JP2005048934A

JP2005048934A - ディスクブレーキ

Info

Publication number: JP2005048934A
Application number: JP2003284226A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Matsunaga; 邦洋松永
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】キャリパ浮動型ディスクブレーキにおいて、引きずりを確実に防止する。
【解決手段】キャリパ浮動型のディスクブレーキ1において、スライドピン7に形成した調整ねじ部13に、調整ナット14を軸方向にクリアランスをもち、かつ、軸力によって回転可能に螺合する。調整ばね18のばね力(軸力)によって、調整ナット14のクラッチ面18をキャリア10の摩擦面16に係合させる。制動を解除すると、戻しばね20によって、キャリパ本体2が後退することにより、爪部4側のアウタパッドをディスクロータから離間させることができ、引きずりを防止することができる。アウタパッドが摩耗すると、制動時に、キャリパ本体2が調整ねじ部13と調整ナット14とのクリアランスを超えて移動することにより、クラッチ面15が摩擦面16から離間し、これらが係合するまで、調整ばね18のばね力によって調整ナット14が回転して、キャリパ本体2の後退位置を調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、キャリパ浮動型ディスクブレーキに関するものである。

自動車等に装着されるディスクブレーキには、車輪とともに回転するディスクロータの片側に配置されたブレーキパッドに対向するピストンをピストンシールを介して嵌装するシリンダボアと、ディスクロータをまたいで反対側のブレーキパッドに対向する爪部とを有するキャリパを車体側に固定されるキャリヤに移動可能に支持させ、マスタシリンダからシリンダボア内に加圧ブレーキ液を供給してピストンを前進させることにより、一方のブレーキパッドを直接ディスクロータに押し付けるとともに、その反力によってキャリパを移動させ、爪部を介して他方の他方のブレーキパッドをディスクロータに押し付けて制動力を発生させるようにしたキャリパ浮動型ディスクブレーキがある。

一般に、この種のディスクブレーキでは、制動時にピストンの移動にピストンシールが追従して弾性変形し、制動を解除するとピストンシールの弾性変形分だけピストンが後退（フォールバック）することにより、ディスクロータとブレーキパッドとのクリアランスを常に一定に保つようになっている。

しかしながら、上記従来のキャリパ浮動型ディスクブレーキでは次のような問題がある。制動を解除したとき、ピストンの後退により、一方のブレーキパッドは、ディスクロータから離間するが、他方のブレーキパッドは、キャリパの爪部によってディスクロータに当接された状態となるとなるため、引きずりが発生して、車両の走行抵抗が増大し、燃費が悪化する。また、引きずりにより、ディスクロータが偏摩耗して、ブレーキジャダーの発生原因となる。

そこで、特許文献1には、キャリア側に設けたフォールバックシールを有するガイドボアに、キャリパの爪部側に連結されたピンを挿通して、制動解除時に、フォールバックシールの弾性力によってキャリパの爪部を所定距離だけ後退させるようにしたディスクブレーキが記載されている。これにより、制動解除時には、両側のブレーキパッドをディスクロータから離間させることができ、引きずりを防止することができる。また、ブレーキパッドの摩耗に対しては、制動時に、フォールバックシールとピンとの間に滑りが生じることにより、キャリパの爪部側のパッドクリアランスを常に一定に調整することができる。
特開平７−２５９９０２号

しかしながら、上記特許文献1に記載されたディスクブレーキでは、次のような問題がある。キャリパは、ピストン単体に比して重量が大きいため、制動時の振動によって、キャリパの爪部側に連結されたピンとフォールバックシールとの間に望ましくない滑りが生じることがあり、制動解除時にキャリパの後退量が不足して、引きずりを充分に防止することができない場合がある。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、制動解除時に、キャリパの爪部を確実に後退させることができ、引きずりを確実に防止することができるキャリパ浮動型のディスクブレーキを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、ディスクロータの両側に配置された一対のブレーキパッドの一方に対向するピストンと、前記ディスクロータを跨いで前記一対のブレーキパッドの他方に対向する爪部とを有するキャリパ本体をキャリアに移動可能に支持させたキャリパ浮動型ディスクブレーキにおいて、
前記キャリパ本体に取付けたスライドピンを前記キャリア側に設けたガイドボアに挿通し、前記キャリア本体を前記爪部が前記ディスクロータから離間する後退方向へ付勢する戻しばねを設け、前記スライドピンに調整ねじ部を形成し、該調整ねじ部に、クラッチ面を有する調整ナットを軸方向に所定のクリアランスをもち、かつ、軸力によって回転可能に螺合し、前記クラッチ面が前記キャリア側に設けた摩擦面に係合することによって、前記キャリパ本体の後退方向への移動を規制するとともに、前記調整ナットの回転を制動するようにし、前記調整ナットを前記摩擦面に向かって付勢する調整ばねを設けたことを特徴とする。
また、請求項2に係る発明は、ディスクロータの両側に配置された一対のブレーキパッドの一方に対向するピストンと、前記ディスクロータを跨いで前記一対のブレーキパッドの他方に対向する爪部とを有するキャリパ本体をキャリアに移動可能に支持させたキャリパ浮動型ディスクブレーキにおいて、
前記キャリパ本体に取付けたスライドピンを前記キャリア側に設けたガイドボアに挿入し、前記スライドピンと前記ガイドボアとの間をフォールバックシールによってシールして、前記ガイドボア内に油室を形成し、前記キャリパ本体の前記ピストンが嵌装されるシリンダボアと前記油室とを連通する油路を設けたことを特徴とする。

請求項1の発明に係るディスクブレーキによれば、制動を解除すると、戻しばねによってキャリパ本体が後退方向へ移動するので、爪部側のブレーキパッドをディスクロータから離間することができ、引きずりを防止することができる。ブレーキパッドが摩耗した場合、制動時に、キャリパ本体が調整ねじ部と調整ナットとのクリアランスを超えて移動することにより、クラッチ面が摩擦面から離間し、調整ばねの付勢力によって調整ナットが摩擦面に係合するまで回転して、キャリパ本体の後退位置を調整するので、常に一定のパッドクリアランスを維持することができる。このとき、調整ねじ部と調整ナットの螺合及びクラッチ面と摩擦面との係合によってパッドクリアランスを調整するので、制動時の振動等によって調整ナットが移動して調整不良が生じることがなく、確実に引きずりを防止することができる。
また、請求項2の発明に係るディスクブレーキによれば、制動を解除すると、フォールバックシールの弾性変形の復帰によって、キャリパ本体が後退方向へ移動するので、爪部側のブレーキパッドをディスクロータから離間することができ、引きずりを防止することができる。ブレーキパッドが摩耗した場合、制動時に、フォールバックシールとスライドピンとの間に滑りが生じることにより、ブレーキパッドの摩耗にキャリパ本体を追従させることができ、常に一定のパッドクリアランスを維持することができる。このとき、フォールバックシールは、制動時に油室のブレーキ液圧が作用することにより、制動時の振動等によって、スライドピンとの間で望ましくない滑りが生じることがないので、キャリパ本体を充分に後退させることができ、引きずりを確実に防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の第1実施形態について、図1乃至図4を参照して説明する。図1乃至図3に示すように、ディスクブレーキ1は、キャリパ浮動型ディスクブレーキであり、キャリパ本体2には、車輪とともに回転するディスクロータ(図示せず)の片側の面に対向させて2つのシリンダボア3が形成されており、また、ディスクロータを跨いで反対側の面に対向させて爪部4が形成されている。シリンダボア3には、ピストンシール(フォールバックシール)を介してピストン(図示せず)が摺動可能に嵌装されている。キャリパ本体2には、ブレーキライン(図示せず)からシリンダボア3へブレーキ液を供給するための接続口3A及びエア抜きを行うためのブリードプラグ3Bが設けられている。ディスクロータとピストンとの間にインナパッド5(ブレーキパッド)が設けられ、ディスクロータと爪部4との間にアウタパッド(ブレーキパッド)(図示せず)が設けられている。

キャリパ本体2には、ディスクロータ周方向両端部に、一対のアーム部6が形成されており、一対のアーム部6には、それぞれ、ディスクロータの軸方向に平行に延びるスライドピン7がボルト8によって取付けられている。インナパッド5及びアウタパッドを支持し、ボルト9によって車体側のブラケット(図示せず)に固定されるキャリア10の両端部に、一対のガイドボア11が形成されており、スライドピン7がガイドボア11に摺動可能に挿通されて、キャリパ本体2がキャリア10にディスクロータの軸方向に沿って移動可能に浮動支持されている。

次に、本発明の要部であるキャリパ後退機構12について図3を参照して説明する。
スライドピン7には、調整ねじ部13が形成され、調整ねじ部13には、調整ナット14が螺合されている。調整ナット14の一端部には、テーパ状のクラッチ面15が形成され、キャリア10のガイドボア11の一端側開口部の周縁部には、調整ナット14のクラッチ面15と摩擦クラッチ係合するテーパ状の摩擦面16が形成されている。調整ねじ部13及びこれと螺合する調整ナット14のねじ部は、そのピッチに対してリードが充分大きな多条ねじ(本実施形態では4条ねじ)であり、軸力を付与することによって、調整ナット14を回転させることができるようになっている。

また、図4(A)、(B)に示すように、調整ねじ部13と、これに螺合する調整ナット14のねじ部との間には、軸方向に一定のクリアランスCが設けられており、これらがクリアランスCの分だけ軸方向に移動できるようになっている。スライドピン7の基端部に形成されたばね受部17と調整ナット14との間に、調整ばね18(圧縮ばね)が介装されており、この調整ばね18のばね力(軸力)により、調整ナット14は、多条ねじの作用によって回転可能となっているが、クラッチ面15が摩擦面16に押圧されて摩擦クラッチ係合することにより、その摩擦力によって制動され、固定されている。このようして、調整ナット14が固定された状態では、スライドピン7は、ねじ部のクリアランスCの分だけ、軸方向に移動可能となる。スライドピン7の先端部には、ばね受19が螺着され、ばね受19とキャリア10との間に、戻しばね20(圧縮ばね)が介装されている。戻しばね20のばね力によって、キャリパ本体2は、ねじ部のクリアランスCにおいて、爪部4がディスクロータから離間する方向へ付勢されている。キャリア10と、スライドピン7のばね受部18及びスライドピン7に取付けられたばね受19との間には、それぞれダストブーツ21、22が装着されている。

以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
マスタシリンダ(図示せず)からブレーキライン及び接続口3Aを介してシリンダボア3内に加圧されたブレーキ液が供給されると、ピストンがピストンシールを弾性変形させながら前進して、直接インナパッド5をディスクロータに押しつけるとともに、その反力によってキャリパ本体2が移動して爪部4を介してアウタパッドをディスクロータに押しつけて、制動力が発生する。制動時に、ディスクロータに引きずられるインナパッド及びアウタパッドをキャリア10のトルク受面に当接させて制動トルクを受止める。マスタシリンダからのブレーキ液圧を解除すると、ピストンシールの弾性力によって、その変形分だけピストンが後退して制動が解除される。

インナパッド及びアウタパッドの摩耗により制動時のピストンの移動量が増加した場合、その分だけピストンとピストンシールとの間にすべりが生じて、ピストンがインナパッド及びアウタパッドの摩耗に追従し、制動を解除したとき、ピストンがピストンシールの弾性変形分だけ一定距離後退することにより、ディスクロータとインナパッドとのクリアランスを常に一定に調整することができる。

一方、キャリパ後退機構12では、アウタパッドの摩耗がない場合、制動時には、スライドピン7の調整ねじ部13と調整ナット14のねじ部とのクリアランスCの範囲内でキャリパ本体2が移動して(図4(B)から(A)の状態へ移行)、戻しばね20が圧縮され、制動解除時には、戻しばね20のばね力によってキャリパ本体2を爪部4がディスクロータから離間する方向へ移動させる(図4(A)から(B)の状態へ移行)。これにより、制動解除時に、爪部4側のアウタパッドをディスクロータから離間させることができ、引きずりを防止することができる。

アウタパッドが摩耗した場合、制動時のキャリパ本体2の移動距離がねじ部のクリアランスCを超えると、図4(A)の状態から、調整ナット14がスライドピン7とともに移動して、クラッチ面15が摩擦面16から離間する。これにより、調整ナット14のクラッチ係合が解除され、調整ばね18のばね力及び多条ねじの作用によって、調整ナット14が回転し、クラッチ面15が摩擦面16に当接するまで軸方向に移動する。その結果、キャリパ本体2の爪部4は、アウタパッドの磨耗に追従することになる。また、制動解除時には、アウタパッドがディスクロータに接触する制動位置から、戻しばね20のばね力によって、図4(A)の状態から、ねじ部のクリアランスCの分だけ後退することになる。このようにして、アウタパッドの磨耗に対してパッドクリアランスを常に一定に調整することができる。

以上のように、制動解除時には、インナパッド及びアウタパッドを常に一定のパッドクリアランスをもって、ディスクロータから離間させることができるので、引きずりを確実に防止することができ、走行抵抗を減少させて燃費を向上させ、また、ディスクロータの偏摩耗を防止してブレーキジャダーの発生を防止することができる。このとき、キャリパ後退機構12は、調整ねじ部13と調整ナット14の螺合及びクラッチ面15と摩擦面16との摩擦クラッチ係合によって、ブレーキパッドの摩耗に対してパッドクリアランスを調整するので、制動時の振動等によって調整ナット14が移動して調整不良が生じることがなく、確実に引きずりを防止することができる。

次に、本発明の第2実施形態について、図5及び図6を参照して説明する。なお、上記第1実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
図5及び図6に示すように、本実施形態に係るディスクブレーキ30では、キャリヤ10のガイドボア31は、一端が閉じており、キャリパ本体2のアーム部6に取付けられた中空のスライドピン32が摺動可能に挿入されて、ガイドボア31内に油室33が形成されている。スライドピン32は、ユニオンボルト34によってアーム部6に取付けられており、キャリパ本体2に形成された油路35、ユニオンボルト34の油路36及びスライドピン32に形成された油路37によって、シリンダボア3と油室33とが連通されている。ガイドボア31とスライドピン32との間は、フォールバックシール38によってシールされている。ガイドボア31には、エア抜きのため、必要に応じてブリードプラグ(図示せず)が設けられる。なお、図5中、符号39は、シリンダボア3に嵌装されたピストンを示している。

図6に示すように、フォールバックシール38は、外周部がガイドボア31の内周溝40に嵌合され、内周部がスライドピン32の外周面に密着している。内周溝40の内周縁部に、傾斜部41、42が形成されており、フォールバックシール38は、スライドピン32の一定距離の軸方向移動に対しては、内周部がスライドピン32に追従して、傾斜部41、42に当接するまで弾性変形し、スライドピン32が更に移動すると、スライドピン32との間に滑りを生じるようになっている。

このように構成したことにより、制動時には、加圧されたブレーキ液がシリンダボア3に供給されることにより、ピストン39が前進してインナパッドをディスクロータに押圧し、その反力によってキャリパ本体2が移動し、爪部4によってアウタパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生させる。同時に、シリンダボア3のブレーキ液が油路35、36、37を介して油室33に供給され、スライドピン32を押圧し、キャリパ本体2の爪部4をディスクロータ側へ移動させる。このとき、フォールバックシール38は、スライドピンに追従して、弾性変形するが、ガイドボア31とスライドピン32との隙間を介して油室33のブレーキ液圧が作用しているので、スライドピン32の移動に確実に追従することができ、制動時の振動等によって、傾斜面41に当接する前に、スライドピン32との間に望ましくない滑りが生じることがない。

制動解除時には、ピストンシールによってピストン39が一定距離だけ後退して、インナパッドをディスクロータから離間させ、同時に、油室33のブレーキ液圧が解除され、フォールバックシール38の弾性力によってスライドピン32が後退して、キャリパ本体2を後退させ、アウタパッドをディスクロータから離間させる。

アウタパッドに摩耗が生じた場合、その分だけスライドピン32の制動時の移動距離が大きくなり、フォールバックシール38は、傾斜部41に当接した後、スライドピン32との間に滑りを生じ、制動解除時には、アウタパッドがディスクロータに接触した位置から、弾性変形分だけ、スライドピン32を後退させることにより、アウタパッドのパッドクリアランスを常に一定に調整することができる。

このようにして、制動解除時には、インナパッド及びアウタパッドをディスクロータから確実に離間させて、引きずりを防止することができ、走行抵抗を減少させて燃費を向上させ、また、ディスクロータの偏摩耗を防止してブレーキジャダーの発生を防止することができる。フォールバックシール38は、制動時に油室33のブレーキ液圧が作用することにより、制動時の振動等によって、スライドピン32との間で望ましくない滑りが生じることがないので、キャリパ本体2を充分に後退させることができ、引きずりを確実に防止することができる。

なお、上記第2実施形態において、上記のような構成のキャリパ後退機構をディスクロータの回転方向の入口側に配置された一方のスライドピン32側にのみ設けて、制動時に、そのスライドピン32にブレーキ液圧を作用させることにより、制動トルクによるキャリパ本体2の傾きを抑制して、ブレーキパッドの偏摩耗を軽減することができる。

本発明の第1実施形態に係るディスクブレーキの平面図である。図1に示すディスクブレーキの側面図である。図1に示すディスクブレーキの要部の拡大図である。図1に示すディスクブレーキの調整ねじ部と調整ナットとの螺合部分のクリアランスを示す概略図である。本発明の第2実施形態に係るディスクブレーキの平面図である。図5に示すディスクブレーキのフォールバックシール部を拡大して示す図である。

符号の説明

1 ディスクブレーキ、2 キャリパ本体、4 爪部、7 スライドピン、10 キャリア、11 ガイドボア、13 調整ねじ部、14 調整ナット、15 クラッチ面、16 摩擦面、18 調整ばね、20 戻しばね、30 ディスクブレーキ、31 ガイドボア、32 スライドピン、33 油室、35,36,37 油路、38 フォールバックシール

Claims

ディスクロータの両側に配置された一対のブレーキパッドの一方に対向するピストンと、前記ディスクロータを跨いで前記一対のブレーキパッドの他方に対向する爪部とを有するキャリパ本体をキャリアに移動可能に支持させたキャリパ浮動型ディスクブレーキにおいて、
前記キャリパ本体に取付けたスライドピンを前記キャリア側に設けたガイドボアに挿通し、前記キャリア本体を前記爪部が前記ディスクロータから離間する後退方向へ付勢する戻しばねを設け、前記スライドピンに調整ねじ部を形成し、該調整ねじ部に、クラッチ面を有する調整ナットを軸方向に所定のクリアランスをもち、かつ、軸力によって回転可能に螺合し、前記クラッチ面が前記キャリア側に設けた摩擦面に係合することによって、前記キャリパ本体の後退方向への移動を規制するとともに、前記調整ナットの回転を制動するようにし、前記調整ナットを前記摩擦面に向かって付勢する調整ばねを設けたことを特徴とするディスクブレーキ。
ディスクロータの両側に配置された一対のブレーキパッドの一方に対向するピストンと、前記ディスクロータを跨いで前記一対のブレーキパッドの他方に対向する爪部とを有するキャリパ本体をキャリアに移動可能に支持させたキャリパ浮動型ディスクブレーキにおいて、
前記キャリパ本体に取付けたスライドピンを前記キャリア側に設けたガイドボアに挿入し、前記スライドピンと前記ガイドボアとの間をフォールバックシールによってシールして、前記ガイドボア内に油室を形成し、前記キャリパ本体の前記ピストンが嵌装されるシリンダボアと前記油室とを連通する油路を設けたことを特徴とするディスクブレーキ。