JP2005264965A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】 制動時のブレーキパッドの摺動性を低下させることなく、制動時のブレーキパッドの振動を抑制し、ブレーキ鳴きの発生頻度を低下させることができるディスクブレーキの提供。
【解決手段】 ディスクロータＤを挟んで対向配置された一対の押圧手段１５を有するキャリパ本体１を備え、キャリパ本体１には、ディスクロータ軸線方向に沿ってキャリパ本体１に架設されたパッドピン２４と、パッドピン２４に摺動可能に挿通され吊下支持されるとともに一対の押圧手段１５にそれぞれ押圧される少なくとも一対のブレーキパッド２２と、ブレーキパッド２２を付勢してパッドピン２４に押し付ける付勢部材１２とを有し、一対のブレーキパッド２２に対して一つのパッドピン２４で支持するディスクブレーキで、ブレーキパッド２２のパッドピン２４による吊下位置を、ブレーキパッド２２のディスクロータ接線方向における中心位置よりもディスクロータ回入側に設ける。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両等の制動用に用いられるディスクブレーキに関する。

従来のディスクブレーキには、ディスクロータを挟んで対向配置された一対のピストンを有するキャリパ本体を備え、このキャリパ本体にディスクロータ軸線方向に沿って架設されたパッドピンにブレーキパッドを摺動可能に挿通して吊下支持させるとともに、ブレーキパッドを付勢してパッドピンに押し付けることでその姿勢を安定させるカバースプリングを装着したものがある。このようなディスクブレーキにおいて、一対のブレーキパッドに対して一つのパッドピンで支持するものがあり、この場合、ブレーキパッドのディスクロータ接線方向における中心位置にてライニングからディスク半径方向外側に被吊り部が延設され、この被吊り部に形成された挿通孔でブレーキパッドはパッドピンに吊り下げられるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２７６７０３号公報

上記した特許文献１のディスクブレーキにおいて、ブレーキパッドは、制動時にそのディスクロータ回出側にあるキャリパ本体のトルク受部に当接することになるが、このときに、このディスクロータ回出側のトルク受部との当接位置を中心にディスクロータ回入側の部分がディスクロータ軸線方向に往復動するように微小振動し、ブレーキ鳴きの要因となっていた。

この振動を抑え込むためには、カバースプリングの付勢力を大きくしてパッドピンと取付孔との摩擦力を増大させることが考えられるが、ディスクロータ回出側にあるトルク受部から取付孔までの距離つまり振動中心から振動を抑え込む位置までの距離が近いことから、カバースプリングの付勢力をかなり大きくして摩擦力を増大させなければ振動を抑制することができない。そして、このようにカバースプリングの付勢力を大きくすると、制動時のブレーキパッドのディスクロータ軸線方向への摺動性が低下してしまうことになる。

したがって、本発明は、制動時のブレーキパッドの摺動性を低下させることなく、制動時のブレーキパッドの振動を抑制し、ブレーキ鳴きの発生頻度を低下させることができるディスクブレーキの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ディスクロータを挟んで対向配置された一対の押圧手段を有するキャリパ本体を備え、該キャリパ本体には、前記ディスクロータ軸線方向に沿って前記キャリパ本体に架設されたパッドピンと、該パッドピンに摺動可能に挿通され吊下支持されるとともに前記一対の押圧手段にそれぞれ押圧される少なくとも一対のブレーキパッドと、前記ブレーキパッドを付勢して前記パッドピンに押し付ける付勢部材とを有し、前記一対のブレーキパッドに対して一つのパッドピンで支持するディスクブレーキにおいて、前記ブレーキパッドの前記パッドピンによる吊下位置が、該ブレーキパッドのディスクロータ接線方向における中心位置よりもディスクロータ回入側に設けられていることを特徴としている。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記押圧手段と前記ブレーキパッドとの間に設けられ、前記押圧手段に対しディスクロータ回入側に偏って当接するシム部材を有することを特徴としている。

請求項１に係る発明によれば、ブレーキパッドのパッドピンによる吊下位置を、ブレーキパッドのディスクロータ接線方向における中心位置よりもディスクロータ回入側に設けるので、ディスクロータ回出側のトルク受部から離れた位置で付勢手段によるブレーキパッドのパッドピンへの摩擦力を付与できる。つまり、振動中心から振動を抑え込む位置までの距離を長くできる。よって、ブレーキパッドのパッドピンへの摩擦力を特に大きくすることなく、制動時のブレーキパッドの振動を抑制することができる。したがって、制動時のブレーキパッドの摺動性を低下させることなく、制動時のブレーキパッドの振動を抑制し、ブレーキ鳴きの発生頻度を低下させることができる。

請求項２に係る発明によれば、シム部材によってブレーキパッドと押圧手段とがディスクロータ回入側に偏って当接するので、制動時にブレーキパッドを支持する点が、この当接点とパッドピンによる吊下位置とディスクロータ回出側のトルク受部との三点となり、これら三点がブレーキパッドのロータ押圧面全体を包含するように配置されるので、制動時のブレーキパッドの振動をさらに抑制することができる。したがって、ブレーキ鳴きの発生頻度を低下させることができる。

本発明の第１実施形態のディスクブレーキを図１〜図３を参照して以下に説明する。

第１実施形態のディスクブレーキは、キャリパＣが車体側に固定されるタイプの対向ピストン型ディスクブレーキであり、その構造は、図１〜図３に示すようになっている。これらの図において、１はキャリパ本体で、このキャリパ本体１は、ディスクロータＤの制動面に対しその軸線方向における内側（車両内側）に配置されるインナ側キャリパ半割体２Ａと、ディスクロータＤに対しその軸線方向における外側（車両外側）に配置されるアウタ側キャリパ半割体２Ｂとを突き合わせて一体に連結して構成されている。なお、ディスクロータＤの車両前進時における回転方向を矢印Ｆで示しており、この車両前進時におけるディスクロータＤの回転方向入口側（図１〜図３における左側）をディスクロータ回入側とし、車両前進時におけるディスクロータＤの回転方向出口側（図１〜図３における右側）をディスクロータ回出側とする。

インナ側キャリパ半割体２Ａは、ディスクロータ接線方向（図１〜図３の左右方向）に沿う方向における両側部と中央部との三カ所にディスクロータＤの方向に向けて突出する突出部３Ａ，４Ａ，５Ａを有しており、アウタ側キャリパ半割体２Ｂも、ディスクロータ接線方向に沿う方向における両側部と中央部との三カ所にディスクロータＤの方向に向けて突出する突出部３Ｂ，４Ｂ，５Ｂを有している。そして、これらキャリパ半割体２Ａ，２Ｂは、突出部３Ａ，３Ｂ同士、突出部４Ａ，４Ｂ同士および突出部５Ａ，５Ｂ同士をそれぞれ突き合わせた状態で３本のタイボルト６により互いに連結されている。

キャリパ本体１は、そのアウタ側キャリパ半割体２Ｂに設けられた二つの取付孔７を通したボルト（図示略）により車体の非回転部、例えば自動二輪車のフロントフォークに取り付けられるようになっており、この取付状態で、突出部３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５ＢがディスクロータＤの半径方向外方を跨ぐ位置に配置される。これにより、突出部３Ａ，３ＢがディスクロータＤの半径方向外方を跨ぐディスクパス部８を、突出部４Ａ，４ＢがディスクロータＤの半径方向外方を跨ぐディスクパス部９を、突出部５Ａ，５ＢがディスクロータＤの半径方向外方を跨ぐディスクパス部１０を、それぞれ形成することになり、これら三つのディスクパス部８，９，１０がディスク接線方向に間隔をあけて配置される。そして、ディスクパス部８，１０の間およびディスクパス部９，１０の間は、それぞれディスク半径方向に貫通する開口部１１とされ、各開口部１１内にカバースプリング（付勢手段）１２がそれぞれ配置されている。

なお、図３に示すように、ディスクパス部８，１０の間にあるディスクロータ回出側の開口部１１において、それぞれがディスクロータ半径方向に沿いかつディスクロータ軸線方向に沿って延在し互いに対向する部分がトルク受部１１ａおよびトルク受部１１ｂとされている。これらのディスクロータ回出側のトルク受部１１ａおよびディスクロータ回入側のトルク受部１１ｂが、ディスクロータ半径方向の外側において、ディスクロータ回出側のブレーキパッド２２をディスク軸線方向に沿ってガイドし、かつ制動時のトルクを受ける。

同様に、ディスクパス部９，１０の間にあるディスクロータ回入側の開口部１１において、それぞれがディスクロータ半径方向に沿いかつディスクロータ軸線方向に沿って延在ししかも互いに対向する部分がトルク受部１１ａおよびトルク受部１１ｂとされている。これらのディスクロータ回出側のトルク受部１１ａおよびディスクロータ回入側のトルク受部１１ｂが、ディスクロータ半径方向の外側において、ディスクロータ回入側のブレーキパッド２２をディスク軸線方向に沿ってガイドし、かつ制動時のトルクを受ける。

また、インナ側キャリパ半割体２Ａおよびアウタ側キャリパ半割体２Ｂのそれぞれには、ディスクロータＤの回転方向に配列して二つのボア１３が形成されており、各ボア１３には、押圧手段としての有底筒状のピストン１５が摺動可能に納められている。なお、図３においては、断面とした関係上、これらボア１３およびピストン１５については、インナ側のみが図示されているが、インナ側およびアウタ側のディスクロータ回入側のボア１３同士およびピストン１５同士はそれぞれが相互に対向するように同軸上に配置されており、インナ側およびアウタ側のディスクロータ回出側のボア１３同士およびピストン１５同士もそれぞれが相互に対向するように同軸上に配置されている。したがって、キャリパＣは、ここでは、ディスクロータＤを挟んで二対のピストン１５を備えた４ピストン対向タイプとなっている。

各ボア１３には、給液口１９から導入されたブレーキ液が供給されるようになっており、このブレーキ液の供給に応じて二対のピストン１５が同期して突出するようになる。なお、１８はエア抜き用のブリーダである。

インナ側キャリパ半割体２Ａおよびアウタ側キャリパ半割体２Ｂのそれぞれには、図１および図３に示すように、上記した２つの開口部１１にそれぞれ臨んでピンボス２０，２１が突設されている。同じ開口部１１に配設されるインナ側キャリパ半割体２Ａ側のピンボス２０とアウタ側キャリパ半割体２Ｂ側のピンボス２１とは、ディスク軸線方向において相対向して配置されており、相対向する２つのピンボス２０，２１同士には、図３に示すディスクロータ軸線方向に沿うパッドピン２４が架設されている。その結果、各開口部１１にそれぞれ一本ずつパッドピン２４が設けられる。

そして、第１実施形態においては、ディスクロータ回入側のピンボス２０，２１およびパッドピン２４は、ディスクロータ回入側の開口部１１のディスクロータ接線方向における中心位置よりもディスクロータ回入側にずれて設けられている。

同様に、ディスクロータ回出側のピンボス２０，２１およびパッドピン２４も、ディスクロータ回出側の開口部１１のディスクロータ接線方向における中心位置よりもディスクロータ回入側にずれて設けられている。

各パッドピン２４は、それぞれ、一本のみでディスクロータ軸線方向における両側に配置される一対のブレーキパッド２２を摺動可能に挿通させて吊下支持することになり、キャリパＣには、ピストン１５と同様、ブレーキパッド２２が二対設けられる。なお、図３においては、断面とした関係上、インナ側のブレーキパッド２２のみが図示されている。

各ブレーキパッド２２は、それぞれ、略矩形の裏板２５とこの裏板２５に接合された摩擦材２６とからなっており、その裏板２５のディスクロータ半径方向外側に突出するように一体に形成された被吊り部２７にディスク軸線方向に挿通孔２８が形成されている。各ブレーキパッド２２は、摩擦材２６をディスクロータＤ側に向けた状態で、それぞれの挿通孔２８にパッドピン２４が挿通されることで、パッドピン２４に吊下支持される。

ここで、上記したように、各パッドピン２４が、それぞれが配置される開口部１１のディスクロータ接線方向における中心位置よりもディスクロータ回入側にずれて配設されていることから、各ブレーキパッド２２も、摩擦材２６をディスクロータＤ側に向けた状態で、被吊り部２７および挿通孔２８が、ブレーキパッド２２のディスクロータ接線方向における中心位置よりもディスクロータ回入側にずれて設けられている。

つまり、各ブレーキパッド２２のパッドピン２４による吊下位置は、ブレーキパッド２２のディスクロータ接線方向における中心位置よりもディスクロータ回入側にずれて設けられている。

各挿通孔２８は、ディスクロータＤの接線方向に若干延びる長穴となっており、その結果、ディスクロータ回出側のブレーキパッド２２は、ディスク接線方向に若干移動して、ディスクパス部８，１０のディスクロータ半径方向における外側のトルク受部１１ａ，１１ｂに対し当接することができ、ディスクロータ回入側のブレーキパッド２２は、ディスク接線方向に若干移動して、ディスクパス部９，１０のディスクロータ半径方向における外側のトルク受部１１ａ，１１ｂに対し当接することができるようになっている。

各ブレーキパッド２２のそれぞれの裏板２５には、その被吊り部２７側のディスクロータ接線方向における両端部に、カバースプリング１２に当接するディスクロータ回入側の肩部２９とディスクロータ回出側の肩部３０とが形成されており、ディスクロータ回出側の肩部３０は半径方向外方に突出する形状をなしている。

インナ側キャリパ半割体２Ａおよびアウタ側キャリパ半割体２Ｂには、各一対のブレーキパッド２２をディスク軸線方向にガイドし、かつ各一対のブレーキパッド２２に生じるトルクをディスクロータ半径方向における内側で受けるための三つの突起であるガイド突起部３１，３２，３３が、ディスク接線方向に沿う方向における両側部と中央部とにディスクロータＤの方向に向けて突出するように設けられている。なお、図３においては、断面とした関係上、これらガイド突起部３１，３２，３３についてはインナ側のみが図示されている。

ディスクロータ回出側において隣り合うガイド突起部３１，３３の、それぞれがディスク半径方向に沿いかつディスク軸線方向に沿って延在ししかも互いに対向する部分がトルク受部３４ａ，３４ｂとされている。これらのディスクロータ回出側のトルク受部３４ａおよびディスクロータ回入側のトルク受部３４ｂが、ディスクロータ半径方向の内側において、ディスクロータ回出側のブレーキパッド２２をディスク軸線方向に沿ってガイドし、かつ制動時のトルクを受ける。

同様に、ディスクロータ回入側において隣り合うガイド突起部３２，３３の、それぞれがディスク半径方向に沿いかつディスク軸線方向に沿って延在ししかも互いに対向する部分がトルク受部３４ａ，３４ｂとされている。これらのディスクロータ回出側のトルク受部３４ａおよびディスクロータ回入側のトルク受部３４ｂが、ディスクロータ半径方向の内側において、ディスクロータ回入側のブレーキパッド２２をディスク軸線方向に沿ってガイドし、かつ制動時のトルクを受ける。

ここで、ディスクロータ回入側およびディスクロータ回出側のいずれの開口部１１側においても、ディスクロータ回出側にある、ディスクロータ半径方向内側のトルク受部３４ａと前述の外側のトルク部１１ａとは同一平面上に配置され、ディスクロータ回入側にあるトルク受面３４ｂとトルク受面１１ｂとが同一平面上に配置されている。

なお、冷却等の理由により、ディスクパス部８とガイド突起部３１との間は凹部４０とされ、ディスクパス部９とガイド突起部３２との間は凹部４１とされ、ディスクパス部１０とガイド突起部３３との間は凹部４２とされているが、これら凹部４０，４１，４２をなくし、ディスクロータ回入側およびディスクロータ回出側のいずれの開口部１１側においても、同一平面に配置されるトルク受部１１ａとトルク受部３４ａとを連続する一のトルク受部とし、同一平面に配置されるトルク受部１１ｂとトルク受部３４ｂとを連続する一のトルク受部とすることが可能である。

ディスクパス部８，１０の間およびディスクパス部９，１０の間の各開口部１１内に配置される各カバースプリング１２は、ディスクロータ回入側に配置されるものが同側に配置されるパッドピン２４に係止されて同側に配置される一対のブレーキパッド２２を押圧することになり、ディスクロータ回出側に配置されるものが同側に配置されるパッドピン２４に係止されて同側に配置される一対のブレーキパッド２２を押圧することになる。

各カバースプリング１２は、パッドピン２４に係止される係止部４３と、ブレーキパッド２２のディスクロータ回入側の肩部２９に当接してこれをディスクロータ半径方向内方に押圧する回入側押圧部４４と、ブレーキパッド２２のディスクロータ回出側の肩部３０の傾斜面４５に当接してこれをディスクロータ半径方向内方かつディスクロータ回出方向に斜めに押圧する回出側押圧部４６とを有している。そして、カバースプリング１２のディスク半径方向内方への付勢力でブレーキパッド２２は挿通孔２８をパッドピン２４に押し付け摩擦抵抗を発生させる。

ここで、キャリパＣがピストン１５を前進させてブレーキパッド２２をディスクロータＤに押し付ける制動時において、ブレーキパッド２２は、そのディスクロータ回出側にあるキャリパ本体１のトルク受部１１ａ，３４ａに当接することになるが、このときに、このディスクロータ回出側のトルク受部１１ａ，３４ａとの当接位置を中心にディスクロータ回入側の部分がディスクロータ軸線方向に往復動するように振動しようとすることになる。しかしながら、以上に述べた第１実施形態のディスクブレーキによれば、ブレーキパッド２２のパッドピン２４による吊下位置を、ブレーキパッド２２のディスクロータ接線方向における中心位置よりもディスクロータ回入側に設けているので、ディスクロータ回出側のトルク受部１１ａ，３４ａから離れた位置でカバースプリング１２によるブレーキパッド２２のパッドピン２４への摩擦力を付与できる。その結果、振動中心から振動を抑え込む位置までの距離を長くできる。よって、ブレーキパッド２２のパッドピン２４への摩擦力を特に大きくすることなく、制動時のブレーキパッド２２の振動を抑制することができる。したがって、制動時のブレーキパッド２２の摺動性を低下させることなく、制動時のブレーキパッド２２の振動を抑制し、ブレーキ鳴きの発生頻度を低下させることができる。

次に、本発明の第２実施形態のディスクブレーキを主に図４および図５を参照して第１実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。

第２実施形態のディスクブレーキにおいては、各ピストン１５とブレーキパッド２２の裏板２５との間に薄板状のシム部材５１が介装されている。このシム部材５１は、円板状をなす主板部５２と、主板部５２からその半径方向外方に互いに相反する方向に突出する一対の係止板部５３とを有しており、両係止板部５３がブレーキパッド２２の裏板２５に係止される。

ここで、シム部材５１が取り付けられたブレーキパッド２２がパッドピン２４に支持されるようにキャリパ本体１に組み付けられた状態とされたとき、シム部材５１はピストン１５に対してディスクロータ回入側に偏って当接することになる。言い換えれば、ピストン１５によるブレーキパッド２２への面圧をディスクロータ回出側よりもディスクロータ回入側が高くなるように設定している。さらに言い換えれば、シム部材５１がピストン１５のディスクロータ回入側の円弧状部分のみに当接し、ピストン１５の残りのディスクロータ回出側の円弧状部分には当接することがないようにピストン１５に対しディスクロータ回入側にずれて配設されている。具体的には、図４乃至図５に斜線範囲Ｘで示すシム部材５１と円筒状のピストン１５との当接範囲がピストン１５の中心位置よりもディスクロータ回入側のみに設定されている。

以上に述べた第２実施形態のディスクブレーキによれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができ、その上で、シム部材５１によってブレーキパッド２２とピストン１５とがディスクロータ回入側に偏って当接するので、制動時にブレーキパッド２２を支持する点が、この当接点とパッドピン２４による吊下位置とディスクロータ回出側のトルク受部１１ａ，３４ａとの三点となり、これら三点がブレーキパッド２２の摩擦材２６のロータ押圧面全体を包含するように配置されるので、制動時のブレーキパッド２２の振動をさらに抑制することができる。したがって、ブレーキ鳴きの発生頻度を低下させることができる。

なお、シム部材を用いずにブレーキパッド２２の裏板２５に段差部を形成することも可能である。
また、上記実施形態においては、ディスクロータＤの両面にピストン１５を配した対向ピストン型のディスクブレーキにより説明したが、ディスクブレーキの型式はこれに限らず、ディスクロータＤの片面側にピストンを配し、ピストン押圧時の反力によりピストンと反対側面のブレーキパッドを押圧する爪部を有するフローティング型のディスクブレーキに本発明を適用しても良い。この場合には、ピストンと爪部とにより本発明の押圧手段が構成される。

本発明の第１実施形態のディスクブレーキを示す正面図である。 本発明の第１実施形態のディスクブレーキを示す平面図である。 本発明の第１実施形態のディスクブレーキを示す図２におけるＺ−Ｚ線に沿う断面図である。 本発明の第２実施形態のディスクブレーキを示す図２におけるＺ−Ｚ線に沿う断面図である。 本発明の第２実施形態のディスクブレーキのブレーキパッドを裏板側から見た図である。

符号の説明

１ キャリパ本体
１２ カバースプリング（付勢部材）
１５ ピストン（押圧手段）
２２ ブレーキパッド
２４ パッドピン
５１ シム部材
Ｄ ディスクロータ

Claims (2)

1. ディスクロータを挟んで対向配置された一対の押圧手段を有するキャリパ本体を備え、該キャリパ本体には、前記ディスクロータ軸線方向に沿って前記キャリパ本体に架設されたパッドピンと、該パッドピンに摺動可能に挿通され吊下支持されるとともに前記一対の押圧手段にそれぞれ押圧される少なくとも一対のブレーキパッドと、前記ブレーキパッドを付勢して前記パッドピンに押し付ける付勢部材とを有し、前記一対のブレーキパッドに対して一つのパッドピンで支持するディスクブレーキにおいて、
   前記ブレーキパッドの前記パッドピンによる吊下位置が、該ブレーキパッドのディスクロータ接線方向における中心位置よりもディスクロータ回入側に設けられていることを特徴とするディスクブレーキ。
2. 前記押圧手段と前記ブレーキパッドとの間に設けられ、前記押圧手段に対しディスクロータ回入側に偏って当接するシム部材を有することを特徴とする請求項１記載のディスクブレーキ。
   

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