(57)【要約】【課題】  振動発生を抑制すると共に、疲労寿命低下を抑制することのできるディスクブレーキ装置を提供する。【解決手段】  電動モータによって回転するスピンドル７５と、スピンドル７５の回転によって移動しピストン１８に電動モータのトルクを伝達するシャフトローラ３５と、シャフトローラ３５よりも径方向外側に配置されるナットローラ３４と、ナットローラ３４とシャフトローラ３５との間に設けられる遊星ローラ４２とを備える。シャフトローラ３５の径方向内周側にはスピンドル７５のスピンドルねじ部７６と噛み合うシャフトローラねじ部３５ａを設ける。シャフトローラ３５の径方向外周側には遊星ローラ４２の円環山部４２ａと噛み合う円環溝部３５ｂを設ける。シャフトローラねじ部３５ａと、円環溝部３５ｂは、スピンドル７５の回転軸５０と直交する径方向において重ならない位置に配置した。【選択図】図２
2020029103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキパッドをディスクロータ側に移動させるピストンと、
前記ピストンが配置されるボア部を有するキャリパ本体と、
前記キャリパ本体に設けられた電動モータと、
前記ボア部内に設けられ、前記ピストンを推進する回転直動変換機構と、を有するディスクブレーキ装置において、
前記回転直動変換機構は、
前記電動モータからのトルクが伝達されて回転する入力部材と、
前記入力部材の回転によって前記キャリパ本体内を回転軸方向に移動して前記ピストンに前記電動モータのトルクを伝達する筒状の回転直動部材と、
前記キャリパ本体に支持され、前記回転直動部材よりも径方向外側に配置される筒状の支持部材と、
前記支持部材と前記回転直動部材との間に設けられ、前記支持部材と前記回転直動部材とに係合した状態で配置される転動体と、を有し、
前記回転直動部材には、
前記回転直動部材の径方向内周側に設けられ、前記入力部材の周面に設けられたねじ部と噛み合う第１の係合部と、
前記回転直動部材の径方向外周側に設けられ、前記転動体と噛み合う第２の係合部とが設けられ、
前記第１の係合部と、前記第２の係合部は、前記入力部材の回転軸と直交する径方向において重ならない位置に配置されたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記入力部材の回転軸と直交する線を仮想線とし、
前記第１の係合部の端部と、前記第１の係合部の端部と向き合う側に位置する前記第２の係合部の端部とは、前記仮想線上もしくは前記仮想線から離れる位置に配置したことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記第１の係合部は前記仮想線に対して前記ディスクロータ側に配置し、
前記第２の係合部は前記仮想線に対して前記ディスクロータとは反対側に位置したこと特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記第１の係合部は前記仮想線に対して前記ディスクロータとは反対側に配置し、
前記第２の係合部は前記仮想線に対して前記ディスクロータ側に位置したこと特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項５】
請求項１において、  
前記転動体は、前記回転軸の方向に沿って相対移動不能に前記回転直動部材の外周面と係合し、前記転動体の外周面は、前記支持部材の内周面と係合していることを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記回転直動部材を前記ディスクロータから最も離れる位置に移動させた場合、前記第１の係合部は、前記回転軸の方向の全領域において前記入力部材の周面に設けられたねじ部と噛み合うことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項７】
ブレーキパッドをディスクロータ側に移動させるピストンと、
前記ピストンが配置されるボア部を有するキャリパ本体と、
前記キャリパ本体に設けられた電動モータと、
前記ボア部内に設けられ、前記ピストンを推進する回転直動変換機構と、を有するディスクブレーキ装置において、
前記回転直動変換機構は、
前記電動モータからのトルクが伝達されて回転するスピンドルと、
前記スピンドルの回転によって前記キャリパ本体内を回転軸方向に移動して前記ピストンに前記電動モータのトルクを伝達する筒状のシャフトローラと、
前記キャリパ本体に支持され、前記シャフトローラよりも径方向外側に配置される筒状のナットローラと、
前記ナットローラと前記シャフトローラとの間に設けられ、前記ナットローラと前記シャフトローラとに係合した状態で配置される遊星ローラと、を有し、
前記シャフトローラには、
前記シャフトローラの径方向内周側に設けられ、前記スピンドルの外周面に設けられたスピンドルねじ部と噛み合うシャフトローラねじ部と、
前記シャフトローラの径方向外周側に設けられ、前記遊星ローラの円環山部と噛み合う円環溝部とが設けられ、
前記ナットローラには、前記円環山部と係合するナットローラねじ部が設けられ、
前記スピンドルねじ部と前記シャフトローラねじ部とにより滑りねじ部が形成され、
前記円環山部と前記円環溝部と前記ナットローラねじ部とによりローラねじ部が形成され、
前記滑りねじ部と、前記ローラねじ部は、前記スピンドルの回転軸と直交する径方向において重ならない位置に配置されたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記スピンドルの回転軸と直交する線を仮想線とし、
前記滑りねじ部の端部と、前記滑りねじ部の端部と向き合う側に位置する前記ローラねじ部の端部とは、前記仮想線上もしくは前記仮想線から離れる位置に配置したことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記滑りねじ部は前記仮想線に対して前記ディスクロータ側に配置し、
前記ローラねじ部は前記仮想線に対して前記ディスクロータとは反対側に位置したこと特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項１０】
請求項８において、
前記滑りねじ部は前記仮想線に対して前記ディスクロータとは反対側に配置し、
前記ローラねじ部は前記仮想線に対して前記ディスクロータ側に位置したこと特徴とするディスクブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に用いられるディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に用いられる設けられるディスクブレーキ装置としては、例えば特許文献１がある。特許文献１のディスクブレーキ  装置は、電動モータの回転が伝達されるスピンドルロッド（入力部材）と、スピンドルロッドの外周に配置された筒状のアジャスタナット（回転直動部材）と、アジャスタナットの外周側に配置されたリングシャフト（支持部材）と、アジャスタナットとリングシャフトの間に配置されたプラネタリロッド（転動体）とを備えている。これらの部材は筒状のピストン内部に配置される。アジャスタナットの内壁面には、スピンドルロッドと螺合する滑りねじ部としての雌ねじ部が形成され、アジャスタナットの外周面にはプラネタリロッドと螺合するローラねじ部としての環状溝部が形成されている。
【０００３】
そして、電動モータの回転力がスピンドルロッド、アジャスタナット、プラネタリロッド、リングシャフト、ピストンとへ伝達され、ピストンがブレーキパッドをディスクロータに押圧することにより、制動力を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１８／００３３９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
滑りねじ部とローラねじ部を組み合わせた特許文献１の構造では、推力は滑りねじ部とローラねじ部とに分かれて伝達される。
【０００６】
ブレーキを印加（アプライ）・除荷（リリース）する際、滑りねじ部において荷重を受ける箇所（滑りねじ部における荷重の伝達経路）は、変動する可能性がある。変動する要因としては、推力印加時のキャリパ曲げに伴うアジャスタナットの曲げ変形、滑りねじ部における摩耗粉などの異物噛み込み、滑りねじ部の局所摩耗によるねじピッチ変化などがある。
【０００７】
滑りねじ部での荷重の伝達経路が変動する場合、以下に示す課題が発生しうる。伝達経路が反ブレーキパット側にある場合、プラネタリロッドが設置されるアジャスタナットの円環溝部にも力が伝わるため、円環溝部には大きな圧縮応力が作用する。一方、伝達経路がブレーキパット側にある場合、プラネタリロッドが設置される円環溝部に伝わる力は小さいため、円環溝部には大きな圧縮応力は作用しない。したがって、伝達経路が反ブレーキパット側にある場合、伝達経路がブレーキパット側にある場合と比較して、アジャスタナットの円環溝部間の距離が短くなる。このため、アプライ・リリース作動時において、滑りねじ部の荷重を受ける箇所が各種要因によって変動した場合、円環溝部間の距離が変動し、プラネタリロッドとアジャスタナットの接触部が接触と離間を繰り返して挙動が不安定となり、プラネタリロッドが振動する可能性がある。また、同様に、アプライ-リリース作動時において、滑りねじ部の荷重を受ける箇所が各種要因によって変動した場合、円環溝間の距離が変動し、プラネタリロッドに発生する応力が変動する。発生応力が変動して繰返し負荷が印加されると、プラネタリロッドの疲労寿命が低下する可能性ある。
【０００８】
本発明の目的は、振動発生を抑制すると共に、疲労寿命低下を抑制することのできるディスクブレーキ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、ブレーキパッドをディスクロータ側に移動させるピストンと、前記ピストンが配置されるボア部を有するキャリパ本体と、前記キャリパ本体に設けられた電動モータと、前記ボア部内に設けられ、前記ピストンを推進する回転直動変換機構と、を有するディスクブレーキ装置において、前記回転直動変換機構は、前記電動モータからのトルクが伝達されて回転する入力部材（スピンドル）と、前記入力部材の回転によって前記キャリパ本体内を回転軸方向に移動して前記ピストンに前記電動モータのトルクを伝達する筒状の回転直動部材（シャフトローラ）と、前記キャリパ本体に支持され、前記回転直動部材よりも径方向外側に配置される筒状の支持部材（ナットローラ）と、前記支持部材と前記回転直動部材との間に設けられ、前記支持部材と前記回転直動部材とに係合した状態で配置される転動体（遊星ローラ）と、を有し、前記回転直動部材には、前記回転直動部材の径方向内周側に設けられ、前記入力部材の周面に設けられたねじ部と噛み合う第１の係合部（シャフトローラねじ部）と、前記回転直動部材の径方向外周側に設けられ、前記転動体と噛み合う第２の係合部（円環溝部）とが設けられ、前記第１の係合部と、前記第２の係合部は、前記入力部材の回転軸と直交する径方向において重ならない位置に配置されたことにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、振動発生を抑制すると共に、疲労寿命低下を抑制することのできるディスクブレーキ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施例に係るディスクブレーキ装置のキャリパ構造全体を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施例に係るディスクブレーキ装置の回直機構部の拡大断面図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る回転直動変換機構の斜視図である。
【図４Ａ】本発明の第１実施例に係るねじピッチが変動したことを模擬した応力解析結果を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の第１実施例に係るねじピッチが変動したことを模擬した応力解析結果を示す図である。
【図５Ａ】本発明の第１実施例に対する比較例の応力解析結果を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の第１実施例に対する比較例の応力解析結果を示す図である。
【図６】本発明の第２実施例に係るディスクブレーキ装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施例を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００１３】
本実施例に係るディスクブレーキ装置の構成について、図１〜３を用いて説明する。図１は本発明の第１実施例に係るディスクブレーキ装置のキャリパ構造全体を示す断面図、図２は本発明の第１実施例に係るディスクブレーキ装置の回直機構部の拡大断面図、図３は本発明の第１実施例に係る回転直動変換機構の斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、ディスクブレーキ装置１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、ディスクブレーキ装置１の外郭を構成するキャリパ本体８と、キャリパ本体８に配置された電動モータ（図示なし）の回転を直動運動に変換する回転直動変換機構１１と、が設けられている。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、キャリパ本体８とは、車両の非回転部に固定されたブラケットに支持され、ディスクロータＤに対し軸方向へ移動可能となっている。
【００１５】
以下、本実施例においては、図中の右側（反ブレーキパッド側）を一端側、左側（ブレーキパッド側）を他端側、下方を開放側、上方を根元側と称する。インナブレーキパッド２の一端側には、突起部２６が設けられている。突起部２６は、ピストン１８の他端側面に設けられる凹部２４と係合し、ピストン１８が回転軸５０回りに回転するのを防止している。
【００１６】
キャリパ本体８は、インナブレーキパッド２側（一端側）に配置されるシリンダ部６と、アウタブレーキパッド３側（他端側）に配置されるキャリパ爪部４と、シリンダ部６とキャリパ爪部４との間に位置するディスクパス部（跨ぎ部）５とを有している。上述した「開放側」及び「根元側」は、シリンダ部６、キャリパ爪部４及びディスクパス部５を含むキャリパ本体８の形状に基づいており、「開放側」を先端側、「根元側」を基端側と呼ぶ場合もある。
【００１７】
シリンダ部６には、インナブレーキパッド２側に開口するボア部９が形成され、一端側に位置するボア部９の底壁６ｂには孔部１０が設けられている。ボア部９の内周面には、ピストン１８が配置される。ディスクパス部５は、シリンダ部６の根元側に位置し、回転軸５０の方向に他端側（キャリパ爪部４側）へ延設され、ディスクロータＤを跨いでシリンダ部６とキャリパ爪部４とを接続している。すなわちキャリパ爪部４は、ディスクパス部５によってシリンダ部６に片持ち梁状に支持されている。キャリパ爪部４は、ディスクパス部５のシリンダ部６側とは反対側に位置し、回転軸５０に対して垂直な方向に延出し、アウタブレーキパッド３に対向するようになっている。つまり、キャリパ爪部４は、ディスクロータＤに対してピストン１８とは反対側に設けられ、キャリパ爪部４の内面（シリンダ部対向面）７とシリンダ部６の内面（キャリパ爪部対向面）６ａとはアウタブレーキパッド３、ディスクロータＤ及びインナブレーキパッド２を介して対向している。キャリパ爪部４の内面７は、平面状をなしており、回転軸５０に直交している。またキャリパ爪部４の内面７は、アウタブレーキパッド３、ディスクロータＤ及びインナブレーキパッド２を介してピストン１８の平面部２２ａと対向している。
【００１８】
ディスクブレーキ装置１では、通常の液圧ブレーキを作用させる場合は、ボア部９内の液圧室２１に供給されるブレーキ液によってピストン１８をディスクロータＤ側に移動（前進）させ、このピストン１８でインナブレーキパッド２を押圧し、アウタブレーキパッド３と共にディスクロータＤを挟むことによって、ブレーキ力である推力を発生させる。
【００１９】
ピストン１８は、シリンダ部６のボア部９内に回転軸５０方向に摺動可能に挿入されており、図１に示すようにピストン底部２２がインナブレーキパッド２の一端側の面に対向するように配置されている。ピストン底部２２の他端側の平面部（端面部）２２ａは、回転軸５０に直交し、ディスクロータＤと平行に広がる平面となっている。
【００２０】
また、図１及び図２に示すように、ピストン底部２２であって、インナブレーキパッド２に対向する他端側面の外周側には、凹部２４が設けられている。この凹部２４は、インナブレーキパッド２の突起部２６に係合し、ピストン１８が回転軸５０回りに回転するのを防止すると共に、位置決めを行っている。
【００２１】
次に、回転直動変換機構１１について説明する。本実施例で示す回転直動変換機構１１は、遊星ローラ４２を用いることを特徴とする機構である。回転直動変換機構１１は、図示していない電動モータの回転を直線方向の運動（以下、直動という）に変換し、ピストン１８に推力を付与して、ピストン１８を制動位置で保持する。回転直動変換機構１１は、シリンダ部６の底壁６ｂとピストン内面の平面部２５との間に収納される。すなわち回転直動変換機構１１は、ピストン１８と共にキャリパ本体８のシリンダ部６に支持されている。以下、構成部品について、説明する。
【００２２】
プレートベース３１は、シリンダ部６の底壁６ｂにおいて、図示しないピンによって固定され、ナットローラ３４（支持部材）に対して回り止めさている。プレートベース３１は、円板状に形成され、その径方向中心には、スピンドル７５（入力部材）が設置される孔部１０が施されている。
【００２３】
スピンドル７５は、モータの回転が伝達される入力部材として構成され、シリンダ部６およびプレートベース３１に対して回転可能に支持され、図示しないギアユニットを介して電動モータからの回転運動が伝達される。スピンドル７５の他端側の外周面にはスピンドルねじ部７６が形成され、シャフトローラ３５（回転直動部材）の内周面に形成されたシャフトローラねじ部３５ａと螺合している。本実施例ではスピンドル７５のスピンドルねじ部７６とシャフトローラ３５のシャフトローラねじ部３５ａの係合部（螺合部）によって、滑りねじ部９０を形成している。スピンドル７５がアプライ方向へ回転することによって、スピンドル７５に螺合されたシャフトローラ３５は、他端側方向へ前進する。
【００２４】
シャフトローラ３５をディスクロータＤから最も離れる位置に移動させた場合、シャフトローラねじ部３５ａは、回転軸５０の方向の全領域においてスピンドル７５の周面に設けられたスピンドルねじ部７６と噛み合うようになっている。
【００２５】
スピンドル７５の一端側は、図３に示すように多角形状部７７が形成されている。この部分は図示しないギアユニットと接続することによって、電動モータの回転トルクを伝えることができる。
【００２６】
遊星ローラ４２（転動体）は、その外周面が円環山形状となっており、円環山部４２ａにおいて、シャフトローラ３５の外周面の円環溝部３５ｂに係合（螺合）し、回転可能に軸方向に保持されている。また遊星ローラ４２は、円環山部４２ａにおいて、ナットローラ３４の内周面のナットローラねじ部３４ａに係合（螺合）し、回転可能に軸方向に保持されている。遊星ローラ４２は、シャフトローラ３５の外周面の周方向に複数個配置されている。また、遊星ローラ４２は、回転軸５０方向において、相対移動不能となっている。本実施例では遊星ローラ４２の円環山部４２ａと、シャフトローラ３５の円環溝部３５ｂと、ナットローラ３４のナットローラねじ部３４ａと係合部（螺合部）によって、ローラねじ部９１を形成している。
【００２７】
ナットローラ３４は、プレートベース３１と径方向に嵌合し、回り止めされている。ナットローラ３４の内面には、ねじ加工が施されており、このねじ部において、遊星ローラ４２を保持している。ケージローラ３６は、シャフトローラ３５の外周面に配置され、複数個の長穴部３６ａを有する。この長穴部３６ａに遊星ローラ４２が設置される。長穴部３６ａの他端側端面と遊星ローラ４２の端面とが接し、後述のスプリング荷重を遊星ローラ４２に伝達する。長穴部３６ａは、遊星ローラ４２の外周部と周方向に接する。
【００２８】
ケージローラ３６の他端側端面は、図示していないプレートスプリングと摺動する。プレートスプリングは、左端面がスプリング３８と接し、右端面がケージローラ３６と接する。プレートスプリングは、スプリング３８の予圧をケージローラ３６に伝える機能を有する。スプリング３８は、シャフトローラ３５の外周面（外周側）に位置し、ケージローラ３６に対して軸方向に予圧を与える。
【００２９】
シャフトローラ３５は、内面部にねじ加工が施されており、外周部には円環溝加工が施されている。シャフトローラ３５の内面部のシャフトローラねじ部３５ａ（第１の係合部）は、スピンドル７５のスピンドルねじ部７６と係合（螺合）しており、シャフトローラ３５外周部の円環溝部３５ｂ（第２の係合部）は、遊星ローラ４２の円環山部４２ａと係合（螺合）している。シャフトローラ３５の他端側にはボールスラスト用溝部が形成されており、プレートスラスト４１との間で、リテーナスラスト４０とボールスラスト３９とを保持する。遊星ローラ４２は円環溝部３５ｂで軸方向に保持され回動可能とし、アプライ時はシャフトローラねじ部３５ａからの軸力を遊星ローラ４２に伝え、リリース時は遊星ローラ４２からの反力を円環溝部３５ｂに伝える。
【００３０】
ここで、図５を用いてスピンドル７５、シャフトローラ３５、遊星ローラ４２、ナットローラ３４への応力の伝わり方を説明する。図５Ａ及び図５Ｂは本発明の第１実施例に対する比較例の応力解析結果を示す図である。
【００３１】
ブレーキを印加すると、ピストンが受ける荷重（反力）は、滑りねじ部とローラねじ部とに分かれて伝達される。ブレーキを印加（アプライ）・除荷（リリース）する際、滑りねじ部において荷重を受ける箇所（滑りねじ部における荷重の伝達経路）は、変動する可能性がある。変動する要因としては、推力印加時のキャリパ曲げに伴うシャフトローラ３５の曲げ変形、滑りねじ部９０における摩耗粉などの異物噛み込み、滑りねじ部９０の局所摩耗によりねじピッチが変化する。
【００３２】
図５Ａ及び図５Ｂに示す応力解析では、スピンドル７５、シャフトローラ３５、遊星ローラ４２、ナットローラ３４のみをモデル化し、シャフトローラ３５の他端側の端面に、矢印方向で示す推力を印加する解析条件とした。図５Ａ及び図５Ｂでは、滑りねじ部９０とローラねじ部９１の位置が、回転軸方向と直交する径方向において重なるようになっている。
【００３３】
図５Ａは、スピンドル７５のスピンドルねじ部７６におけるねじピッチがシャフトローラ３５内周側のシャフトローラねじ部３５ａにおけるねじピッチよりも小さい場合の結果であり、図５Ｂは、スピンドル７５のスピンドルねじ部７６におけるねじピッチがシャフトローラ３５内周側のシャフトローラねじ部３５ａにおけるねじピッチよりも大きい場合の結果である。
【００３４】
スピンドル７５のスピンドルねじ部７６におけるねじピッチがシャフトローラ３５内周側のシャフトローラねじ部３５ａにおけるねじピッチよりも小さい場合、シャフトローラ３５の他端側の端面に、ブレーキパッド側から矢印方向で示す推力を受けると、シャフトローラ３５が矢印方向（一端側）に向かって動く。この状態においては、推力から最も離れた位置、すなわち、図５Ａの丸印で示す滑りねじ部９０の一端側の端部付近において最大応力が発生しており、スピンドル７５に伝達される荷重の伝達経路９４が滑りねじ部９０の一端側となっていることがわかる。
【００３５】
一方、スピンドル７５のスピンドルねじ部７６におけるねじピッチがシャフトローラ３５内周側のシャフトローラねじ部３５ａにおけるねじピッチよりも大きい場合、シャフトローラ３５の他端側の端面に、ブレーキパッド側から矢印方向で示す推力を受けると、シャフトローラ３５が矢印方向にほとんど動かない。この状態においては、推力から近い位置、すなわち、図５Ｂの丸印で示す滑りねじ部９０の他端側において最大応力が発生しており、スピンドル７５に伝達される荷重の伝達経路９４が他端側となっていることがわかる。このように、滑りねじ部のねじピッチの変動によって、荷重の伝達経路９４が変化することがわかる。
【００３６】
滑りねじ部９０での荷重の伝達経路９４が変動する場合、以下に示す課題が発生しうる。伝達経路９４が一端側にある場合、遊星ローラ４２が設置されるシャフトローラ３５の円環溝部３５ｂにも力が伝わるため、円環溝部３５ｂには大きな圧縮応力が作用する。一方、他端側にある場合、遊星ローラ４２が設置される円環溝部３５ｂに伝わる力は小さいため、円環溝部３５ｂには大きな圧縮応力は作用しない。伝達経路９４が一端側にある場合、伝達経路９４が他端側にある場合と比較して、円環溝部３５ｂ同士の距離が短く（狭く）なる。このため、アプライ・リリース作動時において、滑りねじ部９０の荷重を受ける箇所が各種要因によって変動した場合、円環溝部３５ｂ同士の距離が変動し、遊星ローラ４２とシャフトローラ３５の接触部が接触と離間を繰り返して挙動が不安定となり、遊星ローラ４２が振動する可能性がある。また、同様に、アプライ・リリース作動時において、滑りねじ部９０の荷重を受ける箇所が各種要因によって変動した場合、円環溝部３５ｂ同士の距離が変動し、プラネタリロッドに発生する応力が変動する。発生応力が変動して繰返し負荷が印加されると、遊星ローラ４２の疲労寿命が低下する可能性ある。
【００３７】
これらの課題を解決するための手段について説明する。図２において、回転軸５０と直交する径方向の仮想線９３は、シャフトローラ３５の内面部に加工されたシャフトローラねじ部３５ａの端部（端面）位置を示している。この仮想線９３に対して、円環溝部３５ｂは、仮想線９３の一端側（図中の右側）のみに形成されている。すなわち、シャフトローラ３５の内面部に加工されたシャフトローラねじ部３５ａと、外周部に加工された円環溝部３５ｂとは、回転軸５０に直交する径方向に対して重ならない位置関係となっている。換言すると、シャフトローラねじ部３５ａの一端側の端面（端部）と、シャフトローラねじ部３５ａの端面（端部）と向き合う側に位置する円環溝部３５ｂの他端側の端面（端部）とは、回転軸５０に直交する径方向の仮想線９３上もしくはこの仮想線９３上から離れる位置に配置されている。
【００３８】
上述した遊星ローラ４２の円環山部４２ａは、遊星ローラ４２の外周面に環状の山部（凸部）として形成され、上述したシャフトローラ３５の円環溝部３５ｂは、シャフトローラ３５の外周面に環状の溝部（凹部）として形成される。遊星ローラ４２の円環山部４２ａとシャフトローラ３５の円環溝部３５ｂとは相互に係合可能な幅と間隔とを有する。
【００３９】
一端側ボールスラスト３２は、スピンドル７５のボール溝部７５ａとプレートベース３１との間に位置し、スピンドル７５からの軸力を、回転しながら、プレートベース３１に伝える。他端側ボールスラスト３９は、プレートスラスト４１とシャフトローラ３５との間に位置し、シャフトローラ３５を回転させる。また、プレートスラスト４１からの推力を、シャフトローラ３５側に伝える機能を有する。
【００４０】
一端側リテーナスラスト３３は、ボール溝部７５ａとプレートベース３１との間に設置され、一端側ボールスラスト３２を保持している。他端側のリテーナスラスト４０は、ボール溝部とプレートスラスト４１間に位置し、他端側ボールスラスト３９を保持している。
【００４１】
次に電動ブレーキを作動する際の動作機構について、図１を用いて説明する。電動モータを用いてブレーキを印加（アプライ）する場合、ＥＣＵは電動モータを駆動させて各種ギアを回転させる。このギアの回転によって、電動モータの回転がスピンドル７５に伝達される。次に、スピンドル７５のアプライ方向への回転により、シャフトローラ３５が回転軸５０の方向に沿ってピストン１８の内面側（底部２２側）に向かって前進する。その結果、他端側ボールスラスト３９、他端側のリテーナスラスト４０およびプレートスラスト４１が一体となって回転軸５０の方向に沿ってピストン１８の内面部に向かって前進し、プレートスラスト４１の押圧部４１ａがピストン１８の内面部に当接する。この当接により、ピストン１８が前進してピストン１８の他端側の平面部（端面部）２２ａがインナブレーキパッド２に当接する。さらにモータのアプライ方向への回転駆動が継続されると、ピストン１８は、シャフトローラ３５の移動によりインナブレーキパッド２を押圧し、アウタブレーキパッド３と共にディスクロータＤを挟むことによって、ブレーキ力である推力を発生させる。
【００４２】
次に、図４Ａ及び図４Ｂを用いて、力の伝達経路について説明する。
【００４３】
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の第１実施例に係るねじピッチが変動したことを模擬した応力解析結果を示す図である。
【００４４】
上述したように、滑りねじ部９０の力の伝達経路は、各種要因によって、他端側と一端側の間で変動する。本発明の第１実施例の構造の場合においても、滑りねじ部９０の力の伝達経路は、滑りねじ部９０の他端側と一端側の間で変動する。図４Ａは、スピンドル７５のスピンドルねじ部７６におけるねじピッチがシャフトローラ３５内周側のシャフトローラねじ部３５ａにおけるねじピッチよりも小さい場合の結果であり、図４Ｂは、スピンドル７５のスピンドルねじ部７６におけるねじピッチがシャフトローラ３５内周側のシャフトローラねじ部３５ａにおけるねじピッチよりも大きい場合の結果である。
【００４５】
図４Ａではスピンドル７５に伝達される応力の伝達経路９４は仮想線９３に近い他端側となっており、図４Ｂではスピンドル７５に伝達される応力の伝達経路は一端側となっている。本実施例では、滑りねじ部９０とローラねじ部９１とが、径方向において重なっている領域が存在していない。
【００４６】
図４Ａに示すように、スピンドル７５のスピンドルねじ部７６におけるねじピッチがシャフトローラ３５内周側のシャフトローラねじ部３５ａにおけるねじピッチよりも小さい場合、シャフトローラ３５の他端側の端面に、ブレーキパッド側から推力を受けると、シャフトローラ３５が一端側に向かって動く。この場合、最大応力は一端側に発生するが、仮想線９３より一端側には滑りねじ部９０が形成されていないので、最大応力は仮想線９３より一端側には発生しない。
【００４７】
また、スピンドル７５のスピンドルねじ部７６におけるねじピッチがシャフトローラ３５内周側のシャフトローラねじ部３５ａにおけるねじピッチよりも大きい場合、シャフトローラ３５の他端側の端面に、ブレーキパッド側から推力を受けると、シャフトローラ３５はほとんど動かない。この場合、最大応力は他端側に発生し、最大応力は仮想線９３より一端側には発生しない。
【００４８】
このように本実施例では図４Ａ及び図４Ｂに示すどちらの場合であっても、滑りねじ部９０を伝わる力の伝達経路９４は、ローラねじ部９１が形成されている円環溝部３５ｂの他端側よりも、更に他端側に位置している。したがって、円環溝部３５ｂの発生応力および円環溝部３５ｂ間の距離は、滑りねじ部９０の力の伝達経路９４の影響によらず、ほぼ一定値となる。
【００４９】
本実施例によれば、遊星ローラ４２とシャフトローラ３５との接触部が接触・離間を繰り返すことがなく、遊星ローラ４２の挙動が安定するため、遊星ローラ４２の振動を抑制することが可能となる。
【００５０】
また、本実施例によれば、遊星ローラ４２の接触部に発生する応力の変動成分がなくなるため、繰返し負荷回数が減少し、疲労寿命を向上させることが可能となる。
【実施例２】
【００５１】
本発明の第２実施例について、図６を用いて説明する。図６は本発明の第２実施例に係るディスクブレーキ装置の断面図である。第１実施例を同じ構成については同一の符号を付している。本実施例の構成は、基本的に台実施例と同じであり、異なる構成について説明し、その他の構成については説明を省略する。
【００５２】
第１実施例では、シャフトローラ３５のシャフトローラねじ部３５ａとスピンドル７５のスピンドルねじ部７６とで形成される滑りねじ部９０は、シャフトローラ３５の円環溝部３５ｂと遊星ローラ４２の円環山部４２ａとナットローラ３４のナットローラねじ部３４ａとで形成されるローラねじ部９１よりも他端側に形成されていた。一方、第２実施例では、滑りねじ部９０は、ローラねじ部９１よりも一端側に形成されていることを特徴とする。
【００５３】
第２実施例では、滑りねじ部９０とローラねじ部９１とが、回転軸５０に直交する径方向において重なっている領域は存在しておらず、滑りねじ部９０を伝わる力の伝達経路は、ローラねじ部９１の一端側よりも、更に一端側に位置する。換言すると、滑りねじ部９０の端部と、滑りねじ部９０の端部と向き合う側に位置するローラねじ部９１の端部とは、回転軸５０に直交する径方向の仮想線９３上もしくはこの仮想線９３上から離れる位置に配置されている。
【００５４】
したがって、円環溝部３５ｂの発生応力および円環溝部３５ｂ間の距離は、滑りねじ部９０の力の伝達経路によらず、ほぼ一定値となる。
【００５５】
本実施例によれば、遊星ローラ４２とシャフトローラ３５との接触部が接触・離間を繰り返すことはなく、遊星ローラ４２の挙動が安定するため、遊星ローラ４２の振動を抑制することが可能となる。
【００５６】
また、本実施例によれば、遊星ローラ４２の接触部に発生する応力の変動成分がなくなるため、繰返し負荷回数が減少し、疲労寿命を向上させることが可能となる。
【００５７】
以上説明したように、本発明の各実施例によれば、振動発生を抑制すると共に、疲労寿命低下を抑制することのできるディスクブレーキ装置を提供することができる。
【００５８】
なお、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１…ディスクブレーキ装置、２…インナブレーキパッド、３…アウタブレーキパッド、６…シリンダ部、８…キャリパ本体、９…ボア部、１１…回転直動変換機構、１８…ピストン、３４…ナットローラ、３４ａ…ナットローラねじ部、３５…シャフトローラ、３５ａ…シャフトローラねじ部、３５ｂ…円環溝部、４２…遊星ローラ、４２ａ…円環山部、５０…回転軸、７５…スピンドル、７６…スピンドルねじ部、９０…滑りねじ部、９１…ローラねじ部、９３…仮想線、９４…伝達経路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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