JP2005257055A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】 キャリパの引きずりを軽減する。
【解決手段】 ディスクブレーキ１０は、スライドピン２２が設けられたキャリパ１６と、スライドピン２２と摺動自在に嵌挿されるガイド孔２０が設けられてキャリパ１６を支持するマウンティング１２とを備える。スライドピン２２の嵌挿部分の長さは、ガイド孔２０の深さよりも長く、また先端２３が半球形状をなすように形成されている。スライドピン２２をガイド孔２０の底方向に向けて押し付けると、スライドピン２２の先端２３とガイド孔２０の底部との接点がずれることによって、スライドピン２２の先端２３がガイド孔２０の軸線上に位置するようになる。
【選択図】 図１

Description

本発明はディスクブレーキに関し、特に、ガイド孔に摺動自在に嵌挿されたスライドピンの摺動抵抗を軽減する技術に関する。

一般に、ディスクブレーキにおいては、キャリパの内側にディスクロータを挟んだ状態で一対のパッドが配設されている。車両の非回転部分に固定されたマウンティングは、ディスクの周方向間に隔置された左右一対の支持アームを有し、支持アームにはガイド孔が設けられている。キャリパには、ガイド孔に摺動自在に嵌挿されたスライドピンがボルトにより固定されている。ガイド孔及びスライドドピンを介してキャリパがディスクロータの軸方向に移動すると、パッドによりディスクロータが挟圧されて車輪の制動が行われる。

上記ディスクブレーキ構造において、ブレーキを解除した際に、スライドピンの摺動抵抗によりキャリパが引きずって元通りの位置にまで戻らないことがある。キャリパが元の位置にまで戻らないと、ブレーキ解除後でもパッドとディスクロータが強く接触する状態となり、ディスクロータが偏摩耗するなどの問題を生じる。

スライドピンの摺動抵抗を軽減する技術として、特許文献１には、ピンスライド型ディスクブレーキにおいて、スライドピンとガイド穴間に介在するゴム製緩衝材の摺動面とこの面に向き合う相手摺動面との間に、摺動抵抗低減材を網状にして介在させることが開示されている。これによると、相手摺動面との接触が局部接触になるため摩擦面積が減少し、その分スライドピンの摺動抵抗も小さくなるとしている。
特開平９−３２８７１号公報 特開２００２−２７６６９９号公報 特開平５−１５７１３２号公報

しかしながら、上記特許文献１では、スライドピンの組み付けばらつきによる摺動抵抗を軽減することはできない。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ディスクブレーキのキャリパの引きずりを軽減する技術を提供することにある。

本発明のある態様は、互いに摺動自在に嵌挿されるガイド孔及びスライドピンの一方が設けられたキャリパと、ガイド孔及びスライドピンの他方が設けられて前記キャリパを支持するマウンティングと、を備えるディスクブレーキにおいて、スライドピンの嵌挿部分の長さをガイド孔の深さよりも長くし、さらに、スライドピンをガイド孔の底方向に向けて押し付けたときに、該スライドピンの先端とガイド孔の底部との接点がずれた場合でも、該スライドピンの先端をガイド孔の軸線上に位置修正せしめるようにしたディスクブレーキである。

この態様によれば、スライドピンをガイド孔の底方向に向けて押し付けたときにスライドピンの先端がガイド孔の軸線上に位置するようにしたので、スライドピンをキャリパまたはマウンティングに取り付けるときにスライドピンを押し付けながらボルト締結することで、スライドピンの軸線とガイド孔の軸線がほぼ一致するようになるので、ガイド孔に対するスライドピンの摺動抵抗が小さくなり、ブレーキ解除時のキャリパの引きずりが軽減される。スライドピンの押し付け時に先端がずれやすくするために、スライドピンの先端は、半球形状であっても球面の一部を構成していてもよく、または先端の一部分のみが半球形状をなしていてもよい。

本発明によるディスクブレーキによれば、スライドピンの軸線とガイド孔の軸線がほぼ一致するようにキャリパを組み付けることができるので、キャリパの引きずりを軽減することができる。

図１は、本実施形態のディスクブレーキ１０を示す図である。ディスクブレーキ１０は、図示しない車両の非回転部材に固定されたマウンティング１２と、マウンティング１２に摺動自在に支持されるキャリパ１６とを備えている。キャリパ１６は、内部にピストン３２を備えるシリンダ部と、シリンダ部から伸び出してディスクロータ２６を間にしてシリンダ部と対向する図示しない爪部とを有している。キャリパ１６の内側の、シリンダ部と爪部との間には、車輪と一体回転するディスクロータ２６を挟んで、インナパッド３０、アウタパッド２８が対向して配設されている。インナパッド３０は、ディスクロータ２６のインナ側において、マウンティング１２によりディスクロータ２６の軸方向に摺動可能に支持されている。インナパッド３０の背部には、上述したキャリパ１６のシリンダ部が配設されており、ピストン３２の作動によってインナパッド３０がディスクロータ２６のインナ側に（図１に示す矢印５０の方向に）押圧されるように構成されている。アウタパッド２８は、ディスクロータ２６のアウタ側において、マウンティング１２によりディスクロータ２６の軸方向に摺動可能に支持されている。アウタパッド２８の背部には、キャリパ１６の図示しない爪部が配置され、この爪部の移動によってアウタパッド２８がディスクロータ２６のアウタ側に（図１に示す矢印５２の方向に）押圧されるように構成されている。

マウンティング１２は、内部に互いに平行なガイド孔２０が形成された一対のアーム部１４を備えている。キャリパ１６は、シリンダ部からディスクロータ２６の周方向に延在する一対のキャリパアーム１８を備えている。このキャリパアーム１８には、スライドピン２２をキャリパアーム１８にボルト締結するための、互いに平行なピンボルト孔３４が形成されている。ディスクロータ２６の軸方向に向けて、スライドピン２２がそれぞれピンボルト２４にて固定される。スライドピン２２のガイド孔２０に嵌挿される部分の長さは、ガイド孔２０の深さよりも大きくされている。そして、スライドピン２２は、相対する前記ガイド孔２０に所定の間隙を有する状態で摺動自在に嵌挿される。これにより、キャリパ１６は、スライドピン２２を介してディスクロータ２６の軸方向に摺動可能な状態でマウンティング１２に支持される。スライドピン２２の先端は、図示のように半球形状に加工されている。この球面は、後述するように、ガイド孔２０の底部に押し付けられたときにずれやすいように、研磨加工しておくことが好ましい。

以上のように構成されたディスクブレーキ１０において、ピストン３２が矢印５０の方向に突き出されると、インナパッド３０がディスクロータ２６のインナ側に押しつけられるとともに、その反力でキャリパ１６がピストン３２の突き出し方向とは反対の方向（矢印５２の方向）へ移動され、図示しない爪部によりアウタパッド２８がディスクロータ２６のアウタ側に押しつけられる。これにより、ディスクロータ２６がアウタパッド２８及びインナパッド３０により挟圧されて、車輪が制動される。

スライドピン２２の基部と、アーム部１４のガイド孔２０の開口端の間には、ゴム等の可撓性部材で作成された筒状のピンブーツ（ダストブーツともいう）４０が取り付けられている。ガイド孔２０の開口端部内周面には環状溝６４が形成されており、この環状溝６４内に、ピンブーツ４０の一端の取付部４２がスライドピン２２との間に締め代をもって嵌合されている。また、スライドピン２２の基部の外周にも環状溝６６が形成されており、この環状溝６６内にピンブーツ４０の他端の取付部６２が嵌合されている。そして、ガイド孔側の取付部４２とスライドピン側の取付部６２とを連結する蛇腹状の環状連結部６０は、両取付部に比して薄肉であり、スライドピン２２の摺動変位に追従して伸縮するようになっている。この環状連結部６０によって、スライドピン２２とガイド孔２０の摺動面が被覆されており、摺動面に塵や埃等の異物が侵入するのを防止している。

マウンティング側のガイド孔２０とキャリパ側のピンボルト孔３４とは別々に加工されるので、図１に示すガイド孔２０の軸間距離「Ａ」とピンボルト孔３４の軸間距離「Ｂ」とは、公差の範囲内で長さが異なることがある。例えば、軸間距離「Ａ」よりも軸間距離「Ｂ」の方が長いとすると、ピンボルト孔３４を介してピンボルト２４で締結されたスライドピン２２は、ガイド孔２０の外側部分により強く押し付けられることになるので、ガイド孔２０とスライドピン２２の間の摺動抵抗が大きくなってしまう。この摺動抵抗が大きいと、ブレーキ解除時にパッドとディスクロータの引きずりによるトルクの増加や、ディスクロータおよびパッドの磨耗といった問題が生じる。

ガイド孔２０の軸間距離「Ａ」とピンボルト孔３４の軸間距離「Ｂ」のずれを吸収するために、従来、ピンボルト孔３４は、ピンボルト２４の直径に対して０．３〜０．５ｍｍ程度大きく加工されており、組み付け時にピンボルト孔３４内でのピンボルト２４の位置を調整することで、ガイド孔２０とスライドピン２２の軸線を一致させることができるようにされている。しかし、実際の工程では、ボルト締め付け時のトルクなどによりピンボルト２４がピンボルト孔３４内で移動してしまい、狙い通りにスライドピン２２を取り付けることができず、つまり、ガイド孔２０とスライドピン２２の軸線が一致せず、所期の摺動抵抗よりも大きくなってしまうことが多い。

そこで、本実施の形態では、比較的簡単な作業工程によって、スライドピンの軸線とガイド孔の軸線を一致させることができるスライドピン形状を提供する。すなわち、従来では、スライドピンの先端形状は、図２に示すように、面取りが施された平坦面であるが、本実施形態では、図１に示すように、スライドピン２２の先端２３を半球形状に加工しておく。そして、以下のような手順でキャリパの組み付けを行う。

まず、マウンティング１２のガイド孔２０に、単体のスライドピン２２を左右とも挿入する。次に、スライドピン２２とキャリパアーム１８を、ピンボルト２４で仮締めする。この時点では、パッド２８、３０間にディスクロータ２６が存在しないため、キャリパ１６を図１の矢印５０の方向へ大きく押し込むことが可能なので、スライドピンを仮締めの状態でスライドピン２２の先端２３がガイド孔２０の底に当たるまでキャリパ１６を押し込み、先端２３をガイド孔２０の底部に押し付けた状態にする。

このときのガイド孔２０の底部３６とスライドピン２２の先端２３の接触状態を図３に示す。図３は、ガイド孔２０の軸線を含む面の断面を示している。スライドピン２２の先端２３がガイド孔２０の底部３６に押し付けられると、先端２３は半球形状をなしているので、先端と底部の接点がずれていても、最終的には図３に示すように先端２３と底部３６とが線接触する位置に落ち着こうとする。つまり、スライドピン２２の先端２３の球面の中心点「Ｐ」は、先端２３が底部３６と線接触したときに、必ずガイド孔２０の軸線３８上に位置することになる。なお、図３においては、説明のためにスライドピン２２とガイド孔２０の間の隙間を強調して描いていることに注意されたい。

ここで、たとえ点Ｐがガイド孔の軸線３８上に位置したとしても、図３に点線３５で示すように、スライドピン２２の軸線がガイド孔２０の軸線３８に対して傾いていることもあり得る。しかし、キャリパアーム１８とスライドピン２２の底部の当たり面を、十分な精度の直角度を持つように加工しておけば、スライドピン２２をキャリパアーム１８の上から押し付けた状態で両方のピンボルト２４を規定トルクまで締め付けることで、スライドピン２２の軸線は次第に直立し、ガイド孔２０の軸線に一致するように組み付けることができる。

これに対し、図２に示すような従来のスライドピン４６のような先端形状では、スライドピン４６をガイド孔２０の底方向に向けて押し付けたときに、傾いた状態、つまり、スライドピンの軸線とガイド孔の軸線とが一致しない状態であっても、スライドピン４６の先端がガイド孔２０の底部と線接触しているので先端がずれ難く、たとえ上述と同様の組立手順を行ったとしても、スライドピンの軸線とガイド孔の軸線とが一致しにくい。

以上説明したように、本実施形態によれば、スライドピンとピンボルトとを仮締めの状態で、スライドピンをガイド孔の底に押し付けながら、ボルト締め付けをすることによって、スライドピンの軸線とガイド孔の軸線を一致させることができる。こうすると、マウンティングのガイド孔の軸間距離と、キャリパのスライドピンの軸間距離とが、ほぼ等しくかつ平行となるので、ガイド孔に対するスライドピンの摺動抵抗が小さくなり、キャリパの引きずりが軽減される。これによって、組み付け性を低下させず、また追加コストをほとんどかけることなく、燃費の悪化、ディスクロータやブレーキパッドの磨耗、ディスクブレーキの温度上昇などの種々の影響を軽減することができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例について述べる。

スライドピンの先端は、半球形でなくても、図４に示すスライドピン５４のように、球面の一部を先端に持つような形状であってもよい。スライドピンの先端の全体が半球形でなくても、図５に示すスライドピン５６ように、その一部分のみに半球の突起が設けられていてもよい。さらに、図６に示すように、ガイド孔２０の底部に球面凹部６８が形成されていて、スライドピン５８の半球突起がこの球面凹部６８にはまることでスライドピン５８が位置決めされるようにしてもよい。

実施の形態では、マウンティングにガイド孔を、キャリパにスライドピンを設けたディスクブレーキ構造について説明したが、マウンティングにスライドピンを、キャリパにガイド孔を設けたディスクブレーキ構造についても本発明を適用することができる。

また、本発明の適用範囲はディスクブレーキに限られない。軸孔内に摺動自在に嵌挿された軸を有する他の機器類にも同様に適用することができる。

本発明の一実施形態によるディスクブレーキの全体図である。 従来技術によるスライドピンの先端形状を示す図である。 本発明の一実施形態によるスライドピンの先端形状を示す図である。 スライドピンの先端形状の変形例を示す図である。 スライドピンの先端形状の別の変形例を示す図である。 ガイド孔底形状の変形例を示す図である。

符号の説明

１０ ディスクブレーキ、 １２ マウンティング、 １４ アーム部、 １６ キャリパ、 １８ キャリパアーム、 ２０ ガイド孔、 ２２ スライドピン、 ２４ ピンボルト、 ２６ ディスクロータ、 ２８ アウタパッド、 ３０ インナパッド、 ３２ ピストン、 ３４ ピンボルト孔、 ４０ ピンブーツ、 ５４、５６、５８ スライドピン。

Claims (2)

1. 互いに摺動自在に嵌挿されるガイド孔及びスライドピンの一方が設けられたキャリパと、
   前記ガイド孔及び前記スライドピンの他方が設けられて前記キャリパを支持するマウンティングと、
   を備えるディスクブレーキにおいて、
   前記スライドピンの嵌挿部分の長さが前記ガイド孔の深さよりも長く、該スライドピンを前記ガイド孔の底方向に向けて押し付けたときに、該スライドピンの先端と前記ガイド孔の底部との接点がずれた場合でも、該スライドピンの先端を前記ガイド孔の軸線上に位置修正せしめるようにしたことを特徴とするディスクブレーキ。
2. 前記スライドピンの先端の少なくとも一部が球面をなしていることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。

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