JP2006029550A

JP2006029550A - ピンスライド型車両用ディスクブレーキのキャリパボディ

Info

Publication number: JP2006029550A
Application number: JP2004212988A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Kaneko; 忍金子; Yutaka Kobayashi; 豊小林
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】反力爪に摩擦パッドを介して摩擦熱が伝達されることや、制動時に反力爪のディスク周方向外側に応力が集中することを極力抑制し、反力爪によって反作用部側の摩擦パッドを常に安定して押動させる。
【解決手段】反力爪３ｅの摩擦パッド当接面３ｊの一部に、摩擦パッド６と当接しない非当接部を形成する。この非当接部は、摩擦パッド当接面３ｊのディスク周方向中央部に設けられた凹溝３ｋ，３ｋであって、該凹溝３ｋは、ディスクロータ中心Ｏ１とピストン押圧中心Ｏ２とを結ぶ中心線Ｌ１と略平行に形成されるとともに、該中心線Ｌ１と直交し、且つ、前記ピストン押圧中心Ｏ２を通る押圧中心直交線Ｌ２よりディスク外周側から、該押圧中心直交線を超えてディスク内周側に向けて形成される。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車や自動二輪車等の各種走行車両に用いられるピンスライド型車両用ディスクブレーキのキャリパボディに係り、詳しくは、キャリパボディの反作用部側に設けられる反力爪の構造に関する。

従来、ピンスライド型車両用ディスクブレーキは、ディスクロータを挟んで対向配置される作用部と反作用部とをディスクロータの外側を跨ぐブリッジ部にて一体に連結し、前記反作用部に、ブリッジ部からディスク中心方向に向かって突出する複数の反力爪を設け、該反力爪と前記作用部に設けられたシリンダ孔に内挿されるピストンとの間に一対の摩擦パッドをディスクロータを挟んで対向配置している。

このようなディスクブレーキでは制動時に、まず、シリンダ孔に内挿されたピストンが液圧によって前進し、作用部側の摩擦パッドをディスクロータ側へ押動し、該摩擦パッドをディスクロータの一側面へ押圧する。次に、この反作用によってキャリパボディが作用部方向へ移動し、反力爪が反作用部側の摩擦パッドをディスクロータの他側面へ押圧して制動される（例えば、特許文献１参照）。
実公平７−２３６３０号公報

しかし、上述のものでは、制動操作を頻繁に繰り返すと、ディスクロータと摩擦パッドとの間で発生する高温の摩擦熱が摩擦パッドの裏板を介して反力爪に伝わっていた。特に熱を伝導しやすいアルミニウム製のキャリパボディの場合、反力爪に摩擦熱が伝わりやすく、反力爪が変形しないように、該反力爪を肉厚に形成しなければならなかった。また、制動時に、反力爪のディスク周方向外側に応力が集中し、ブレーキ鳴きを発生させる一因となっていた。

そこで本発明は、反力爪に摩擦パッドを介して摩擦熱が伝達されることや、制動時に反力爪のディスク周方向外側に応力が集中することを極力抑制し、反力爪によって反作用部側の摩擦パッドを常に安定して押動させることができるとともに、ブレーキ鳴きの発生を抑制することができるピンスライド型車両用ディスクブレーキのキャリパボディを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため第１の発明では、ディスクロータを挟んで対向配置される作用部と反作用部とをディスクロータの外側を跨ぐブリッジ部にて一体に連結し、前記反作用部に、ブリッジ部からディスク中心方向に向かって突出する複数の反力爪を設け、該反力爪と前記作用部に設けられたシリンダ孔に内挿されるピストンとの間に一対の摩擦パッドをディスクロータを挟んで対向配置したピンスライド型車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、前記反力爪の摩擦パッド当接面の一部に、前記摩擦パッドと当接しない非当接部を形成し、該非当接部は、ディスクロータ中心とピストン押圧中心とを結ぶ中心線と略平行に形成されるとともに、該中心線と直交し、且つ、前記ピストン押圧中心を通る押圧中心直交線よりディスク外周側から、該押圧中心直交線を超えてディスク内周側に向けて形成されることを特徴としている。

第２の発明では、前記非当接部は、前記複数の反力爪の摩擦パッド当接面のディスク周方向中央部に設けられた凹溝であって、該凹溝の反力爪突出方向側の端部は、反力爪のディスク中心側端面に開口していることを特徴としている。

第３の発明では、前記非当接部は、前記複数の反力爪の摩擦パッド当接面のディスク周方向外側に設けられた凹部であることを特徴としている。

第４の発明では、前記非当接部は、前記複数の反力爪の摩擦パッド当接面のディスク周方向中央部に設けられた凹溝と、ディスク周方向外側に設けられた凹部であって、前記凹溝の反力爪突出方向側の端部は、反力爪のディスク中心側端面に開口していることを特徴としている。

第５の発明では、前記キャリパボディは、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成されることを特徴としている。

第１の発明では、摩擦パッドと反力爪の非当接部との間に形成される空間部によって、ディスクロータと摩擦パッドとの間で発生する高温の摩擦熱を反力爪に伝えにくくするとともに、この摩擦熱を放熱させることができる。また、非当接部は、ディスクロータ中心とピストン押圧中心とを結ぶ中心線と略平行に形成されるとともに、該中心線と直交し、且つ、前記ピストン押圧中心を通る押圧中心直交線よりディスク外周側から、該押圧中心直交線を超えてディスク内周側に向けて形成されることから、ディスク半径方向に所定の長さが確保され、摩擦熱を有効に放熱させることができる。

第２の発明では、ディスク中心側端面に開口する凹溝内に走行風が流通することから、効果的に摩擦熱を放熱させることができる。また、凹溝は反力爪の中央に設けられるので、反力爪の摩擦パッドの抑え幅を狭くすることがなく、凹溝を設けたとしてもブレーキ鳴きを抑制することができる。

第３の発明では、凹部によって摩擦熱を放熱させることができ、また、制動時に反力爪に掛かる応力を反力爪の中心側へ分散させることができ、反作用部側の摩擦パッドを安定して押動させることができる。

第４の発明では、凹溝と凹部によって効果的に摩擦熱を放熱させることができるとともに、凹部によって制動時に反力爪に掛かる応力を反力爪のピストン中心側へ分散させることができる。また、凹溝は反力爪の中央に設けられるので、反力爪の摩擦パッドの抑え幅を狭くすることがなく、凹溝を設けたとしてもブレーキ鳴きを抑制することができる。

第５の発明では、熱や応力の影響を受けやすいアルミニウム又はアルミニウム合金で形成されるキャリパボディの反力爪が、ディスクロータと摩擦パッドとの間で発生する摩擦熱の影響を受けにくくなり、反力爪を肉厚を薄くすることができる。

以下、本発明の一形態例を図面に基づいて詳しく説明する。図１乃至図７は、本発明の第１形態例を示すもので、図１は図２のＩ−Ｉ断面図、図２はディスクブレーキの正面図、図３はディスクブレーキの一部断面平面図、図４はキャリパボディの側面図、図５は図４のＶ−Ｖ断面図、図６はキャリパボディの底面図、図７はキャリパボディの正面図である。

なお、図中の矢印Ａは、車両前進走行時のディスクロータの回転方向を示し、以下の説明で用いるディスクブレーキ回入側と回出側とは、車両前進走行時の場合とする。

ピンスライド型車両用ディスクブレーキ１は、ディスクロータ２を挟んで対向配置される作用部３ａと反作用部３ｂとをディスクロータ２の外側を跨ぐブリッジ部３ｃにて一体に連結したキャリパボディ３を、ディスクロータ２の一側部で車体に固設されるキャリパブラケット４に一対のスライドピン５を介してディスク軸方向に移動可能に支持し、前記作用部３ａと反作用部３ｂとの間にディスクロータ２を挟んで一対の摩擦パッド６，６を対向配置している。

キャリパブラケット４は、ディスクロータ２の外側を跨いでディスク軸方向へ突出する一対のキャリパ支持腕４ａ，４ａと、該キャリパ支持腕４ａ，４ａの両端部を連結する連結腕４ｂとを備えている。連結腕４ｂは、作用部側にのみ設けられ、正面視略Ｕ字状を呈し、中央に作用部側の摩擦パッド６を収容する収容凹部４ｃが設けられるとともに、ディスク周方向両側で前記キャリパ支持腕４ａ，４ａに連結している。

キャリパ支持腕４ａ，４ａは、反作用部３ｂ側から作用部３ａに亘る長さの直線状に形成されており、キャリパ支持腕４ａの内部には、袋状のピン挿通孔４ｄが作用部側に開口して設けられている。キャリパ支持腕４ａ，４ａ外面のピストン側対向面には、摩擦パッド６，６からの制動トルクを支承するコ字状のトルク受け部４ｅ，４ｅが相対向して設けられている。また、キャリパ支持腕４ａ，４ａには、一対の車体取付部４ｆ，４ｆが設けられ、この車体取付部４ｆ，４ｆには、取付ボルトを装着させる取付ボルト装着孔４ｇ，４ｇが形成されている。キャリパブラケット４は、車体側から挿通される取付ボルト（図示せず）を、この取付ボルト装着孔４ｇ，４ｇに螺着することによって車体に固着される。

キャリパボディ３はアルミニウム合金で形成されたもので、作用部３ａには、ディスクロータ２側が開口した有底のシリンダ孔３ｄが設けられており、反作用部３ｂには、反作用部側の摩擦パッド６を押動する一対の反力爪３ｅ，３ｅが設けられている。ブリッジ部３ｃは、ディスクロータ外周側に膨出した一対のリブ状部３ｆ，３ｆを有しており、リブ状部３ｆ，３ｆの間には、摩擦パッド６の状態を外部から確認するための窓部３ｇが設けられている。

前記シリンダ孔３ｄ内には、コップ状のピストン７が、ピストンシール８を介して摺動自在に内挿されている。ピストン７は、ピストン７とシリンダ孔３ｄの底部との間に画成された液圧室９にユニオン孔１０を介して供給される圧液により、シリンダ孔３ｄ内をディスクロータ方向へ移動して作用部側の摩擦パッド６をディスクロータ２の一側面に向けて押動する。

前記作用部３ａのディスクロータ回入側及び回出側には、一対のスライドピン支持腕３ｈ，３ｈがディスクロータ２の一側面に沿って直線状に突設されており、各スライドピン支持腕３ｈの先端には、固定ボルト１１によって前記スライドピン５がディスク軸と平行な方向にそれぞれ取り付けられている。各スライドピン５は、前記キャリパ支持腕４ａのピン挿通孔４ｄに摺動可能に挿通され、キャリパボディ３は、これらスライドピン５とピン挿通孔４ｄとの摺動により、キャリパブラケット４に対してディスク軸方向に移動可能となっている。

前記反作用部３ｂに設けられる反力爪３ｅ，３ｅは、シリンダ孔の加工孔３ｉを挟んでブリッジ部３ｃから、ディスク中心側に突出するようにそれぞれ形成され、各反力爪３ｅの摩擦パッド当接面３ｊのディスク周方向中央部には、反力爪３ｅのブリッジ部３ｃ側から反力爪３ｅの突出方向に向かって凹溝３ｋがそれぞれ形成されている。各凹溝３ｋは、ディスクロータ中心Ｏ１とピストン押圧中心Ｏ２とを結ぶ中心線Ｌ１と略平行に形成されるとともに、該中心線Ｌ１と直交し、且つ、前記ピストン押圧中心Ｏ２を通る押圧中心直交線Ｌ２よりディスク外周側から、該押圧中心直交線Ｌ２を超えてディスク内周側に向けて形成されている。また、各凹溝３ｋは、摩擦パッド当接面３ｊのディスク中心側端面３ｍに開口するように設けられ、ディスク外周側からディスク中心側に向けて溝幅が広くなるように形成されている。また、反力爪３ｅのディスク中心側端面３ｍのディスク周方向幅Ｗ１は、キャリパボディ３やキャリパブラケット４のレイアウトや、加工孔３ｉの大きさを考慮した最大の幅に設定されている。

各摩擦パッド６は、ディスクロータ２の側面に摺接するライニング６ａと、該ライニング６ａを保持する金属製の裏板６ｂとからなっている。裏板６ｂには、ディスク回出回入方向に突出するトルク伝達部６ｃ，６ｃが設けられ、該トルク伝達部６ｃ，６ｃが前記トルク受け部４ｅ，４ｅにリテーナ１２，１２を介して支持されている。

運転者の制動操作によってキャリパボディ３の液圧室９に昇圧した作動液が供給されると、ピストン７がシリンダ孔３ｄ内を開口方向へ前進して作用部３ａ側の摩擦パッド６を押動し、該摩擦パッド６のライニング６ａをディスクロータ２の一側面へ押圧する。次に、この反作用により、キャリパボディ３がスライドピン５，５の案内にて作用部３ａ方向へ移動し、反作用部３ｂの反力爪３ｅ，３ｅが反作用部３ｂ側の摩擦パッド６を押動し、該摩擦パッド６のライニング６ａをディスクロータ２の他側面へ押圧する。これにより、ディスクロータ２に制動力が作用する。

車両走行中に、このような制動操作を頻繁に繰り返すと、ディスクロータ２とライニング６ａとの摺接によって高温の摩擦熱が発生するが、各反力爪３ｅに凹溝３ｋを形成したことにより、反力爪３ｅと裏板６ｂとの接触面積が小さくなり、さらに、走行風が凹溝３ｋの開口から導入され摩擦熱が放熱されることから、摩擦熱は反力爪３ｅに伝わりにくい。また、凹溝３ｋは、反力爪３ｅの押圧中心直交線Ｌ２よりディスク外周側から、該押圧中心直交線Ｌ２を超えてディスク内周側に向けて形成されることから、ディスク半径方向に所定の長さが確保され、摩擦熱を有効に放熱させることができ、反力爪３ｅは常に安定して反作用部側の摩擦パッド６を押動させることができる。さらに、凹溝３ｋは反力爪３ｅの中央に設けられるので、反力爪３ｅが摩擦パッドを抑えるディスク周方向幅Ｗ１を狭くすることがなく、凹溝３ｋを設けたとしてもブレーキ鳴きを抑制することができる。

図８及び図９は、本発明の第２形態例を示すもので、図８はキャリパボディの要部断面図、図９はキャリパボディの要部底面図で、第１形態例と同一の部材には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本形態例の反作用部３ｂに設けられる反力爪３ｎ，３ｎは、第１形態例と同様に、シリンダ孔の加工孔３ｉを挟んでブリッジ部３ｃから、ディスク中心側に突出するようにそれぞれ形成される。各反力爪３ｎの摩擦パッド当接面３ｏのディスク周方向外側には、凹部３ｐがそれぞれ設けられ、これら凹部３ｐは、ディスクロータ中心Ｏ１とピストン押圧中心Ｏ２とを結ぶ中心線Ｌ１と略平行に形成されるとともに、該中心線Ｌ１と直交し、且つ、前記ピストン押圧中心Ｏ２を通る押圧中心直交線Ｌ２よりディスク外周側から、該押圧中心直交線Ｌ２を超えてディスク内周側に向けて形成される。凹部３ｐは、ディスク中心側端面３ｍからディスクロータ外周側に向けて幅が広くなるように形成され、反力爪３ｎのディスク中心側端面３ｍのディスク周方向幅Ｗ１は、キャリパボディ３やキャリパブラケット４のレイアウトや、加工孔３ｉの大きさを考慮した最大の幅に設定されている。

上述のキャリパボディ３では、第１形態例と同様に、反力爪３ｎと裏板６ｂとの接触面積が小さくなるとともに、凹部３ｐに走行風が導入されることから、ディスクロータ２とライニング６ａとの摺接によって発生する摩擦熱が反力爪３ｎに伝わりにくくなる。また凹部３ｐは、押圧中心直交線Ｌ２よりディスク外周側から、該押圧中心直交線Ｌ２を超えてディスク内周側に向けて形成されることから、ディスク半径方向に所定の長さが確保され、摩擦熱を有効に放熱させることができる。さらに、凹部３ｐにより、制動時に応力が集中しやすい反力爪３ｎのディスク周方向外側では、反力爪３ｎと裏板６ｂとが当接しないので、応力を反力爪３ｎの中心側に分散させることができ、ブレーキ鳴きを抑制できる。

図１０及び図１１は、本発明の第３形態例を示すもので、図１０はキャリパボディの要部断面図、図１１はキャリパボディの要部底面図で、第１，第２形態例と同一の部材には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本形態例は、前記第１形態例と第２形態例とを組み合わせたものであり、反作用部３ｂに設けられる反力爪３ｑ，３ｑは、第１，第２形態例と同様に、シリンダ孔の加工孔３ｉを挟んでブリッジ部３ｃから、ディスク中心側に突出するようにそれぞれ形成される。各反力爪３ｑの摩擦パッド当接面３ｒのディスク周方向中央部には凹溝３ｋが、摩擦パッド当接面３ｒのディスク周方向外側には凹部３ｐがそれぞれ形成されている。これにより、反力爪３ｑと裏板６ｂとの接触面積が更に小さくなるとともに、走行風が凹溝３ｋや凹部３ｐに導入され、ディスクロータ２とライニング６ａとの摺接によって発生する摩擦熱が放熱されることから、摩擦熱が反力爪３ｑに伝わりにくい。また、凹溝３ｋと凹部３ｐとは、反力爪３ｅの押圧中心直交線Ｌ２よりディスク外周側から、該押圧中心直交線Ｌ２を超えてディスク内周側に向けて形成されることから、ディスク半径方向に所定の長さが確保され、摩擦熱を有効に放熱させることができる。さらに、凹部３ｐにより、制動時に掛かる応力を反力爪３ｑの中心側に分散させることができ、反力爪３ｑは常に安定して反作用部側の摩擦パッド６を押動させ、ブレーキ鳴きを抑制することができる。

なお、本発明は上述の各実施例のように、各凹溝同士、各凹部同士が略平行に設けられるものに限らず、反力爪の摩擦パッド当接面の一部に該摩擦パッドと当接しない非当接部を設けたものであれば良く、その形状は特に限定されるものではない。また、本発明は、複数のピストンを備えたピンスライド型のキャリパボディにも適用できる。

図２のＩ−Ｉ断面図である。本発明の第１形態例を示すディスクブレーキの正面図である。同じくディスクブレーキの一部断面平面図である。同じくキャリパボディの側面図である。図４のＶ−Ｖ断面図である。同じくキャリパボディの底面図である。同じくキャリパボディの正面図である。本発明の第２形態例を示すキャリパボディの要部断面図である。同じくキャリパボディの要部底面図である。本発明の第３形態例を示すキャリパボディの要部断面図である。同じくキャリパボディの要部底面図である。

符号の説明

１…ピンスライド型車両用ディスクブレーキ、２…ディスクロータ、３…キャリパボディ、３ａ…作用部、３ｂ…反作用部、３ｃ…ブリッジ部、３ｄ…シリンダ孔、３ｅ，３ｎ，３ｑ…反力爪、３ｆ…リブ状部、３ｇ…窓部、３ｈ…スライドピン支持腕、３ｉ…加工孔、３ｊ，３ｏ，３ｒ…摩擦パッド当接面、３ｋ…凹溝、３ｍ…ディスク中心側端面、３ｐ…凹部、４…キャリパブラケット、４ａ…キャリパ支持腕、４ｂ…連結腕、４ｅ…収容凹部、５…スライドピン、６…摩擦パッド、６ａ…ライニング、６ｂ…裏板、６ｃ…トルク伝達部、７…ピストン、８…ピストンシール、９…液圧室、１０…ユニオン孔、１１…固定ボルト、１２…リテーナ、Ｏ１…ディスクロータ中心、Ｏ２…ピストン押圧中心、Ｌ１…中心線、Ｌ２…押圧中心直交線

Claims

ディスクロータを挟んで対向配置される作用部と反作用部とをディスクロータの外側を跨ぐブリッジ部にて一体に連結し、前記反作用部に、ブリッジ部からディスク中心方向に向かって突出する複数の反力爪を設け、該反力爪と前記作用部に設けられたシリンダ孔に内挿されるピストンとの間に一対の摩擦パッドをディスクロータを挟んで対向配置したピンスライド型車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、前記反力爪の摩擦パッド当接面の一部に、前記摩擦パッドと当接しない非当接部を形成し、該非当接部は、ディスクロータ中心とピストン押圧中心とを結ぶ中心線と略平行に形成されるとともに、該中心線と直交し、且つ、前記ピストン押圧中心を通る押圧中心直交線よりディスク外周側から、該押圧中心直交線を超えてディスク内周側に向けて形成されることを特徴とするピンスライド型車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。
前記非当接部は、前記複数の反力爪の摩擦パッド当接面のディスク周方向中央部に設けられた凹溝であって、該凹溝の反力爪突出方向側の端部は、反力爪のディスク中心側端面に開口していることを特徴とする請求項１記載のピンスライド型車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。
前記非当接部は、前記複数の反力爪の摩擦パッド当接面のディスク周方向外側に設けられた凹部であることを特徴とする請求項１記載のピンスライド型車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。
前記非当接部は、前記複数の反力爪の摩擦パッド当接面のディスク周方向中央部に設けられた凹溝と、ディスク周方向外側に設けられた凹部であって、前記凹溝の反力爪突出方向側の端部は、反力爪のディスク中心側端面に開口していることを特徴とする請求項１記載のピンスライド型車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。
前記キャリパボディは、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成されることを特徴とする請求項１乃至４記載のピンスライド型車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。