(57)【要約】【課題】セルフサーボ機能付きディスクブレーキにおいて、制動フィーリングの低下を抑制する。【解決手段】ヒステリシス付与装置４６において、ボール５８が回転許容型ボール受部６０に保持された状態で、ロッド部５４のＡ方向の移動が許容され、回動アームの時計方向の回動が許容される。ボール５８が回転抑制型ボール受部６２に保持された状態において、ロッド部５４のＢ方向の移動に抵抗力が加えられ、回動アームの反時計方向の回転が抑制される。ロータとパッドとの間の摩擦係数の変化に起因して連れ回り力が変化したり、ロータの偏磨耗により連れ回り力が変化したりしてても、回動アームの回動が抑制され、サーボ力の変化が抑制される。その結果、制動力の予定しない変化が抑制され、制動フィーリングの低下を抑制することができる。【選択図】図２
2013155774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と共に回転するロータと、
(a)非回転体に保持されたキャリパと、(b)前記ロータの両側に配設された一対の摩擦係合部材と、(c)前記キャリパに設けられ、液圧により作動させられて前記摩擦係合部材に押付力を加えるブレーキピストンを有するブレーキシリンダとを備えた押付装置と
を含み、かつ、前記押付装置が、
(i)(a)前記キャリパに相対移動可能に保持され、前記ブレーキピストンに力を伝達可能なサーボピストンと、(b)一端部において、前記一対の摩擦係合部材のうちの少なくとも一方に前記車輪の回転方向において係合させられ、他端部において、前記サーボピストンに係合させられ、中間部において、前記キャリパに相対回動可能に保持された回動アームとを備え、前記少なくとも一方の摩擦係合部材から受ける連れ回り力に応じたサーボ力を前記サーボピストンに加えるサーボ装置と、
(ii)前記連れ回り力の変化に伴う前記サーボ力の変化にヒステリシスを設けるヒステリシス付与装置と
を含むことを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項２】
前記ヒステリシス付与装置が、前記一端部において受ける前記連れ回り力の変化に伴う前記回動アームの回動に抵抗力を付与する抵抗力付与部を含む請求項１に記載のディスクブレーキ。
【請求項３】
前記抵抗力付与部が、(a)ハウジングと、(b)前記回動アームに相対移動不能に設けられたロッド部と前記ハウジングとの間に設けられた複数個の駒と、(c)前記ハウジングに設けられ、前記複数個の駒を回転可能に保持する回転許容型駒受部と、(d)前記ハウジングの前記回転許容型駒受部と対向する位置に設けられ、前記複数個の駒を回転を抑制する状態で保持する回転抑制型駒受部とを含む請求項２に記載のディスクブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルフサーボ機構を備えたディスクブレーキに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、セルフサーボ機能を備えたディスクブレーキが記載されている。
このディスクブレーキにおいて、摩擦係合部材はブレーキピストンによりロータに押し付けられるが、摩擦係合部材に作用する回転方向の力である連れ回り力が回動アームを介してサーボピストンに伝達されてブレーキピストンに伝達される。それにより、押付力が大きくされる。
一方、サーボピストンからブレーキピストンに加えられる力であるサーボ力がブレーキシリンダの液圧で決まる設定値以上になると、サーボ力の上昇勾配が抑制される。それにより、サーボ力が過大になることを良好に回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１２１４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、セルフサーボ機能を備えたディスクブレーキの改良を図ることであり、例えば、連れ回り力の変化に対するサーボ力の変化にヒステリシスを設け、制動フィーリングの低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段および効果】
【０００５】
本発明は、セルフサーボ機能を備えたディスクブレーキに、連れ回り力の変化に対するサーボ力の変化にヒステリシスを付与する装置を設けたことである。
連れ回り力は、ディスクブレーキの作用中に、摩擦係合部材に車輪の回転方向に作用する力であり、その大きさは車輪に加えられる制動力に応じた大きさである。車輪に加えられる制動力は、摩擦係合部材とロータとの間の摩擦力に関連した大きさとなり、通常は、摩擦力が大きくなると大きくなる。
一方、摩擦係合部材のロータへの押付力が一定であっても、例えば、温度や湿度等の変化に起因して摩擦係合部材とロータとの間の摩擦係数が変化すると、摩擦力が変化し、摩擦係合部材に作用する連れ回り力が変化することがある。また、例えば、ロータの偏磨耗等に起因して押付力が変化すると、摩擦力が変化し、連れ回り力が変化することがある。そして、上述のように連れ回り力が予定しないで変化すると、ブレーキピストンに加えられるサーボ力が変化し、押付力が変化し、それに伴って車輪に加えられる制動力も変化する。そのため、制動フィーリングが悪くなる等の問題が生じる。
それに対して、本発明に係るディスクブレーキにおいては、連れ回り力の変化に対するサーボ力の変化にヒステリシスが設けられる。その結果、サーボ力の予定しない変化が抑制され、車輪に加えられる制動力の変化が抑制されるため、制動フィーリングの悪化を抑制することができる。
【特許請求可能な発明】
【０００６】
以下、本願において特許請求が可能と認識されている発明、あるいは、発明の特徴点について説明する。
【０００７】
(１)車輪と共に回転するロータと、
(a)非回転体に保持されたキャリパと、(b)前記ロータの両側に配設された一対の摩擦係合部材と、(c)前記キャリパに設けられ、液圧により作動させられて前記摩擦係合部材に押付力を加えるブレーキピストンを有するブレーキシリンダとを備えた押付装置と
を含み、かつ、前記押付装置が、
(i)(a)前記キャリパに相対移動可能に保持され、前記ブレーキピストンに力を伝達可能なサーボピストンと、(b)一端部において、前記一対の摩擦係合部材のうちの少なくとも一方に前記車輪の回転方向において係合させられ、他端部において、前記サーボピストンに係合させられ、中間部において、前記キャリパに相対回動可能に保持された回動アームとを備え、前記少なくとも一方の摩擦係合部材から受ける連れ回り力に応じたサーボ力を前記サーボピストンに加えるサーボ装置と、
(ii)前記連れ回り力の変化に伴う前記サーボ力の変化にヒステリシスを設けるヒステリシス付与装置と
を含むことを特徴とするディスクブレーキ。
ディスクブレーキは、ブレーキシリンダの液圧により作動させられる摩擦ブレーキである。ブレーキシリンダに液圧が供給されると、ブレーキピストンが前進させられ、摩擦係合部材がロータに押し付けられる。これらの間に摩擦力が生じ、それにより、ロータ、すなわち、車輪に制動力が加えられて、回転が抑制される。
サーボ装置において、回動アームにより、一端部に受けた連れ回り力がサーボピストンに伝達される。また、サーボピストンに伝達されたサーボ力はブレーキピストンに伝達され、それにより摩擦係合部材への押付力が大きくされる。
ヒステリシス付与装置において、連れ回り力が変化しても、サーボ力が直ちに変化しないようにされている。例えば、温度や湿度の変化に起因してロータと摩擦係合部材との間の摩擦係数が変化して連れ回り力が変化したり、ロータの偏磨耗等に起因して連れ回り力が変化したりしても、サーボ力が変化しないようにすることができる。ヒステリシス付与装置におけるヒステリシス幅は、これらに基づいて設計することができる。
(２)前記ヒステリシス付与装置が、前記一端部において受ける前記連れ回り力の変化に伴う前記回動アームの回動に、抵抗力を付与する抵抗力付与部を含む(1)項に記載のディスクブレーキ。
連れ回り力の変化に起因して回動アームに加えられる力の変化量が抵抗力以下の間は、回動アームの回動は許容されないが、抵抗力より大きくなると、回動アームの回動が許容される。抵抗力の大きさがヒステリシス幅に対応する。
(３)前記抵抗力付与部が、(a)ハウジングと、(b)前記回動アームに相対移動不能に設けられたロッド部と前記ハウジングとの間に設けられた複数個の駒と、(c)前記ハウジングに設けられ、前記複数個の駒を回転可能に保持する回転許容型駒受部と、(d)前記ハウジングの前記回転許容型駒受部と対向する位置に設けられ、前記複数個の駒を回転を抑制する状態で保持する回転抑制型駒受部とを含む(2)項に記載のディスクブレーキ。
(４)前記回転抑制型駒受部が、前記ハウジングに設けられた傾斜部である(3)項に記載のディスクブレーキ。
ロッド部は、回動アームから突出した姿勢で、回動アームに相対移動不能、すなわち、一体的に移動可能に設けられたものであり、ヒステリシス付与装置のハウジングに、その長手方向に相対移動可能に保持される。
ハウジングは、キャリパ等の非回転体に設けられる。
ハウジングとロッド部との間には複数個の駒が設けられ、これらロッド部とハウジングとの間の摩擦力が小さくされる。
駒は、回転体であり、円筒状あるいは円錐状を成したものであっても、球状を成したものであってもよく、例えば、球状を成したボールとすることが望ましい。
駒が回転許容型駒受部に保持された状態において、ロッド部の一方向への移動が許容され、回動アームのその方向の回動が許容される。
駒が回転抑制型駒受部に保持された状態において、ロッド部の反対方向の移動が抑制され、回動アームのその方向の回動が抑制される。ロッド部を反対方向に移動させようとする向きの力がロッド部と駒（回転が抑制された状態にある）との間の摩擦力より大きくなると、反対方向の移動が許容され、回動アームの反対方向の回動が許容される。
回転抑制型駒受部が、傾斜部である場合には、複数の駒が斜面とロッド部とによって把持され、駒の回転が阻止されることもある。このように、回転の抑制には、回転の阻止も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１に係るディスクブレーキを模式的に示す図である。
【図２】上記ディスクブレーキのヒステリシス付与装置の作動状態を示す断面図である。(a)Ａ方向の移動が許容される状態を示す図である。(b)Ｂ方向の移動が抑制される状態を示す図である。
【図３】上記ヒステリシス付与装置によって付与されるヒステリシスを示す図である。
【発明の実施形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態であるディスクブレーキについて、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１において、軸線Ｌは車輪の回転軸線である。また、ディスクブレーキは、軸線Ｌの方向に作動させられるため、ディスクブレーキの軸線でもある。方向Ｍは、軸線Ｌに直交する向きであり、車輪の回転面と平行な方向である。
１０は、車輪と共に、回転軸線Ｌ回りに回転するロータであり、１２は、図示しない非回転体に、軸線Ｌ方向に移動可能に保持されたキャリパである。
キャリパ１２に形成されたシリンダボアには、ブレーキピストン１６が軸線Ｌ方向に相対移動可能に嵌合されるとともに、ブレーキピストン１６の後方が液圧室１４とされる。これら液圧室１４，ブレーキピストン１６等によりブレーキシリンダ１７が構成される。また、ブレーキピストン１６とシリンダボアとの間にはピストンシール１８が設けられ、これらの間が液密にされる。
液圧室１４には液圧発生装置２０が接続される。液圧発生装置２０は、(1)運転者によるブレーキ操作部材の操作に起因して、その操作力に応じた液圧を発生させるマニュアル液圧源を含むものであっても、(2)電力の供給により作動させられるポンプ装置を含み、運転者のブレーキ操作部材の操作状態等で決まる目標液圧を発生させる動力液圧源を含むものであってもよい。
ロータ１０の軸線Ｌ方向の両側には、それぞれ、摩擦材３０ａ，ｂと裏板３２ａ，ｂとを有する一対のパッド３４ａ，ｂが配設される。
【００１１】
パッド３４ａ，ｂ（詳細には、裏板３２ａ，ｂ）の、ロータ１０の後退回転方向の端面（側面）は、キャリパ１２（あるいは図示しないマウンティングブラケット）に対向している。そのため、車両の後退走行中にディスクブレーキが作用状態にされると、パッド３４ａ，ｂに加えられる連れ回り力（制動力に応じた力）により、裏板３２ａ，ｂはキャリパ１２に当接する。
パッド３４ｂ（裏板３２ｂ）のロータ１０の前進回転方向の端部は、キャリパ１２に対向し、パッド３４ａ（裏板３２ａ）の端部は、後述する回動アーム３８の一端部４０に対向している。そのため、車両の前進走行中にディスクブレーキが作用状態にされると、パッド３４ａ，ｂに加えられた連れ回り力により、裏板３２ｂがキャリパ１２に当接し、裏板３２ａが回動アーム３８の一端部４０に当接する。
【００１２】
ディスクブレーキには、サーボ装置４４と、ヒステリシス付与装置４６とが設けられる。サーボ装置４４は、キャリパ１２に回動可能に保持された回動アーム３８と、キャリパ１２に液密に軸線Ｌ方向に相対移動可能に嵌合されたサーボピストン４８とを含む。
サーボピストン４８は、ブレーキピストン１６と軸線Ｌ方向に直列に、ブレーキピストン１６の後方（ロータ１０から遠い方）に配設される。サーボピストン４８は、大径部４８ａと小径部４８ｂとを有する段付き形状を成したものであり、小径部４８ｂにおいてブレーキピストン１６に係合し、サーボピストン４８とブレーキピストン１６との間の、小径部４８ｂの回りの環状の室が液圧室１４とされる。
回動アーム３８は、一端部４０において一方のパッド３４ａの裏板３２ａに係合させられ、他端部５０においてサーボピストン４６の大径部４８ａに係合させられ、中間部５２においてキャリパ１２に回動可能に保持される。回動アーム３８は、一端部４０に作用する力に起因する中間部５２を中心とする時計方向のモーメントと、他端部５０に作用する力に起因する中間部５２を中心とする反時計方向のモーメントとが釣り合う状態（姿勢）とされる。一端部４０には連れ回り力が加えられ、他端部５０にはサーボピストン４８からの反力（パッド３４ａ，ｂの押付力）が加えられる。
このことから、連れ回り力Ｆ１に、一端部４０と中間部５２との間のアームの長さｄ１を他端部５０と中間部５２との間のアームの長さｄ２で割った値であるサーボ比（ｄ１／ｄ２）を掛けた力Ｆ２｛＝Ｆ１・（ｄ１／ｄ２）｝がサーボピストン４８に加えられることがわかる。また、サーボピストン４８に加えられる力Ｆ２は、図１に示すように、液圧室１４の液圧Ｐと受圧面積ｓとを掛けた力（Ｐ・ｓ）と小径部４８ｂに作用する力Ｆｓとの和（Ｆ２＝Ｐ・ｓ＋Ｆｓ）となるが、この小径部４８ｂに作用する力Ｆｓが、サーボ力である。
【００１３】
ヒステリシス付与装置４６は、回動アーム３８に相対移動不能に設けられたロッド部５４の移動に抵抗力を加えるものである。ヒステリシス付与装置４６は、ロッド部５４を相対移動可能に保持するハウジング５６と、ハウジング５６とロッド部５４との間に環状に配設された複数個の駒としてのボール５８と、互いに対向した位置に設けられた回転許容型ボール受部６０と回転抑制型ボール受部６２とを含む。
ロッド部５４は、Ｍ方向、すなわち、回動アーム３８の回動の接線方向とほぼ平行に延びたものであり、回動アーム３８の中間部５２の回りの回動に伴って、Ｍ方向に移動可能とされている。
ハウジング５６は、非回転体（例えば、キャリパ１２）に設けられたものであり、Ｍ方向に延びた概して円筒状を成したものである。内周部に、ロッド部５４が配設されるとともに複数のボール５８が配設される。
複数のボール５８は、回転許容型ボール受部６０と、回転抑制型ボール受部６２との間に位置し、ボール受部６０，６２のうちのいずれか一方に保持される。回転許容型ボール受部６０は、複数個のボール５８を相対回転可能に保持するものであり、回転抑制型ボール受部６２は、複数個のボール５８を相対回転を抑制する状態で保持するものである。回転抑制型ボール受部６２は、ハウジング５６の内周側に形成された環状の斜面によって形成されたものであり、傾斜部と称することができる。
【００１４】
ボール５８が回転許容型ボール受部６０に保持された状態においては、ボール５８のその位置における相対回転が許容される。ボール５８とロッド部５４との間の摩擦力が小さくなるため、図２(a)に示すように、ロッド部５４の矢印Ａ方向の移動が許容され、回動アーム３８の時計方向の回動が許容される。
それに対して、ボール５８が傾斜部６２に把持された場合には、ボール５８の相対回転が抑制される（阻止される場合もある）。ボール５８とロッド部５４との間の摩擦力が大きくなるため、図２(b)に示すように、ロッド部５４の矢印Ｂ方向の移動が抑制され、回動アーム３８の反時計方向の回動が抑制される。回動アーム３８に加えられる反時計方向のモーメントが時計方向のモーメントより大きくなり、かつ、ロッド部５４を矢印Ｂの向きに移動させようとする力がボール５８とロッド部５４との間の摩擦力より大きくなると、ロッド部５４のＢ方向の移動が許容され、回動アーム３８の反時計方向の回動が許容されるのである。
このように、ヒステリシス付与装置４６において、図３に示すようなヒステリシスが付与されるのであり、連れ回り力Ｆ１の変化に伴ってサーボ力Ｆｓが直ちに変化しないようにされている。このヒステリシス幅は、ロッド部５４とボール５８との間の摩擦力に対応する大きさであり、温度や湿度の変化に起因する摩擦係数の変化に基づく連れ回り力の変化量、ロータ１０の偏磨耗に起因する連れ回り力の変化量等に基づいて設計される。
【００１５】
以上のように構成されたディスクブレーキにおける作動を説明する。
液圧室１４に液圧が供給されると、ブレーキピストン１６が軸線Ｌ方向に前進させられ、キャリパ１２が軸線Ｌ方向に移動させられ、一対のパッド３４ａ，ｂがロータ１０に当接させられる。また、一対のパッド３４ａ，ｂが弾性変形させられ、キャリパ１２が弾性変形させられる。ロータ１０と一対のパッド３４ａ，ｂとが摩擦係合させられ、これらの間に摩擦力が生じる。ディスクブレーキが作用状態とされ、ロータ１０の回転が抑制される。
車両の前進走行中にディスクブレーキが作用状態にされた場合には、パッド３４ａ，ｂに前進回転方向の連れ回り力が作用し、裏板３２ｂを介して回動アーム３８の一端部４０に作用する。回動アーム３８が時計方向に回動させられ、サーボピストン４８を介して、サーボ力Ｆｓがブレーキピストン１６に加えられる。それによって、ロータ１０への押付力が大きくされ、車輪に加えられる制動力が大きくされる。
液圧室１４の液圧が減少させられると、パッド３４ａ，ｂの復元力、キャリパ１２の復元力、ピストンシール１８の復元力等によりにより、ブレーキピストン１６およびサーボピストン４８には後退方向の力が作用する。他端部５０に後退方向の力が作用し、回動アーム３８を反時計方向に回動させようとする力が作用し、ロッド部５４をＢ方向へ移動させようとする力が作用する。この力が、ロッド部５４とボール５８との間の摩擦力より大きくなると、回動アーム３８が中間部５２を中心に反時計方向に回動させられ、サーボ力が小さくされ、制動力が小さくされる。
【００１６】
一方、ロータ１０とパッド３４ａ，ｂとの間の摩擦係数が温度、湿度等に起因して変化して、連れ回り力が変化したり、あるいは、ロータ１０の偏磨耗により液圧が周期的に変化して、連れ回り力が変化したりすることがある。それに対して、本実施例に係るディスクブレーキにおいてはヒステリシス付与装置４６が設けられるため、回動アーム３８の回転が抑制され、サーボ力の変化が抑制される。その結果、車輪に加えられる制動力の予定しない変化が抑制され、制動フィーリングの低下を抑制することができる。
【００１７】
以上のように、本実施例においては、ブレーキシリンダ１７，パッド３４ａ，ｂ、サーボ装置４４，ヒステリシス付与装置４６等により押付装置が構成される。また、ヒステリシス付与装置は、抵抗力付与装置でもある。
【００１８】
その他、本発明は、上述に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１０：ロータ  １２；キャリパ  １４：液圧室  １６：ブレーキピストン  ３０：摩擦材  ３２：裏板  ３４：パッド  ３８：回動アーム  ４０：一端部  ４４：サーボ装置  ４６：ヒステリシス付与装置  ４８：サーボピストン  ５０：他端部  ５２：中間部  ５４：ロッド部  ５８：ボール  ６０：回転許容型ボール受部  ６２：回転抑制型ボール受部
【図１】
2013155774.tif 000003
【図２】
2013155774.tif 000004
【図３】
2013155774.tif 000005