１１２が形成されている。小径円筒部１１０の内周面には、アジャスタナット１００の外周面に設けた雄ねじ部１０２と螺合する雌ねじ部１１５が設けられている。アジャスタナット１００の雄ねじ部１０２とベースナット１０１の雌ねじ部１１５との螺合部４５は、ピストン１２からの回転直動ランプ６５への軸方向荷重によってベースナット１０１が後退方向に回転しないように、すなわち、不可逆性が大きなねじに設定されている。

ウェーブクリップ１１６は、周方向に沿って厚み方向に波状を呈した薄板環状材により形成されている。ウェーブクリップ１１６は、ベースナット１０１に設けた遊嵌溝部１１２に遊嵌されると共に回転ランプ６６（回転プレート８１）に設けた各嵌合凸部８２の上面から一段下がった嵌合段差面に載置されることで、ベースナット１０１と回転ランプ６６とを連結して、ベースナット１０１を回転ランプ６６に対してシリンダボア１０の底壁９側へ付勢するように構成される。このウェーブクリップ１１６により、ボールアンドランプ機構３１のボール６７が、回転直動ランプ６５と回転ランプ６６との間に保持されるようになっている。

図２及び図３に示すように、クラッチ機構５１は、ピストン１２の内部に回転不能に保持され、該ピストン１２の軸方向に沿って配置されたスリーブ部材５２と、ねじ機構３３を構成するアジャスタナット１００の小径円筒部１０６の外周に設けた環状溝部１０７に巻き付けられる係合部としてのコイル部１２０Ａ及び該コイル部１２０Ａからピストン１２の径方向に延びスリーブ部材５２の縦溝５８に係合する回り止め端部１２０Ｂを有するクラッチスプリング１２０とを備えている。

図２〜図５に示すように、スリーブ部材５２は、外周部に４つの平面部５２Ａを有する筒状に形成されている。スリーブ部材５２の対向する平面部５２Ａ、５２Ａの内周面間の距離と、プッシュロッド３２のフランジ部９１の対向する平面部９１Ａ、９１Ａの外周面間の距離とが略同じである。スリーブ部材５２は、プッシュロッド３２のフランジ部９１の厚みとアジャスタナット１００の小径円筒部１０６の軸方向長さとを合わせた相当の軸方向長さを有する。スリーブ部材５２の対向する平面部５２Ａ、５２Ａの外面間の距離とピストン１２の円筒部１２Ｂの対向する平面部１２Ｃ、１２Ｃ間の距離とが略同じに設定される（図８参照）。また。図４及び図５に示すように、スリーブ部材５２の各平面部５２Ａの、プッシュロッド３２のフランジ部９１側の端部には、フランジ部９１側に向かって直線的に延びる係合爪５５が形成される。該係合爪５５は、引っ掛け係合爪５６と該引っ掛け係合爪５６の両側に間隔を置いて配置される各押圧係合爪５７、５７とから構成される。引っ掛け係合爪５６は、フランジ部９１の平面部９１Ａを軸方向全域に亘って被覆しつつ、平面部９１Ａのピストン１２の底部１２Ａ側端縁に沿って内方に折り曲げられ、平面部９１Ａを引っ掛けるように構成される。各押圧係合爪５７、５７は、スリーブ部材５２の各平面部５２Ａの端部から直線的に延び、フランジ部９１の平面部９１Ａを押圧するように当接して構成される。また、スリーブ部材５２の各平面部５２Ａのうち一つの平面部５２Ａには軸方向に延びる縦溝５８が形成される。縦溝５８はスリーブ部材５２の軸方向長さの全範囲に亘って形成される。縦溝５８は平面部５２Ａの幅方向中央に形成される。縦溝５８の幅は、後述するクラッチスプリング１２０の回り止め端部１２０Ｂが挿入できる程度の幅に設定される。なお、縦溝５８が形成される箇所に形成される引っ掛け係合爪５６には、縦溝５８から連続する細縦溝５８Ａが形成される。

そして、スリーブ部材５２を、プッシュロッド３２を覆うように配置して、スリーブ部材５２の各平面部５２Ａに設けた係合爪５５の引っ掛け係合爪５６をプッシュロッド３２のフランジ部９１の各平面部９１Ａに引っ掛けるように係合すると共に、係合爪５５の各押圧係合爪５７、５７を各平面部９１Ａに当接するようにして、各押圧係合爪５７、５７が各平面部９１Ａを径方向から挟み込むように押圧することで、プッシュロッド３２とスリーブ部材５２との、回転方向及び軸方向の相対的な移動が不能になり、両者３２、５２が一体的に構成される。さらにまた、スリーブ部材５２は、その対向する平面部５２Ａ、５２Ａがピストン１２の円筒部１２Ｂの対向する平面部１２Ｃ、１２Ｃと当接するようにピストン１２の内部に保持されるので、スリーブ部材５２はピストン１２に対して軸方向の相対的な移動は許容されるが、回転方向の相対的な移動は規制される。この結果、プッシュロッド３２及びスリーブ部材５２は、ピストン１２に対して軸方向の相対的な移動は許容されるが、回転方向の相対的な移動は規制される。

なお、本実施の形態では、スリーブ部材５２は、４つの平面部５２Ａを有する平面視矩形状で筒状に形成されているが、ピストン１２の円筒部１２Ｂの平面部１２Ｃに当接する、少なくとも一つの平面部５２Ａを備えればよい。また、プッシュロッド３２のフランジ部９１の平面部９１Ａにおいても、スリーブ部材５２の一つの平面部５２Ａに対応するように一箇所備えるようにしてもよい。さらに、スリーブ部材５２に設けた係合爪５５も、プッシュロッド３２のフランジ部９１の一つの平面部９１Ａに対応するように一箇所備えるようにしてもよい。

図２〜図４に示すように、クラッチスプリング１２０は一方向クラッチ部材として構成され、アジャスタナット１００の小径円筒部１０６の外周に設けた環状溝部１０７に巻き付けられる係合部としてのコイル部１２０Ａと、該コイル部１２０Ａからピストン１２の径方向に延びる回り止め端部１２０Ｂとから構成される。クラッチスプリング１２０の回り止め端部１２０Ｂがスリーブ部材５２の縦溝５８に係合することにより、クラッチスプリング１２０はスリーブ部材５２（ピストン１２）に対して軸方向の相対的な移動は許容されるが、回転方向の相対的な移動は規制される。なお、図５に示すように、クラッチスプリング１２０の回り止め端部１２０Ｂがスリーブ部材５２の縦溝５８に係合する際、回り止め端部１２０Ｂの先端はピストン１２の円筒部１２Ｂの内周面に干渉することはない。なお、このクラッチスプリング１２０は、アジャスタナット１００が一方向へ回転しようとするときには回転トルクを付与するが、他方向へ回転するときに回転トルクを殆ど付与しないようになっている。本実施形態においては、アジャスタナット１００がボールアンドランプ機構３１側へ移動するときの回転方向に対して回転抵抗トルクが付与されるようになっている。なお、クラッチスプリング１２０の回転抵抗トルクの大きさは、アジャスタナット１００がベースナット１０１に対して後退方向に移動する際に、ウェーブクリップ１１６の付勢力によって発生するアジャスタナット１００の雄ねじ部１０２とベースナット１０１の雌ねじ部１１５との螺合部４５の回転抵抗トルクよりも大きいものとなっている。

そこで、本実施の形態では、スリーブ部材５２に縦溝５８を設け、この縦溝５８にクラッチスプリング１２０の回り止め端部１２０Ｂを係合するようにしているが、図１１に示すように、スリーブ部材５２に縦溝５８を設けず、クラッチスプリング１２０の回り止め端部１２０Ｂをコイル部１２０Ａからその接線方向に延ばし、該回り止め端部１２０Ｂをスリーブ部材５２の平面部５２Ａの内面に当接させて、回り止め端部１２０Ｂとスリーブ部材５２の平面部５２Ａの内面との摩擦抵抗だけで相対的な回転を規制するようにしてもよい。

また、図１に示すように、モータ２５には、該モータ２５を駆動制御する制御手段である電子制御装置からなるＥＣＵ１２１が接続されている。ＥＣＵ１２１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１２２が接続されている。また、ＥＣＵ１２１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１２２の操作によらずに作動することもできる。

次に、第１の実施形態に係るディスクブレーキ１ａの作用を説明する。
まず、ブレーキペダル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１ａの制動時における作用を説明する。なお、以下の説明で、ピストン１２またはプッシュロッド３２がインナブレーキパッド２に近づく方向へ移動することを「前進」と称し、ピストン１２またはプッシュロッド３２がキャリパ４（シリンダボア１０）の底壁９に近づく方向へ移動することを「後退」と称する。
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（ともに図示しない）を経てキャリパ４内の液圧室１３に供給される。これにより、ピストン１２がピストンシール１１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１２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１３内の液圧が低下する。これにより、ピストン１２は、ピストンシール１１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１２の移動量が増大してピストンシール１１の弾性変形の限界を越えると、ピストン１２とピストンシール１１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１２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、第１の実施形態に係るディスクブレーキ１ａにおいて、例えば、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１２２が操作されると、ＥＣＵ１２１はモータ２５にその電気信号を出力してピストン１２をディスクロータＤへ近づけることになる回転方向にモータ２５を駆動させる。該モータ２５の駆動によって、平歯多段減速機構２９を介して遊星歯車減速機構３０のサンギヤ４９Ｂが回転する。このサンギヤ４９Ｂの回転により、各プラネタリギヤ５６を介してキャリア４４が回転する。そして、キャリア４４からの回転力は、回転直動ランプ６５に伝達される。キャリア４４から回転直動ランプ６５への回転力の伝達初期では、キャリア４４からの回転力により回転直動ランプ６５、回転ランプ６６、ベースナット１０１及びアジャスタナット１００が共に一体となって回転する。このとき、アジャスタナット１００の回転と共にクラッチスプリング１２０も回転方向にトルクを付与されるが、クラッチスプリング１２０の回り止め端部１２０Ｂがスリーブ部材５２の縦溝５８に係合しているためにクラッチスプリング１２０の回転も規制され、且つスリーブ部材５２がピストン１２内に相対的に回転不能に保持されているために、結果的に、クラッチスプリング１２０はピストン１２（キャリパ本体６）に対する回転が規制される状態となる。そして、クラッチスプリング１２０による回転抵抗トルクは付与されないので、アジャスタナット１００の回転により、ねじ機構３３であるアジャスタナット１００の雌ねじ部１０３とプッシュロッド３２の雄ねじ部９２との螺合部４６が相対回転し、プッシュロッド３２がスリーブ部材５２と共に前進（図３における左方向へ移動）する。すなわち、このとき、アジャスタナット１００の回転と共にプッシュロッド３２にも回転方向にトルクが付与されるが、プッシュロッド３２のフランジ部９１の各平面部９１Ａにスリーブ部材５２の各係合爪５５、すなわち、引っ掛け係合爪５６及び各押圧係合爪５７が係合し、且つスリーブ部材５５はピストン１２内に相対的に回転不能に保持されているために、プッシュロッド３２のピストン１２に対する相対的な回転が規制され、プッシュロッド３２がスリーブ部材５２と共に直動するようになる。この結果、プッシュロッド３２のフランジ部９１の球状凸部９３がピストン１２の底部１２Ａに当接してピストン１２が前進（図３における左方向）することになる。

その後モータ２５を駆動させ続けることで、ピストン１２は、プッシュロッド３２の移動によりブレーキパッド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アジャスタナット１００の回転が停止する。すると、回転直動ランプ６５は回転しながら前進しつつ、回転ランプ６６が回転直動ランプ６５との回転差が生じながら回転することで、ベースナット１０１の雌ねじ部１１５とアジャスタナット１００の雄ねじ部１０２との螺合部４５が相対回転してアジャスタナット１００が軸方向に前進（図３における左方向へ移動）する。そして、アジャスタナット１００が軸方向に前進することで、プッシュロッド３２を介してピストン１２に押圧力が加わり、ピストン１２のディスクロータＤへの押圧力が増大する。

そして、ＥＣＵ１２１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、すなわちモータ２５へ供給される電流値が所定値に到達するまでモータ２５を駆動する。ＥＣＵ１２１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２５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２５への通電を停止する。ここで、回転ランプ６６には、ディスクロータＤへの押圧力の反力がピストン１２、プッシュロッド３２及び回転直動ランプ６５を介して作用するが、アジャスタナット１００には、クラッチスプリング１２０による回転抵抗トルクが付与され、しかも、アジャスタナット１００はプッシュロッド３２との間で逆作動しない螺合部４６（雌ねじ部１０３と雄ねじ部９２との間の螺合）で螺合され、さらに、ベースナット１０１もアジャスタナット１００との間で逆作動しない螺合部４５（雌ねじ部１１５と雄ねじ部１０２との間の螺合）で螺合されているので、アジャスタナット１００、ベースナット１０１及び回転ランプ６６は回転せずに停止状態が維持されて、ピストン１２が制動位置に保持される。これにより制動力の機械的な保持がなされて駐車ブレーキの作動が完了する。

一方、駐車ブレーキを解除する際には、パーキングスイッチ１２２のパーキング解除操作に基づいて、ＥＣＵ１２１は、ピストン１２を戻す、すなわちピストン１２をディスクロータＤから離間させることになる回転方向にモータ２５を駆動する。これにより、平歯多段減速機構２９及び遊星歯車減速機構３０がピストン１２を戻す方向へ回転して、最終的にプッシュロッド３２がスリーブ部材５２と共にピストン１２から離間する方向に後退（図３における右方向へ移動）して駐車ブレーキが解除される。

以上説明したように、第１の実施形態に係るディスクブレーキ１ａによれば、ねじ機構３３に、ピストン１２を制動位置から待機位置の方向に戻すときの回転を抑制するクラッチ機構５１が設けられており、該クラッチ機構５１は、ピストン１２の内部に回転不能に保持され、ピストン１２の軸方向に沿って配置されたスリーブ部材５２と、ねじ機構３３を構成するアジャスタナット１００の環状溝部１０７に係合するコイル部１２０Ａ（係合部）及び該コイル部１２０Ａからピストン１２の径方向に延出してスリーブ部材５２に設けた縦溝５８に係合される回り止め端部１２０Ｂを有するクラッチスプリング１２０と、を備えている。
これにより、ピストン１２の組付時（挿入時）や駐車ブレーキ等の制動時ピストン１２がクラッチスプリング１２０に対して軸方向に移動する際、クラッチスプリング１２０とピストン１２とが接触しないので、従来のようなクラッチスプリング１２０とピストン１２との接触部の摺動によるクラッチスプリング１２０の変形を抑制することができる。

次に、第２の実施形態に係るディスクブレーキ１ｂを図６〜図９に基づいて説明する。第１の実施形態に係るディスクブレーキ１ａとの相違点のみを説明する。
第２の実施形態に係るディスクブレーキ１ｂでは、図６に示すように、プッシュロッド３２のフランジ部９１において、対向する平面部９１Ａ、９１Ａの外面間の距離を、スリーブ部材５２の対向する平面部５２Ａ、５２Ａの内面間の距離より短く設定する。
なお、図９に第２の実施形態の変形例を示し説明する。図９に示すように、プッシュロッド３２のフランジ部９１の外周に、９０°ピッチで凹部６０をそれぞれ形成して、各凹部６０の底部を平面部９１Ａとして形成している。また、フランジ部９１の隣合う平面部９１Ａの間には、４箇所の大径部９１Ｂが形成されている。大径部９１Ｂの両脇には、スリーブ部材５２の平面部５２Ａより突出した当接部９１Ｃが形成され、該当接部９１Ｃがピストン１２の平面部１２Ｃと当接するように構成されている。これにより、プッシュロッド３２は、直接ピストン１２と当接して回転が規制される。
また、図６〜図８に示すように、スリーブ部材５２の各平面部５２Ａの端部には、内方に向かって折り曲げられた折曲部６１を介してフランジ部９１側に向かって延びる係合爪５５が形成される。係合爪５５は、第１の実施形態と同様に、引っ掛け係合爪５６と該引っ掛け係合爪５６の両側に間隔を置いて配置される各押圧係合爪５７、５７とから構成される。そして、各係合爪５５を構成する引っ掛け係合爪５６と各押圧係合爪５７、５７とがプッシュロッド３２のフランジ部９１の各平面部９１Ａに係合される。

次に、第３の実施形態に係るディスクブレーキ１ｃを図１０に基づいて説明する。なお、第２の実施形態に係るディスクブレーキ１ｂとの相違点のみを説明する。
第３の実施形態に係るディスクブレーキ１ｃでは、係合爪５５の引っ掛け係合爪５６は、折曲部６１を介してフランジ部９１側に向かって延びるように形成され、一方、係合爪５５の各押圧係合爪５７は、折曲部６１から連続して内方に延びフランジ部９１の背面に当接するように形成される。これにより、フランジ部９１を引っ掛け係合爪５６と各押圧係合爪５７とで軸方向から挟み込むように係合する。
そして、第２及び第３の実施形態に係るディスクブレーキ１ｂ及び１ｃにおいても、第１の実施形態に係るディスクブレーキ１ａと同様の効果を奏することができる。

１ａ、１ｂ、１ｃ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，１０シリンダボア，１２ピストン，１３液圧室，２５モータ（電動モータ），２８ピストン保持機構（パーキングブレーキ機構），３１ボールアンドランプ機構，３３ねじ機構，５１クラッチ機構，５２スリーブ部材，５８縦溝，１００アジャスタナット，１０１ベースナット，１２０クラッチスプリング，１２０Ａコイル部（係合部），１２０Ｂ回り止め端部，Ｄディスクロータ

Claims

ロータを挟んでロータの軸方向両側に配置される一対のパッドのうち一方をディスクに押し付けるピストンと、
該ピストンが軸方向に移動可能に収容され、内部に液圧室が設け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電動モータと、
前記キャリパ本体に設けられ、前記電動モータの回転によって待機位置と制動位置との間で前記ピストンを移動させ、前記制動位置に移動した前記ピストンを保持するパーキングブレーキ機構と、を備え、
該パーキングブレーキ機構は、前記電動モータの回転を直動に変換して前記ピストンを移動させる少なくとも２つの回転直動変換機構を有し、
該２つの回転直動変換機構のうちの一方はねじ機構であって、該ねじ機構には、前記ピストンを制動位置から待機位置の方向に戻すときの回転を抑制するクラッチ機構が設けられ、
該クラッチ機構は、前記ピストンの内部に回転不能に配置されるスリーブ部材と、
前記ねじ機構に係合する係合部及び該係合部から前記ピストンの径方向に延出して前記スリーブ部材に係合される回り止め部を有するクラッチスプリングと、を備える、ディスクブレーキ。
前記２つの回転直動変換機構のうちの他方は、ボールアンドランプ機構である、請求項１に記載のディスクブレーキ。
前記スリーブ部材は、その周壁に軸方向に延びる縦溝を有し、
該縦溝に前記クラッチスプリングの前記回り止め部が係合する、請求項１又は２に記載のディスクブレーキ。
前記スリーブ部材は、前記ピストンの内部で軸方向に移動可能に設けられている、請求項１乃至３のいずれかに記載のディスクブレーキ。