JP4552529B2

JP4552529B2 - 常用兼駐車ブレーキ装置

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Publication number: JP4552529B2
Application number: JP2004182072A
Authority: JP
Inventors: 浩一橋田
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2004-06-21
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2024-06-21
Also published as: JP2006002906A

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ブレーキ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、ブレーキ力を発生させた後に、機械的にロックされてブレーキ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線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押動され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線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、前記調節ナットが定位置にあるアンロック状態では前記調節ナットを回転可能とし、前記調節ナットが定位置からシリンダ軸線方向にて所定量移動したロック状態では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を備えた常用兼駐車ブレーキ装置が示されている。
特表２０００−５０４８１１号公報

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、駐車ブレーキ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線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し出されることにより押動され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線方向にて定位置から移動位置間で移動可能に設けられて、定位置にてピストン押し出し方向への移動を制限され、第１付勢手段により定位置から移動位置に向けてシリンダ軸線方向に付勢されるとともに、前記第１付勢手段の付勢力より付勢力が大きい第２付勢手段により移動位置から定位置に向けてシリンダ軸線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、シリンダ軸線方向に延び、所定のリードを有する第１固定ネジ要素と、この第１固定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、シリンダ軸線方向に所定のネジ隙間を有して前記第１固定ネジ要素に螺合される第１移動ネジ要素と、前記液圧室内にて前記第１固定ネジ要素に対して同軸的に配置され、前記シリンダに一体的に設けられて、シリンダ軸線方向に延び、前記第１固定ネジ要素のリードに比して小さいリードを有する第２固定ネジ要素と、この第２固定ネジ要素のネジ面と対をなすネジ面を有して、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線方向にて移動可能に設けられ、シリンダ軸線方向に所定のネジ隙間を有して前記第２固定ネジ要素に螺合され、定位置にてピストン押し出し方向への移動を制限され、第３付勢手段により定位置に向けて付勢される第２移動ネジ要素と、この第２移動ネジ要素と前記移動体を係合・非係合可能であり、前記移動体と前記第２移動ネジ要素がそれぞれの定位置に保持されて非係合であるときには非係合状態とされて、前記第２移動ネジ要素と前記移動体の相対回転を許容し、前記移動体が定位置から移動位置に向けて所定量以上に移動して前記第２移動ネジ要素と係合するときには係合状態となって、前記第２移動ネジ要素と前記移動体の相対回転を制限する摩擦クラッチと、この摩擦クラッチが非係合状態であるときには前記移動体を前記第２付勢手段に抗して定位置から移動位置に向けてシリンダ軸線方向に移動させることが可能であり、前記摩擦クラッチが係合状態であるときには前記移動体と前記第２移動ネジ要素を前記第２付勢手段と前記第３付勢手段に抗して移動位置に向けてシリンダ軸線方向に移動させることが可能である駆動装置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、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（ピストンがブレーキライニングを押動していて、ブレーキライニングが被制動回転体に係合して制動している状態）にて、駆動装置を作動状態として、移動体を第２付勢手段に抗して定位置から移動位置に向けてシリンダ軸線方向に移動させると、移動体が定位置から移動位置に向けて所定量以上に移動するとき第２移動ネジ要素と係合して摩擦クラッチが係合状態とされる。このため、移動体が定位置から移動位置に向けて所定量以上に移動するときには、移動体と第２移動ネジ要素が係合状態の摩擦クラッチにより相対回転を制限された状態で一体的に回転しながらシリンダ軸線方向に移動する。

ところで、当該ブレーキ装置においては、第２固定ネジ要素と第２移動ネジ要素の螺合部におけるリードが第１固定ネジ要素と第１移動ネジ要素の螺合部におけるリードに比して小さくされているため、移動体と第２移動ネジ要素が摩擦クラッチを介して一体的に回転しながらシリンダ軸線方向に移動することにより、第２固定ネジ要素と第２移動ネジ要素の螺合部におけるシリンダ軸線方向のネジ隙間が第２移動ネジ要素の移動方向側にて消失して、第２固定ネジ要素の反移動方向側ネジ面と第２移動ネジ要素の移動方向側ネジ面が当接した後に、第１固定ネジ要素と第１移動ネジ要素の螺合部におけるシリンダ軸線方向のネジ隙間が第１移動ネジ要素の反移動方向側にて消失して、第１固定ネジ要素の移動方向側ネジ面と第１移動ネジ要素の反移動方向側ネジ面が当接し、移動体と第２移動ネジ要素の一体的な回転が停止する。

この状態では、移動体と第２移動ネジ要素が係合状態の摩擦クラッチを介して一体で、第２固定ネジ要素のネジ面と第２移動ネジ要素のネジ面の当接部と、第１固定ネジ要素のネジ面と第１移動ネジ要素のネジ面の当接部を突っ張っている。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、上記した両当接部を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当接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線方向に押し戻されることはなく機械的にロック維持される。これにより、当該ブレーキ装置では、除圧に伴う駐車ブレーキ力の低下を避けることが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記移動体が、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線方向にて移動可能に組付けられて、前記液圧室内を主室と制御室に区画する第２のピストンであり、前記駆動装置が前記主室にブレーキ液を給排可能な液圧回路から分岐されて前記制御室にブレーキ液を給排可能な分岐液圧回路に介装されて、前記主室と前記制御室の連通・遮断を切り換えることが可能な切換弁であることも可能である。この場合には、シリンダ内の液圧室に電気機器を組み込んでいないため、電気機器の耐液性、シール性、耐熱性等を懸念する必要がなくて、当該ブレーキ装置を信頼性の高いものとすることが可能である。

また、この場合において、主室と制御室の連通が遮断されているときに制御室から排出されるブレーキ液を収容可能なリザーバが切換弁に接続されていることも可能である。この場合には、第２のピストンに作用する主室と制御室の液圧差を大きくすることができて、第２のピストンの作動応答性を向上させることが可能であり、これにより駐車ブレーキの作動応答性を向上させることが可能である。

以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を可動キャリパ型ディスクブレーキに実施した実施形態を概略的に示していて、この実施形態の常用兼駐車ブレーキ装置Ａ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ＣＵ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Ａ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およびカップ状のピストン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線方向（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Ｒｏを形成している。この液圧室Ｒｏは、ブレーキ液圧回路２３の一部を構成する液圧回路２３ａに接続されていて、液圧回路２３ａ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。

また、この実施形態においては、可動キャリパ１７のシリンダ１７ａに、第２のピストン２５、ネジ軸２７およびナット２９が組み込まれるとともに、第１ばね３１およびスラスト軸受３２と第２ばね３３およびスラスト軸受３４が組付けられている。また、液圧回路２３ａから分岐した分岐液圧回路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。

第２のピストン２５は、液圧室Ｒｏ内にてシリンダ１７ａにシールカップ２６を介してシリンダ軸線回りに回転可能かつシリンダ軸線方向にて定位置から移動位置間で移動可能に組付けられていて、液圧室Ｒｏ内を主室Ｒ１と制御室Ｒ２に区画している。主室Ｒ１は、液圧回路２３ａに接続されていて、液圧回路２３ａを通してブレーキ液を供給・排出可能とされている。一方、制御室Ｒ２は、分岐液圧回路２３ｂに接続されていて、分岐液圧回路２３ｂを通してブレーキ液を供給・排出可能とされている。

この第２のピストン２５は、第１ばね３１によりスラスト軸受３２を介して定位置から移動位置に向けて（図１の右方に向けて）シリンダ軸線方向に付勢されていて、図１に示したように、スラスト軸受３２の断面Ｌ字状リテーナ部がシリンダ１７ａ内に液密的に固定したホルダ１８の環状段部に当接する定位置にてピストン１９の押し出し方向（図１の左方）への移動を制限されている。また、この第２のピストン２５には、ピストン１９に別部材で一体的に設けた雌ネジ部１９ａに螺合する雄ネジ部２５ａが一体的に設けられている。

ピストン１９に設けた雌ネジ部１９ａは、所定のリードを有する第１固定ネジ要素であり、主室Ｒ１に露呈する状態にてシリンダ軸線方向に延びている。第２のピストン２５の雄ネジ部２５ａは、ピストン１９に設けた雌ネジ部１９ａに対してシリンダ軸線方向に所定のネジ隙間を有して螺合される第１移動ネジ要素であり、ピストン１９に設けた雌ネジ部１９ａのネジ面と対をなすネジ面を有している。

ネジ軸２７は、前記第１固定ネジ要素のリードに比して小さいリードを有する第２固定ネジ要素としての雄ネジ部２７ａを有していて、ピストン１９に設けた雌ネジ部１９ａに対して同軸的に配置された状態にて、シリンダ１７ａにホルダ１８を介して一体的に設けられており、制御室Ｒ２に露呈する状態にてシリンダ軸線方向に延びている。

ナット２９は、制御室Ｒ２内にシリンダ軸線回りに回転可能かつシリンダ軸線方向にて移動可能に設けられていて、第１ばね３１の付勢力より付勢力が大きい第３ばね３５によりスラスト軸受３６を介して定位置に向けてシリンダ軸線方向に付勢されており、図１に示したように、ネジ軸２７の先端に固定したストッパ２８に当接する定位置にてピストン１９の押し出し方向（図１の左方）への移動を制限されている。

このナット２９は、第２移動ネジ要素としての雌ネジ部２９ａを有している。ナット２９の雌ネジ部２９ａは、ネジ軸２７の雄ネジ部２７ａに対してシリンダ軸線方向に所定のネジ隙間を有して螺合されていて、雄ネジ部２７ａのネジ面と対をなすネジ面を有している。また、ナット２９は、その外周に第２のピストン２５側を小径とするテーパー部２９ｂを有していて、このテーパー部２９ｂは第２のピストン２５に形成したテーパー部２５ｂに係合・非係合可能であり、ナット２９のテーパー部２９ｂ、第２のピストン２５のテーパー部２５ｂおよび各ばね３１，３３，３５等によって摩擦クラッチＦＣが構成されている。

摩擦クラッチＦＣは、第２のピストン２５とナット２９を係合・非係合可能であり、第２のピストン２５とナット２９がそれぞれの定位置に保持されて非係合であるときには非係合状態とされて、第２のピストン２５とナット２９の相対回転を許容し、第２のピストン２５が定位置から移動位置に向けて所定量以上に移動してナット２９と係合するときには係合状態となって、第２のピストン２５とナット２９の相対回転を制限する。

切換弁４１は、電気制御装置ＥＣＵによって通電・非通電を制御される３ポート２位置電磁切換弁であり、主室Ｒ１にブレーキ液を給排可能な液圧回路２３ａから分岐されて制御室Ｒ２にブレーキ液を給排可能な分岐液圧回路２３ｂに介装されていて、主室Ｒ１と制御室Ｒ２および制御室Ｒ２とリザーバ４３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、主室Ｒ１と制御室Ｒ２が連通されるとともに、リザーバ４３への液流れが内蔵したチェック弁４１ａによって阻止され、通電時、主室Ｒ１と制御室Ｒ２の連通が遮断されるとともに、制御室Ｒ２とリザーバ４３が連通されて制御室Ｒ２からリザーバ４３への液流れが可能となる。

リザーバ４３は、切換弁４１に接続されていて、切換弁４１によって主室Ｒ１と制御室Ｒ２の連通が遮断されているときに、制御室Ｒ２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ＣＵから分岐液圧回路２３ｂにブレーキ液が供給されていない状態で切換弁４１によって主室Ｒ１と制御室Ｒ２が連通されたときにチェック弁４１ａを通して分岐液圧回路２３ｂ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ＣＵ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Ａ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ＣＵ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実施形態の常用兼駐車ブレーキ装置Ａにおいては、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るため、主室Ｒ１と制御室Ｒ２が常に連通していて、これらの内部圧力が同一であり、また分岐液圧回路２３ｂからリザーバ４３へのブレーキ液の流れが切換弁４１内のチェック弁４１ａにより規制されている。

このため、この状態（常用ブレーキ状態）では、主室Ｒ１と制御室Ｒ２の液圧差が常にゼロであり、第２のピストン２５に液圧差による押動力は作用しない。したがって、第２のピストン２５とナット２９は、図１に示したように、各ばね３３，３５の作用によりそれぞれの定位置に保持されていて、摩擦クラッチＦＣは非係合状態に維持されている。

ところで、この常用ブレーキ状態では、ブレーキペダルＢＰが踏み込み操作されると、マスタシリンダＭＣからブレーキ液圧制御ユニットＣＵを介して液圧回路２３ａにブレーキ液が加圧供給されて、液圧回路２３ａから主室Ｒ１にブレーキ液が加圧供給されるとともに、液圧回路２３ａから分岐液圧回路２３ｂと切換弁４１を通して制御室Ｒ２にブレーキ液が加圧供給される。

このため、このときには、主室Ｒ１と制御室Ｒ２へのブレーキ液の加圧供給により、図２に示したように、第２のピストン２５およびナット２９が静止のままで、ピストン１９に設けた雌ネジ部１９ａと第２のピストン２５の雄ネジ部２５ａ間のネジ隙間の範囲内において、ピストン１９をシリンダ軸方向に前進させることが可能であり、当該ブレーキ装置Ａを常用ブレーキとして作動させることが可能である。

したがって、このときには、主室Ｒ１に加圧供給されるブレーキ液により、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、ブレーキペダルＢＰの踏み込み操作が解除されて、マスタシリンダＭＣから主室Ｒ１と制御室Ｒ２へのブレーキ液の加圧供給が除かれて除圧されると、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、図２の制動状態から図１の非制動状態に戻って、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、上述した常用ブレーキ状態にて、ピストン１９がシリンダ軸方向に前進する際に、例えば、ブレーキライニング１３ａ，１５ａの摩耗等により、ピストン１９に設けた雌ネジ部１９ａと第２のピストン２５の雄ネジ部２５ａ間のネジ隙間以上にピストン１９が前進するときには、図３にて示した状態を経て図４にて示した状態となって、第２のピストン２５が定位置にて回転し、ピストン１９に設けた雌ネジ部１９ａと第２のピストン２５の雄ネジ部２５ａ間の螺合量が自動的にアジャストされる。

なお、ピストン１９に設けた雌ネジ部１９ａと第２のピストン２５の雄ネジ部２５ａ間の螺合量がアジャストされた後には、主室Ｒ１と制御室Ｒ２からブレーキ液が除圧されるのに伴って、上述した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、図４の制動状態から図５の非制動状態に戻る。

また、この実施形態の常用兼駐車ブレーキ装置Ａ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Ａが駐車ブレーキとして使用されるときには、始めに、切換弁４１が電気制御装置ＥＣＵにより非通電状態とされている状態にて、ブレーキ液圧制御ユニットＣＵ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ＣＵから当該ブレーキ装置Ａの主室Ｒ１と制御室Ｒ２に所定量のブレーキ液が加圧供給される。

これにより、上述した常用ブレーキ状態にてブレーキペダルＢＰが踏み込み操作された場合と同様の作動が得られて、当該ブレーキ装置Ａを駐車ブレーキとして作動させることが可能である。また、その後に、ブレーキ液圧制御ユニットＣＵから当該ブレーキ装置Ａの主室Ｒ１にブレーキ液が加圧供給され得る状態にて、ブレーキ液圧制御ユニットＣＵから当該ブレーキ装置Ａに供給される液圧が設定値に達したとき、図６に示したように、切換弁４１が電気制御装置ＥＣＵにより通電状態とされて、制御室Ｒ２からリザーバ４３にブレーキ液が流入可能となる。

この状態では、主室Ｒ１と制御室Ｒ２間に液圧差が生じて、第２のピストン２５が第２ばね３３に抗して図６に示した定位置から図８に示した移動位置に向けてシリンダ軸線方向に移動する。かくして、第２のピストン２５が定位置から移動位置に向けて所定量以上に移動すると、第２のピストン２５がナット２９と係合して、摩擦クラッチＦＣが係合状態となり、それ以降は、第３ばね３５の付勢力により摩擦クラッチＦＣが係合状態に維持される。このため、第２のピストン２５とナット２９は係合状態の摩擦クラッチＦＣにより相対回転を制限された状態で一体的に回転しながらシリンダ軸線方向に移動する。

ところで、当該ブレーキ装置Ａにおいては、ネジ軸２７の雄ネジ部２７ａ（第２固定ネジ要素）とナット２９の雌ネジ部２９ａ（第２移動ネジ要素）の螺合部におけるリードがピストン１９の雌ネジ部１９ａ（第１固定ネジ要素）と第２のピストン２５の雄ネジ部２５ａ（第１移動ネジ要素）の螺合部におけるリードに比して小さくされている。このため、第２のピストン２５とナット２９が摩擦クラッチＦＣを介して一体的に回転しながらシリンダ軸線方向に移動することにより、図７に示したように、ネジ軸２７の雄ネジ部２７ａ（第２固定ネジ要素）とナット２９の雌ネジ部２９ａ（第２移動ネジ要素）の螺合部におけるシリンダ軸線方向のネジ隙間が雌ネジ部２９ａの移動方向側にて消失して、雄ネジ部２７ａ（第２固定ネジ要素）の反移動方向側ネジ面と雌ネジ部２９ａ（第２移動ネジ要素）の移動方向側ネジ面が当接した後に、図８に示したように、ピストン１９の雌ネジ部１９ａ（第１固定ネジ要素）と第２のピストン２５の雄ネジ部２５ａ（第１移動ネジ要素）の螺合部におけるシリンダ軸線方向のネジ隙間が雄ネジ部２５ａの反移動方向側にて消失して、雌ネジ部１９ａ（第１固定ネジ要素）の移動方向側ネジ面と雄ネジ部２５ａ（第１移動ネジ要素）の反移動方向側ネジ面が当接し、第２のピストン２５とナット２９の一体的な回転が停止する。

この状態では、図８に示したように、第２のピストン２５とナット２９が係合状態の摩擦クラッチＦＣを介して一体で、雄ネジ部２７ａ（第２固定ネジ要素）のネジ面と雌ネジ部２９ａ（第２移動ネジ要素）のネジ面の当接部と、雌ネジ部１９ａ（第１固定ネジ要素）のネジ面と雄ネジ部２５ａ（第１移動ネジ要素）のネジ面の当接部を突っ張っている。このため、この状態にてブレーキ液圧制御ユニットＣＵが電気制御装置ＥＣＵにより加圧制御状態から除圧制御状態とされて、主室Ｒ１の液圧が下げられ、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しても、上記した両当接部を突っ張った状態（各当接部にて各ネジ面が圧接している状態）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および上記した両当接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Ａ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１９はシリンダ軸線方向に押し戻されることはなく機械的にロック維持される。これにより、当該ブレーキ装置Ａでは、除圧に伴う駐車ブレーキ力の低下を避けることが可能である。

なお、ブレーキ液圧制御ユニットＣＵが電気制御装置ＥＣＵにより加圧制御状態から除圧制御状態とされるときには、切換弁４１が電気制御装置ＥＣＵにより非通電状態とされているため、先の作動（図６〜図８に示した作動）にて制御室Ｒ２からリザーバ４３に流入したブレーキ液がチェック弁４１ａを通して分岐液圧回路２３ｂに向けて排出される。

また、この実施形態の常用兼駐車ブレーキ装置Ａ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、始めに、切換弁４１が電気制御装置ＥＣＵにより非通電状態とされている状態にて、ブレーキ液圧制御ユニットＣＵ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ＣＵから当該ブレーキ装置Ａの主室Ｒ１と制御室Ｒ２にブレーキ液が加圧供給される。

かくして、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、雌ネジ部１９ａ（第１固定ネジ要素）のネジ面と雄ネジ部２５ａ（第１移動ネジ要素）のネジ面の圧接が解除されて、雄ネジ部２７ａ（第２固定ネジ要素）のネジ面と雌ネジ部２９ａ（第２移動ネジ要素）のネジ面の当接部と、雌ネジ部１９ａ（第１固定ネジ要素）のネジ面と雄ネジ部２５ａ（第１移動ネジ要素）のネジ面の当接部が突っ張った状態を解消される。

したがって、この状態では、図９〜図１１に示したように、各ばね３３，３５の付勢力により、第２のピストン２５とナット２９が、摩擦クラッチＦＣを介して一体的に回転しながら定位置に向けてシリンダ軸線方向に移動し、上述した駐車ブレーキ作動の初期の加圧作動時と同じ状態（図６参照）に戻る。なお、第２のピストン２５とナット２９が移動位置から定位置に向けて移動する初期には、雌ネジ部１９ａ（第１固定ネジ要素）と雄ネジ部２５ａ（第１移動ネジ要素）のリードに従って回転し移動するが、中・後期には雄ネジ部２７ａ（第２固定ネジ要素）と雌ネジ部２９ａ（第２移動ネジ要素）のリードに従って回転し移動する。また、ナット２９が定位置に移動し終えた後には、摩擦クラッチＦＣが非係合状態となり、第２のピストン２５のみが第２ばね３３の付勢力により定位置に向けてシリンダ軸線方向に移動する。

また、第２のピストン２５とナット２９が各ばね３３，３５の付勢力によりそれぞれの定位置に戻った後には、ブレーキ液圧制御ユニットＣＵが電気制御装置ＥＣＵにより加圧制御状態から除圧制御状態とされて、主室Ｒ１と制御室Ｒ２からブレーキ液が排出可能となるため、上述した各リトラクト機能により、ピストン１９と可動キャリパ１７が図１または図５に示した非制動状態に戻って、駐車ブレーキは解除される。

また、この実施形態の常用兼駐車ブレーキ装置Ａにおいては、主室Ｒ１と制御室Ｒ２間に生じる液圧差により、第２のピストン２５とナット２９が各ばね３３，３５に抗して図６に示したそれぞれの定位置から図８に示した移動位置に向けてシリンダ軸線方向に移動するように構成されていて、可動キャリパ１７におけるシリンダ１７ａ内の液圧室Ｒｏに電気機器を組み込んでいないため、電気機器の耐液性、シール性、耐熱性等を懸念する必要がなくて、当該装置を信頼性の高いものとすることが可能である。

また、この実施形態の常用兼駐車ブレーキ装置Ａにおいては、主室Ｒ１と制御室Ｒ２の連通が遮断されているときに制御室Ｒ２から排出されるブレーキ液を収容可能なリザーバ４３が切換弁４１に接続されている。このため、切換弁４１によって主室Ｒ１と制御室Ｒ２の連通が遮断されている状態にて、主室Ｒ１にブレーキ液が加圧供給されたときに、第２のピストン２５に作用する主室Ｒ１と制御室Ｒ２の液圧差を大きくすることができて、第２のピストン２５の作動応答性を向上させることが可能であり、これにより駐車ブレーキの作動応答性を向上させることが可能である。

また、この実施形態の常用兼駐車ブレーキ装置Ａにおいては、当該ブレーキ装置Ａが常用ブレーキとして使用されるときには、アジャスト時においても、第２のピストン２５とナット２９がそれぞれの定位置に保持されていて、摩擦クラッチＦＣが非係合状態に保持されているため、主室Ｒ１に加圧供給されるブレーキ液圧によりピストン１９を効率よく押動することが可能である。

上記した実施形態においては、ピストン１９に設けた雌ネジ部１９ａを第１固定ネジ要素とし、第２のピストン２５の雄ネジ部２５ａを第１移動ネジ要素とし、ネジ軸２７の雄ネジ部２７ａを第２固定ネジ要素とし、ナット２９の雌ネジ部２９ａを第２移動ネジ要素として実施したが、雄ネジ部と雌ネジ部をそれぞれ逆として実施することも可能である。また、上記実施形態においては、第１固定ネジ要素と第１移動ネジ要素のねじ径が、第２固定ネジ要素と第２移動ネジ要素のねじ径と異なるように構成して実施したが、これらのねじ径が略同じとなるように構成して実施することも可能である。

また、上記した実施形態においては、リザーバ４３を設けて本発明を実施したが、本発明はこれを無くして実施することも可能である。なお、リザーバ４３を無くした実施形態では、分岐液圧回路２３ｂでの管路膨張等によってリザーバ４３と同様の機能を確保し、切換弁４１を２ポート２位置電磁開閉弁として実施する。また、上記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。

また、上記した実施形態においては、３ポート２位置電磁切換弁の切換弁４１を１個採用して、非通電時に主室Ｒ１と制御室Ｒ２が連通され、通電時に主室Ｒ１と制御室Ｒ２の連通が遮断されるとともに制御室Ｒ２からリザーバ４３にブレーキ液が流入可能として実施したが、通電時に主室Ｒ１と制御室Ｒ２が連通され、非通電時に主室Ｒ１と制御室Ｒ２の連通が遮断されるとともに制御室Ｒ２からリザーバ４３にブレーキ液が流入可能に構成した切換弁を採用して本発明を実施することも可能である。これらの場合において、例えば、２ポート２位置電磁切換弁を２個採用して実施することも可能である。

また、上記した実施形態においては、切換弁４１の作動によって主室Ｒ１と制御室Ｒ２間に生じる液圧差により、第２のピストン２５を第２ばね３５に抗して定位置から移動位置に向けてシリンダ軸方向に移動させるように構成して実施したが、シリンダ（１７ａ）に組付けられる電磁アクチュエータの作動によって得られる磁力により、第２のピストン（２５）を第２ばね（３５）に抗して定位置から移動位置に向けてシリンダ軸方向に移動させるように構成して実施することも可能である。

また、上記した実施形態においては、当該ブレーキ装置Ａが駐車ブレーキとして使用されるときに、ブレーキ液圧制御ユニットＣＵから主室Ｒ１と制御室Ｒ２にブレーキ液が加圧供給されるように構成して実施したが、当該ブレーキ装置Ａが駐車ブレーキとして使用されるときに、マスタシリンダＭＣから主室Ｒ１と制御室Ｒ２にブレーキ液が加圧供給されるように構成して実施することも可能である。

本発明による常用兼駐車ブレーキ装置（非制動状態）を含むブレーキシステムの一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が常用ブレーキとして作動している状態の作動説明図である。図１に示した常用兼駐車ブレーキ装置がライニング摩耗時にて常用ブレーキとして作動するときの作動説明図である。図１に示した常用兼駐車ブレーキ装置にてピストンの雌ネジ部と第２のピストンの雄ネジ部間の螺合量がアジャストされるときの作動説明図である。ピストンの雌ネジ部と第２のピストンの雄ネジ部間の螺合量がアジャストされた後に常用兼駐車ブレーキ装置が非作動状態とされたときの作動説明図である。図１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するときの第１の作動説明図である。図１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するときの第２の作動説明図である。図１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するときの第３の作動説明図である。図１に示した常用兼駐車ブレーキ装置が駐車ブレーキを解除されるときの第１の作動説明図である。図１に示した常用兼駐車ブレーキ装置が駐車ブレーキを解除されるときの第２の作動説明図である。図１に示した常用兼駐車ブレーキ装置が駐車ブレーキを解除されるときの第３の作動説明図である。

符号の説明

１１…ディスクロータ（被制動回転体）、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、１９ａ…雌ネジ部（第１固定ネジ要素）、２１…ピストンシール、２３…ブレーキ液圧回路、２３ａ…液圧回路、２３ｂ…分岐液圧回路、２５…第２のピストン（移動体）、２５ａ…雄ネジ部（第１移動ネジ要素）、２５ｂ…テーパー部、２７…ネジ軸、２７ａ…雄ネジ部（第２固定ネジ要素）、２９…ナット、２９ａ…雌ネジ部（第２移動ネジ要素）、２９ｂ…テーパー部、３１…第１ばね（第１付勢手段）、３２…スラスト軸受、３３…第２ばね（第２付勢手段）、３４…スラスト軸受、３５…第３ばね（第３付勢手段）、３６…スラスト軸受、４１…切換弁、４３…リザーバ、Ｒｏ…液圧室、Ｒ１…主室、Ｒ２…制御室、ＦＣ…摩擦クラッチ、ＥＣＵ…電気制御装置、ＳＷ…駐車ブレーキスイッチ

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線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し出されることにより押動され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線方向にて定位置から移動位置間で移動可能に設けられて、定位置にてピストン押し出し方向への移動を制限され、第１付勢手段により定位置から移動位置に向けてシリンダ軸線方向に付勢されるとともに、前記第１付勢手段の付勢力より付勢力が大きい第２付勢手段により移動位置から定位置に向けてシリンダ軸線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、シリンダ軸線方向に延び、所定のリードを有する第１固定ネジ要素と、
この第１固定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、シリンダ軸線方向に所定のネジ隙間を有して前記第１固定ネジ要素に螺合される第１移動ネジ要素と、
前記液圧室内にて前記第１固定ネジ要素に対して同軸的に配置され、前記シリンダに一体的に設けられて、シリンダ軸線方向に延び、前記第１固定ネジ要素のリードに比して小さいリードを有する第２固定ネジ要素と、
この第２固定ネジ要素のネジ面と対をなすネジ面を有して、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線方向にて移動可能に設けられ、シリンダ軸線方向に所定のネジ隙間を有して前記第２固定ネジ要素に螺合され、定位置にてピストン押し出し方向への移動を制限され、第３付勢手段により定位置に向けて付勢される第２移動ネジ要素と、
この第２移動ネジ要素と前記移動体を係合・非係合可能であり、前記移動体と前記第２移動ネジ要素がそれぞれの定位置に保持されて非係合であるときには非係合状態とされて、前記第２移動ネジ要素と前記移動体の相対回転を許容し、前記移動体が定位置から移動位置に向けて所定量以上に移動して前記第２移動ネジ要素と係合するときには係合状態となって、前記第２移動ネジ要素と前記移動体の相対回転を制限する摩擦クラッチと、
この摩擦クラッチが非係合状態であるときには前記移動体を前記第２付勢手段に抗して定位置から移動位置に向けてシリンダ軸線方向に移動させることが可能であり、前記摩擦クラッチが係合状態であるときには前記移動体と前記第２移動ネジ要素を前記第２付勢手段と前記第３付勢手段に抗して移動位置に向けてシリンダ軸線方向に移動させることが可能である駆動装置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、前記移動体が、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線方向にて移動可能に組付けられて、前記液圧室内を主室と制御室に区画する第２のピストンであり、前記駆動装置が前記主室にブレーキ液を給排可能な液圧回路から分岐されて前記制御室にブレーキ液を給排可能な分岐液圧回路に介装されて、前記主室と前記制御室の連通・遮断を切り換えることが可能な切換弁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２に記載の常用兼駐車ブレーキ装置において、前記切換弁には、前記主室と前記制御室の連通が遮断されているときに前記制御室から排出されるブレーキ液を収容可能なリザーバが接続されていることを特徴とする常用兼駐車ブレーキ装置。