JP2006177413A

JP2006177413A - ディスクブレーキ

Info

Publication number: JP2006177413A
Application number: JP2004369838A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Saito; 衛斉藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】ディスクブレーキの信頼性を向上させること。
【解決手段】車輪と共に回動するディスクロータと、ディスクロータの両側面に押圧される一対のパッドと、ディスクロータの外周を跨いで設けられ、一側にピストンとピストンを収容するシリンダとを有し、他側に爪が形成され、ピストンの端面と爪の内側面との間で一対のパッドの接触面をディスクロータの両側面に押圧するキャリパと、キャリパに固定されたスライドピンと、スライドピンをディスクロータの軸方向に摺動自在に案内するスライド孔を有する支持部材と、を備え、スライドピンの径は、スライドピンの付根部から先端部へ行くにしたがって増加する。
【選択図】図１

Description

本発明は、信頼性を向上させたディスクブレーキに関する。

従来、スライドピンと嵌合する嵌合孔内に段差部を形成したディスクブレーキ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。これにより、シリンダボディの傾動を防止しつつ、制動時におけるディスクロータの面振れに対してシリンダボディを追従させている。
特開平１１−４４３３１号公報

しかしながら、上記従来のディスクブレーキ装置においては、ブレーキパッドが磨耗すると、スライドピンと嵌合孔との嵌合長が減少する。このとき、スライドピンと嵌合孔との間のクリアランスが一定であることから、嵌合長が減少すると嵌合孔に対するスライドピンの傾動可能な角度が増加する。これにより、キャリパに回転モーメント等が生じたとき、キャリパが傾動し（キャリパスイング）、キャリパに設けられたブレーキパッドがディスクロータに対して傾いた状態で接触し、ブレーキパッドの偏磨耗の原因となる。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ディスクブレーキの信頼性を向上させることを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、車輪と共に回動するディスクロータと、上記ディスクロータの両側面に押圧される一対のパッドと、上記ディスクロータの外周を跨いで設けられ、一側にピストンと上記ピストンを収容するシリンダとを有し、他側に爪が形成され、上記ピストンの端面と上記爪の内側面との間で上記一対のパッドの接触面を上記ディスクロータの両側面に押圧するキャリパと、上記キャリパに固定されたスライドピンと、上記スライドピンを上記ディスクロータの軸方向に摺動自在に案内するスライド孔を有する支持部材と、を備え、上記スライドピンの径は、上記スライドピンの付根部から先端部へ行くにしたがって増加することを特徴とするディスクブレーキである。

この一態様によれば、上記スライドピンの径は、上記スライドピンの付根部から先端部へ行くにしたがって増加する。これにより、例えばアウタ側パッドが磨耗し、スライドピンがインナ側に移動したとしても、スライドピンが傾動し得る傾斜角度は一定に維持される。すなわち、アウタ側パッドが磨耗したとしても、キャリパが回転し得る回転角度は一定であることから、キャリパに設けられたアウタ側パッドの接触面とディスクロータの摺動面とをより平行に近い状態に維持し得る。したがって、一対のパッドはディスクロータの摺動面に均一な圧力で押圧され、パッドとディスクロータの摺動面とが均一に接触させることができることから、パッドとディスクロータの摺動面との局所的な接触により生ずるディスクロータの偏磨耗、及び鳴きを防止することができる。また、ディスクロータの偏磨耗に起因した、いわゆる引きずりを防止することができる。すなわち、ディスクブレーキの信頼性を向上させることができる。

本発明によれば、ディスクブレーキの信頼性を向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車両用のディスクブレーキの基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。

図１は、本発明の一実施例に係るディスクブレーキを示す図である。また、図２は図１に示すディスクブレーキを直線Ａ−Ａ′で切断した際の断面図である。図１及び図２に示すように、本実施例に係るディスクブレーキ１は、車輪と共に回転するディスクロータ３と、ディスクロータ３の摺動面に押圧されるインナ側及びアウタ側パッド５と、を備えている。また、一方の内側にピストン７を内蔵し、他方側に爪部９ｂを形成するキャリパ９がディスクロータ３の外周を跨いで設けられている。さらに、ピストン７の端面にインナ側パッド５が保持され、爪部９ｂの内側面にアウタ側パッド５が保持され、インナ側及びアウタ側パッド５がディスクロータ３の摺動面に押圧されることにより、ディスクロータ３の回転は制動される。

さらに、車両本体にはキャリパ９を支持する支持部材１１が取付けられ、キャリパ９には２つのスライドピン１３がボルトにより固定されている。キャリパ９に固定されたスラドピン１３は、支持部材１１に形成されたスライド孔１１ａに遊挿され、キャリパ９は支持部材１１に対して、ディスクロータ３の軸方向に摺動自在に連結されている。

キャリパ９に内蔵されたピストン７は、キャリパ９に形成されたシリンダ９ａ内にディスクロータ３の軸方向にスライド自在に収容されている。また、ピストン７の外周とシリンダ９ａの内周との間に、シール１５が配設される。さらに、シール１５の内周部がピストン７の外周部に密着して、ピストン７とシリンダ９ａとの間の油液が密閉されている。

例えば、車両においてブレーキが掛けられると、キャリパ９のシリンダ９ａ内に油圧が加わる。シリンダ９ａ内に油圧が加わると、ピストン７はＢ方向に移動し、インナ側パッド５をディスクロータ３のインナ側の摺動面に押圧する。さらに、インナ側パッド５がディスクロータ３側に押圧されると、その反力Ｆ１でキャリパ９はＣ方向にスライドし、キャリパ９の爪部９ｂの内側面に設けられたアウタ側パッド５がディスクロータ３のアウタ側の摺動面に押圧される。これにより、ディスクロータ３の両側の摺動面は、一対のパッド５の接触面により押圧され、ディスクロータ３の摺動面とパッド５の接触面との間の摩擦力により、ディスクロータ３の回転は制動される。

図３は支持部材１１のスライド孔１１ａにキャリパ９のスライドピン１３が遊挿された状態を示す図であり、図１に示すスライドピン１３を直線Ｅ−Ｅ′で切断した際の断面図である。なお、図３において、傾斜角θおよびスライドピン１３とスライド孔１１ａとの間のクリアランスは、わかり易いように実際よりも誇張して表記している。

図３に示す如く、スライドピン１３の径は付根部１３ａから先端部１３ｂへ行くにしたがって増加し、スライドピン１３の外周面はスライドピン１３の軸線に対して傾斜角θで傾斜している。

なお、傾斜角θは下記（１）式により算出される。

θ＝Ｔａｎ^−１（（Ｄ−ｄ（Ｘ））／２−（Ｄ−ｄ）／２）／Ｘ（１）
なお、上記（１）式において、Ｄはスライド孔１１ａの内径であり、ｄはスライドピン１３の先端部１３ｂの外径である。ｄ（Ｘ）は先端部１３ｂから距離Ｘの位置におけるスライドピン１３の外径である。

また、スライドピン１３とスライド孔１１ａとの間には、スライド孔１１ａ内にゴミ等が侵入するのを防止するブーツ１７が設けられている。ブーツ１７はゴム等の弾性部材で形成された蛇腹状かつ筒状部材であり、スライドピン１３の移動に合わせて伸縮する。

例えば、車両の速度を微妙に変化させる場合、ブレーキペダルが少量だけ踏み込まれ、キャリパ９のシリンダ９ａ内に極低い作動油圧が掛けられる場合がある。このとき、ピストン７はインナ側パッド５をディスクロータ３のインナ側の摺動面に対して、Ｂ方向に押圧することにより、キャリパ９はＣ方向の反力Ｆ１を受ける（図２）。キャリパ９はＣ方向の反力Ｆ１を受けると、Ｃ方向に移動する。キャリパ９がＣ方向に移動すると、スライドピン１３とスライド孔１１ａとの間には、摺動抵抗力Ｆ２がＢ方向に働く。すなわち、キャリパ９にはオフセットした状態で、Ｃ方向の反力Ｆ１及びＢ方向の摺動抵抗力Ｆ２が同時に働くことにより、反時計方向の回転モーメントＭが生じる。また、スライドピン１３とスライド孔１１ａとのクリアランスにより、反時計方向へキャリパ９の僅な回転が許容される（キャリパスイング）。このとき、スライドピン１３は反時計方向へ傾斜角αだけ傾動し得る（図４）。なお、図４において、スライドピン１３の傾斜角α、スライドピン１３のＣ方向への移動量は説明し易いように実際よりも誇張して表記し、ブーツ１７を省略している。

さらに、アウタ側パッド５が磨耗すると、スライドピン１３の位置がＧ位置からＨ位置に（Ｃ方向へ）移動し、スライドピン１３とスライド孔１１ａとの嵌合長が減少する。例えば、アウタ側パッド５が約５ｍｍ磨耗すると、スライドピン１３はスライド孔１１ａに対してＣ方向へ約５ｍｍ移動する。

従来のスライドピン（付根部の径と先端部の径が略同一）においては、アウタ側パッド５が磨耗し、スライドピンがＣ方向に移動すると、傾斜角αは増加し、キャリパ９の回転し得る角度が増加する。一方、本実施例において、スライドピン１３の径は付根部１３ａから先端部１３ｂへ行くにしたがって増加することから、アウタ側パッド５が磨耗しスライドピン１３の位置がＧ位置からＨ位置に移動したとしても、スライドピン１３の傾斜角αは一定に維持される。すなわち、アウタ側パッド５が磨耗したとても、キャリパ９が回転し得る回転角度は一定に維持されることから、キャリパ９の爪部９ｂの内側面に設けられたアウタ側パッド５の接触面とディスクロータ３の摺動面とを略平行に近い状態に維持し得る。したがって、一対のパッド５はディスクロータ３の摺動面に均一な圧力で押圧され、パッド５とディスクロータ３の摺動面とが均一に接触させることができることから、パッド５とディスクロータ３の摺動面との局所的な接触により生ずるディスクロータ３の偏磨耗、及び鳴きを防止することができる。また、ディスクロータ３の偏磨耗に起因した、いわゆる引きずりを防止することができる。すなわち、ディスクブレーキ１の信頼性を向上させることができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上記一実施例は支持部材１１のスライド孔１１ａに対して、スライドピン１３がスライドするあらゆるディスクブレーキに適用可能である。

本発明は、車両用のディスクブレーキに利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。

本発明の一実施例に係るディスクブレーキを示す図である。図１に示すディスクブレーキを直線Ａ−Ａ′で切断した際の断面図である。支持部材のスライド孔にキャリパのスライドピンが遊挿された状態を示す図であり、図１に示すスライドピンを直線Ｅ−Ｅ′で切断した際の断面図である。スライドピンが傾斜した状態を示す概略図である。

符号の説明

１ディスクブレーキ
３ディスクロータ
５パッド
７ピストン
９キャリパ
９ａシリンダ
９ｂ爪部
１１支持部材
１１ａスライド孔
１３スライドピン
１３ａ付根部
１３ｂ先端部

Claims

車輪と共に回動するディスクロータと、
前記ディスクロータの両側面に押圧される一対のパッドと、
前記ディスクロータの外周を跨いで設けられ、一側にピストンと該ピストンを収容するシリンダとを有し、他側に爪が形成され、前記ピストンの端面と前記爪の内側面との間で前記一対のパッドの接触面を前記ディスクロータの両側面に押圧するキャリパと、
前記キャリパに固定されたスライドピンと、
前記スライドピンを前記ディスクロータの軸方向に摺動自在に案内するスライド孔を有する支持部材と、を備え、
前記スライドピンの径は、該スライドピンの付根部から先端部へ行くにしたがって増加することを特徴とするディスクブレーキ。