JP7427555B2 - ディスクブレーキ装置 - Google Patents
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Description
前記キャリパは、前記パッド側が開口したシリンダを有する。
前記ピストンは、前記シリンダ内に嵌装され、前記パッドをロータに向けて押圧する。
前記回転直動変換機構は、駆動源の回転運動を直線運動に変換することで、前記ピストンを前記ロータに向けて押し出す。
本発明のディスクブレーキ装置は、サービスブレーキによる制動力を、前記シリンダ内にブレーキオイルを送り込むことにより発生させ、パーキングブレーキによる制動力を、前記回転直動変換機構を作動させることにより発生させる。
さらに本発明のディスクブレーキ装置は、前記ピストンを、軸方向に2分割された、ピストン本体と、ピストンキャップとから構成している。
前記回転直動変換機構は、前記駆動源によって回転駆動される回転部材と、前記回転部材に螺合するとともに、前記ピストン本体の内側に配置され、前記ピストン本体に対し相対回転を不能に係合し、前記ピストン本体を軸方向に押圧する直動部材と、を有する。
前記ピストン本体と前記ピストンキャップとの間には、前記直動部材を前記ロータ側に移動させるべく前記回転部材を正回転方向に回転駆動する際に、前記ピストンキャップに対する前記ピストン本体の正回転方向への相対回転を規制し、かつ、前記直動部材を反ロータ側に移動させるべく前記回転部材を逆回転方向に回転駆動する際に、前記ピストンキャップに対する前記ピストン本体の逆回転方向への相対回転を許容する、一方向回転規制部を有する。
前記ピストン本体と前記ピストンキャップとの間には、前記一方向回転規制部とは別に、前記ピストン本体と前記ピストンキャップとの間で軸力を伝達する軸力伝達部をさらに有している。
前記回転部材を逆回転方向に回転駆動することで、前記本体側係合部が前記キャップ側係合部を乗り越えた後、前記回転部材を正回転方向に回転駆動した際に、前記本体側係合部及び前記キャップ側係合部を介さず、前記軸力伝達部を介して、前記ピストン本体と前記ピストンキャップとの間で軸力が伝達される。
この場合には、前記軸力伝達部を、前記ピストン本体のうち、該ピストン本体の中心軸線に直交する仮想平面上に位置する、平坦面状の本体側伝達面と、前記ピストンキャップのうち、該ピストンキャップの中心軸線に直交する仮想平面上に位置する、平坦面状のキャップ側伝達面とから構成することができる。
前記ピストン本体と前記ピストンキャップとのいずれか一方に嵌合されたピストンリングの一部を、前記ピストン本体と前記ピストンキャップとのいずれか他方に形成された保持凹溝に対して軸方向の変位を可能に係合させることで、前記ピストンキャップが、前記回転部材を逆回転方向に回転駆動する際に、少なくとも前記本体側係合部が前記キャップ側係合部を乗り越えられる分だけ、前記ピストン本体に対し軸方向に関する相対変位を可能に支持されている。
前記キャップ側係合部は、前記ピストンキャップを構成するその他の部分と一体に構成しても良いし、前記その他の部分と別体に構成し、前記その他の部分に固定しても良い。
本発明の一態様にかかるディスクブレーキ装置では、前記ピストン本体を金属製とし、前記ピストンキャップを金属製又は合成樹脂製とすることができる。
この場合には、前記本体側案内面を、傾斜面又は曲面(断面円弧形の部分円筒面及び部分球面を含む)とすることができる。
この場合には、前記キャップ側案内面を、傾斜面又は曲面(断面円弧形の部分円筒面及び部分球面を含む)とすることができる。
この場合には、前記ピストンキャップを、合成樹脂製のキャップ本体と、該キャップ本体にモールドされた金属製の係合片とを備えるものとし、このうちの係合片の一部により、前記キャップ側係合部を構成することができる。
この場合にはさらに、前記ピストンキャップを、合成樹脂製のキャップ本体と、該キャップ本体に一部(基部)がモールドされた金属製の係合片と、金属製の動力伝達部材とを備えたものとすることができる。そして、このうちの動力伝達部材を前記キャップ本体の端面から露出させ、該露出した面により、後述するキャップ側伝達面を構成することができる。
この場合には、複数の前記本体側係合部を、円周方向に等間隔に配置し、複数の前記キャップ側係合部を、円周方向に等間隔に配置することができる。
前記一方向回転規制部を、前記ピストン本体に備えられた本体側摺接面と、前記ピストンキャップに備えられ、前記本体側摺接面と軸方向に対向するキャップ側摺接面とから構成する。
前記本体側摺接面と前記キャップ側摺接面との少なくとも一方を、前記本体側摺接面と前記キャップ側摺接面との間の摩擦係数を高める表面加工が施されているか、又は、摩擦部材により構成する。
前記回転部材を正回転方向に回転駆動する際には、前記本体側摺接面から前記キャップ側摺接面に作用する軸力の増大に伴い、前記本体側摺接面と前記キャップ側摺接面とを相対回転不能に摩擦係合させ、前記回転部材を逆回転方向に回転駆動する際には、前記本体側摺接面から前記キャップ側摺接面に作用する軸力の低下に伴い、前記本体側摺接面を前記キャップ側摺接面に対して逆回転方向に相対回転させる。
実施の形態の第1例について、図1~図12を用いて説明する。
本例のディスクブレーキ装置1は、電動パーキングブレーキ式のディスクブレーキ装置であり、油圧式のサービスブレーキとしての機能と、電動式のパーキングブレーキとしての機能を併せ持っている。ディスクブレーキ装置1は、サービスブレーキとして機能する油圧式の対向ピストン型ブレーキ機構部2に、パーキングブレーキとして機能する電動式のフローティング型ブレーキ機構部3を組み合わせた構成を有する。
対向ピストン型ブレーキ機構部2を構成するキャリパ4は、アウタパッド6a及びインナパッド6bを、軸方向(図1の表裏方向、図2及び図3の上下方向)に移動可能に支持する。このようなキャリパ4は、アルミニウム合金などの軽合金の鋳造品(ダイキャスト成形品を含む)であり、ロータ9の軸方向両側に配置されたアウタボディ部13及びインナボディ部14と、ロータ9の径方向外側に配置された連結部15a、15b、16とを有している。キャリパ4は、インナボディ部14が備える1対の取付座17により、懸架装置に支持固定される。
回入側インナシリンダ11aに嵌装された兼用ピストン7は、特許請求の範囲に記載したピストンに相当し、軸方向に2分割された分割構造を有している。兼用ピストン7は、ピストン本体22とピストンキャップ23とから構成されている。
なお、本発明を実施する場合には、ピストンキャップとインナパッドとの間の回り止め構造を省略し、ピストンキャップとインナパッドとの間に作用する摩擦力を利用して、インナパッドに対するピストンキャップの相対回転を規制することもできる。
本例では、ピストン本体22とピストンキャップ23との間に、一方向回転規制部40を配置している。そして、ピストン本体22とピストンキャップ23とを、前述した従来構造のように、凹凸嵌合させて連結したり、いずれの方向にも相対回転不能に連結したりせずに、一方向回転規制部40を介して接続している。
本体側案内面44の傾斜角度α及びキャップ側案内面46の傾斜角度βは、ピストン本体22にピストンシール30a、30bにより作用する摩擦力に打ち勝ち、本体側案内面44がキャップ側案内面46に乗り上げられること、および、正回転駆動時に、本体側案内面44がキャップ側案内面46から滑り下りられることなどを考慮して決定することができる。
サービス専用ピストン8は、兼用ピストン7と同様に2分割構造を有している。サービス専用ピストン8は、図3に示すように、たとえば炭素鋼製で、有底円筒形状を有する筒部106と、筒部106の先端部に装着された、たとえばステンレス鋼製の蓋部107とからなる。サービス専用ピストン8の底面と、サービス専用ピストン8が嵌装された各シリンダ10a、10b、11bの奥部との間には、圧油を導入するための液圧室50が形成されている。また、各シリンダ10a、10b、11bの内周面に形成されたシール溝51には、環状のピストンシール52を装着している。また、各シリンダ10a、10b、11bの開口縁部とサービス専用ピストン8の先端部との間には、ダストカバー53が架け渡されている。
アウタパッド6a及びインナパッド6bは、ロータ9の軸方向両側に配置されている。具体的には、アウタパッド6aは、ロータ9とアウタボディ部13との間に配置されており、インナパッド6bは、ロータ9とインナボディ部14との間に配置されている。アウタパッド6a及びインナパッド6bはそれぞれ、ライニング(摩擦材)57と、該ライニング57の裏面を支持した金属製の裏板(プレッシャプレート)58とを備えている。本例では、インナパッド6bが特許請求の範囲に記載したパッドに相当する。
フローティング型ブレーキ機構部3を構成するクランプ部材5は、アルミニウム系合金製又は鉄系合金製で、逆U字形状を有している。クランプ部材5は、周方向に関して回入側連結部15aと中間連結部16との間部分に配置されており、1対のパッド6a、6b及びインナボディ部14を径方向外側から跨いでいる。つまり、クランプ部材5は、キャリパ4にマウントするように取り付けられている。クランプ部材5は、軸方向外側部に二股状の押圧部60を有しており、軸方向内側部にクランプ基部61を有している。また、クランプ部材5は、ロータ9の径方向外側に配置され、かつ、押圧部60とクランプ基部61とを軸方向に連結するブリッジ部62を有している。
上述のようなクランプ部材5を、キャリパ4に対して軸方向に関する変位を可能に支持している。本例では、第一ガイド部69と第二ガイド部70と第三ガイド部71との合計3箇所により、クランプ部材5をキャリパ4に対し支持している。
フローティング型ブレーキ機構部3を構成する電動式のアクチュエータ12は、クランプ基部61の軸方向内側に配置された電動駆動装置(MGU)78と、収容部65の内側に配置された回転直動変換機構79とを備えている。
本例のディスクブレーキ装置1によりサービスブレーキを作動させる際には、キャリパ4に備えられたすべてのシリンダ10a、10b、11a、11bの液圧室28、50に、通油路18a、18bを通じてブレーキオイルを送り込む。これにより、すべてのピストン7、8(1個の兼用ピストン7と3個のサービス専用ピストン8)を、それぞれシリンダ10a、10b、11a、11bから押し出し、1対のパッド6a、6bをロータ9の軸方向両側面に押し付ける。この結果、ロータ9が、軸方向両側から強く押し付けられて制動が行われる。このように、ディスクブレーキ装置1は、サービスブレーキによる制動力を、ブレーキオイルの導入により、すべてのピストン7、8を押し出すことにより得る。
実施の形態の第2例について、図13~図16を用いて説明する。本例では、実施の形態の第1例と同様の構成要素には、実施の形態の第1例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
実施の形態の第3例について、図17~図18を用いて説明する。本例では、実施の形態の第1例と同様の構成要素には、実施の形態の第1例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
実施の形態の第4例について、図19を用いて説明する。本例では、実施の形態の第1例と同様の構成要素には、実施の形態の第1例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
実施の形態の第5例について、図20を用いて説明する。本例では、実施の形態の第1例と同様の構成要素には、実施の形態の第1例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例及び第4例と同じである。
実施の形態の第6例について、図21を用いて説明する。本例では、実施の形態の第1例と同様の構成要素には、実施の形態の第1例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
実施の形態の第7例について、図22を用いて説明する。本例では、実施の形態の第1例と同様の構成要素には、実施の形態の第1例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
2 対向ピストン型ブレーキ機構部
3 フローティング型ブレーキ機構部
4、4a キャリパ
5 クランプ部材
6a、6c アウタパッド
6b、6d インナパッド
7 兼用ピストン
8 サービス専用ピストン
9 ロータ
10a 回入側アウタシリンダ
10b 回出側アウタシリンダ
11a 回入側インナシリンダ
11b 回出側インナシリンダ
12 アクチュエータ
13 アウタボディ部
14 インナボディ部
15a 回入側連結部
15b 回出側連結部
16 中間連結部
17 取付座
18a、18b 通油路
19 大径孔部
20 小径孔部
21 ガイド筒
22、22a、22b ピストン本体
23、23a、23b、23c、23d ピストンキャップ
24 大径筒部
25 小径筒部
26、26a、26b、26c 隔壁部
27 底面
28 液圧室
29、29a 雌スプライン
30a、30b、30c ピストンシール
31a、31b、31c シール溝
32、32a、32b、32c、32d、32e 筒状部
33、33a、33b 塞ぎ板部
34 係合凹部
35 係合突部
36、36a ピストンブーツ
37、37a 環状凹溝
38、38a ピストンリング
39、39a 保持凹溝
40、40a、40b、40c、40d 一方向回転規制部
41、41a、41b 本体側係合部
42、42a、42b、42c キャップ側係合部
43、43a 本体側規制面
44 本体側案内面
45、45a、45b、45c キャップ側規制面
46、46a、46b キャップ側案内面
47、47a 軸力伝達部
48、48a 本体側伝達面
49、49a キャップ側伝達面
50 液圧室
51 シール溝
52 ピストンシール
53 ダストカバー
54 ブリーダスクリュー
55a、55b ガイド壁部
56a、56b ガイド凹溝
57 ライニング
58 裏板
59 耳部
60、60a 押圧部
61、61a クランプ基部
62、62a ブリッジ部
63、63a 基部本体
64、64a 腕部
65 収容部
66、66a 底部
67、67a 貫通孔
68 支持筒部
69 第一ガイド部
70 第二ガイド部
71 第三ガイド部
72 シール溝
73 シール部材
74 ダストカバー
75 インナ側ガイドピン
76 突状支持部
77 アウタ側ガイドピン
78 電動駆動装置
79 回転直動変換機構
80 ケーシング
81 回転軸
82 スピンドル
83 ナット
84 雄ねじ部
85 フランジ部
86 スラストベアリング
87 雌ねじ部
88 雄スプライン
89 サポート
90 ピストン
91 サポート基部
92 外側連結部
93 連結腕部
94 取付孔
95 シリンダ
96 ガイドピン
97 ブーツ
98 液圧室
99 本体側摺接面
100 キャップ側摺接面
101 キャップ本体
102 係合片
103 基部
104 軸力伝達部材
105 角部
106 筒部
107 蓋部
Claims (13)
- パッドと、
前記パッド側が開口したシリンダを有するキャリパと、
前記シリンダ内に嵌装され、前記パッドをロータに向けて押圧する、ピストンと、
駆動源の回転運動を直線運動に変換することで前記ピストンを前記ロータに向けて押し出す、回転直動変換機構と、を備え、
サービスブレーキによる制動力は、前記シリンダ内にブレーキオイルを送り込むことにより発生させ、パーキングブレーキによる制動力は、前記回転直動変換機構を作動させることにより発生させる、ディスクブレーキ装置であって、
前記ピストンは、軸方向に2分割された、ピストン本体と、ピストンキャップとからなり、
前記回転直動変換機構は、前記駆動源によって回転駆動される回転部材と、前記回転部材に螺合するとともに、前記ピストン本体の内側に配置され、前記ピストン本体に対し相対回転を不能に係合し、前記ピストン本体を軸方向に押圧する直動部材と、を有し、
前記ピストン本体と前記ピストンキャップとの間には、前記直動部材を前記ロータ側に移動させるべく前記回転部材を正回転方向に回転駆動する際に、前記ピストンキャップに対する前記ピストン本体の正回転方向への相対回転を規制し、かつ、前記直動部材を反ロータ側に移動させるべく前記回転部材を逆回転方向に回転駆動する際に、前記ピストンキャップに対する前記ピストン本体の逆回転方向への相対回転を許容する、一方向回転規制部を有し、
前記一方向回転規制部は、前記ピストン本体に備えられた少なくとも1つの凸状の本体側係合部と、前記ピストンキャップに備えられ、前記回転部材を正回転方向に回転駆動する際に前記本体側係合部と機械的に係合する、少なくとも1つの凸状のキャップ側係合部とから構成されており、
前記ピストン本体と前記ピストンキャップとの間には、前記一方向回転規制部とは別に、前記ピストン本体と前記ピストンキャップとの間で軸力を伝達する軸力伝達部をさらに有し、
前記回転部材を逆回転方向に回転駆動することで、前記本体側係合部が前記キャップ側係合部を乗り越えた後、前記回転部材を正回転方向に回転駆動した際に、前記本体側係合部及び前記キャップ側係合部を介さず、前記軸力伝達部を介して、前記ピストン本体と前記ピストンキャップとの間で軸力が伝達される、
ディスクブレーキ装置。 - 前記軸力伝達部は、前記ピストン本体のうち、該ピストン本体の中心軸線に直交する仮想平面上に位置する、平坦面状の本体側伝達面と、前記ピストンキャップのうち、該ピストンキャップの中心軸線に直交する仮想平面上に位置する、平坦面状のキャップ側伝達面とから構成される、請求項1に記載したディスクブレーキ装置。
- パッドと、
前記パッド側が開口したシリンダを有するキャリパと、
前記シリンダ内に嵌装され、前記パッドをロータに向けて押圧する、ピストンと、
駆動源の回転運動を直線運動に変換することで前記ピストンを前記ロータに向けて押し出す、回転直動変換機構と、を備え、
サービスブレーキによる制動力は、前記シリンダ内にブレーキオイルを送り込むことにより発生させ、パーキングブレーキによる制動力は、前記回転直動変換機構を作動させることにより発生させる、ディスクブレーキ装置であって、
前記ピストンは、軸方向に2分割された、ピストン本体と、ピストンキャップとからなり、
前記回転直動変換機構は、前記駆動源によって回転駆動される回転部材と、前記回転部材に螺合するとともに、前記ピストン本体の内側に配置され、前記ピストン本体に対し相対回転を不能に係合し、前記ピストン本体を軸方向に押圧する直動部材と、を有し、
前記ピストン本体と前記ピストンキャップとの間には、前記直動部材を前記ロータ側に移動させるべく前記回転部材を正回転方向に回転駆動する際に、前記ピストンキャップに対する前記ピストン本体の正回転方向への相対回転を規制し、かつ、前記直動部材を反ロータ側に移動させるべく前記回転部材を逆回転方向に回転駆動する際に、前記ピストンキャップに対する前記ピストン本体の逆回転方向への相対回転を許容する、一方向回転規制部を有し、
前記一方向回転規制部は、前記ピストン本体に備えられた少なくとも1つの凸状又は凹状の本体側係合部と、前記ピストンキャップに備えられ、前記回転部材を正回転方向に回転駆動する際に前記本体側係合部と機械的に係合する、少なくとも1つの凸状又は凹状のキャップ側係合部とから構成されており、
前記ピストン本体と前記ピストンキャップとのいずれか一方に嵌合されたピストンリングの一部を、前記ピストン本体と前記ピストンキャップとのいずれか他方に形成された保持凹溝に対して軸方向の変位を可能に係合させることで、前記ピストンキャップが、前記回転部材を逆回転方向に回転駆動する際に、少なくとも前記本体側係合部が前記キャップ側係合部を乗り越えられる分だけ、前記ピストン本体に対し軸方向に関する相対変位を可能に支持されている、
ディスクブレーキ装置。 - 前記本体側係合部のうち、前記回転部材を正回転方向に回転駆動する際に前記キャップ側係合部と接触する部分と、前記キャップ側係合部のうち、前記回転部材を正回転方向に回転駆動する際に前記本体側係合部と接触する部分との、少なくとも一方に、前記ピストンの中心軸線と平行な規制面を有する、請求項1~3のうちのいずれか1項に記載したディスクブレーキ装置。
- 前記本体側係合部は、前記回転部材を逆回転方向に回転駆動する際に前記キャップ側係合部と接触する部分に、逆回転方向に関して後方側に向かうほど軸方向に関して前記ロータに近づく本体側案内面を有しており、
前記回転部材を逆回転方向に回転駆動する際に、前記キャップ側係合部により前記本体側案内面を押し上げる、
請求項1~4のうちのいずれか1項に記載したディスクブレーキ装置。 - 前記本体側案内面は、傾斜面又は曲面である、請求項5に記載したディスクブレーキ装置。
- 前記キャップ側係合部は、前記回転部材を逆回転方向に回転駆動する際に前記本体側係合部と接触する部分に、逆回転方向に関して前方側に向かうほど軸方向に関して前記ロータから離れるキャップ側案内面を有しており、
前記回転部材を逆回転方向に回転駆動する際に、前記キャップ側案内面により前記本体側係合部を押し上げる、
請求項1~6のうちのいずれか1項に記載したディスクブレーキ装置。 - 前記キャップ側案内面は、傾斜面又は曲面である、請求項7に記載したディスクブレーキ装置。
- 前記ピストンキャップのうち、少なくとも前記キャップ側係合部が、金属製である、請求項1~8のうちのいずれか1項に記載したディスクブレーキ装置。
- 前記本体側係合部は、円周方向に離隔して複数備えられており、
前記キャップ側係合部は、円周方向に離隔して複数備えられている、
請求項1~9のうちのいずれか1項に記載したディスクブレーキ装置。 - 複数の前記本体側係合部は、円周方向に等間隔に配置されており、
複数の前記キャップ側係合部は、円周方向に等間隔に配置されている、
請求項10に記載したディスクブレーキ装置。 - パッドと、
前記パッド側が開口したシリンダを有するキャリパと、
前記シリンダ内に嵌装され、前記パッドをロータに向けて押圧する、ピストンと、
駆動源の回転運動を直線運動に変換することで前記ピストンを前記ロータに向けて押し出す、回転直動変換機構と、を備え、
サービスブレーキによる制動力は、前記シリンダ内にブレーキオイルを送り込むことにより発生させ、パーキングブレーキによる制動力は、前記回転直動変換機構を作動させることにより発生させる、ディスクブレーキ装置であって、
前記ピストンは、軸方向に2分割された、ピストン本体と、ピストンキャップとからなり、
前記回転直動変換機構は、前記駆動源によって回転駆動される回転部材と、前記回転部材に螺合するとともに、前記ピストン本体の内側に配置され、前記ピストン本体に対し相対回転を不能に係合し、前記ピストン本体を軸方向に押圧する直動部材と、を有し、
前記ピストン本体と前記ピストンキャップとの間には、前記直動部材を前記ロータ側に移動させるべく前記回転部材を正回転方向に回転駆動する際に、前記ピストンキャップに対する前記ピストン本体の正回転方向への相対回転を規制し、かつ、前記直動部材を反ロータ側に移動させるべく前記回転部材を逆回転方向に回転駆動する際に、前記ピストンキャップに対する前記ピストン本体の逆回転方向への相対回転を許容する、一方向回転規制部を有し、
前記一方向回転規制部は、前記ピストン本体と前記ピストンキャップとの間で軸力を伝達する機能を兼ね備えており、前記ピストン本体に備えられた本体側摺接面と、前記ピストンキャップに備えられ、前記本体側摺接面と軸方向に対向するキャップ側摺接面とから構成されており、
前記本体側摺接面と前記キャップ側摺接面との少なくとも一方は、前記本体側摺接面と前記キャップ側摺接面との間の摩擦係数を高める表面加工が施されているか、又は、摩擦部材により構成されており、
前記回転部材を正回転方向に回転駆動する際には、前記本体側摺接面から前記キャップ側摺接面に作用する軸力の増大に伴い、前記本体側摺接面と前記キャップ側摺接面とが相対回転不能に摩擦係合し、前記回転部材を逆回転方向に回転駆動する際には、前記本体側摺接面から前記キャップ側摺接面に作用する軸力の低下に伴い、前記本体側摺接面が前記キャップ側摺接面に対して逆回転方向に相対回転する、
ディスクブレーキ装置。 - 前記駆動源をさらに備え、前記駆動源が電動モータである、請求項1~12のうちのいずれか1項に記載したディスクブレーキ装置。
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