JP2007024221A - 多板ディスクブレーキ用ディスクロータ - Google Patents

Abstract

【課題】 回転軸側の部材に対してロータ板を好適に軸方向に移動させることのできる多板ディスクブレーキ用ディスクロータを提供する。
【解決手段】 複数のロータ板（４，５）を有する多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）であって、回転軸側の部材（１３）に対して軸方向に移動可能でかつ軸回転方向への移動が規制された状態にて取付けられるガイド部材（２，３）を有している。そしてガイド部材（２，３）に対して複数のロータ板（４，５）が軸方向に移動可能でかつ軸回転方向への移動が規制された状態にて取付けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のロータ板を有し、これら複数のロータ板が回転軸側の部材に対して軸方向に移動可能に取付けられる多板ディスクブレーキ用のディスクロータに関する。

従来、様々な多板ディスクブレーキ用のディスクロータが知られている。
例えば特許文献１によると、多板ディスクブレーキは、ディスクロータとステータ部材を有している。
ディスクロータは、ドーナツ円盤状のロータ板を複数有しており、ロータ板は、それぞれ回転軸に取付けられたハブ（回転軸側の部材）に対して軸方向に移動可能に取付けられている。またロータ板は、内周縁に複数の歯を有しており、これら複数の歯がハブの外周面に形成された歯に噛合わされ、ハブとともに軸回転する構成になっている。
ステータ部材は、車両側の部材に固定されるキャリパと、キャリパに内設されたピストンと、キャリパの内部に吊下げ支持された複数のパッドを有している。そしてパッド間に各ロータ板が配設され、ピストンによって複数のパッドとロータ板とを押すことで、各パッドを各ロータ板に押圧して制動力を発生させる。
米国特許第６５２０２９６号明細書

しかし特許文献１に係るディスクロータは、ロータ板が好適に軸方向に移動する構成ではなかった。例えば、パッドが経時的に摩耗して薄くなり、パッドが薄くなることでロータ板の軸方向の移動量が多くなるという問題があった。あるいはロータ板を回転軸側の部材に対して移動容易な構造にすることによって、ロータ板が重力によって車両停車時や空転時に片側へ寄ってしてしまうという問題や、ロータ板と回転軸側の部材とのクリアランスを大きくしてロータ板の回転軸側の部材に対する軸方向の移動を容易にすることでロータ板が回転軸側の部材に対して傾いてしまい、こじれが生じるなどの問題もあった。
そこで本発明は、回転軸側の部材に対してロータ板を好適に軸方向に移動させることのできる多板ディスクブレーキ用ディスクロータを提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える多板ディスクブレーキ用ディスクロータであることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によると、ディスクロータは、回転軸側の部材に対して軸方向に移動可能でかつ軸回転方向への移動が規制された状態にて取付けられる一または複数のガイド部材を有している。そして一または複数のガイド部材に対して複数のロータ板が軸方向に移動可能でかつ軸回転方向への移動が規制された状態にて取付けられている。
したがってロータ板の回転軸側の部材に対する軸方向の動きは、ロータ板のガイド部材に対する軸方向の動きと、ガイド部材の回転軸側の部材に対する軸方向の動きの和によって構成される。そのため本発明によると、二つの軸方向の動きを調整することによってロータ板の好適な軸方向の移動を得ることができる。

請求項２に記載の発明によると、複数のロータ板は、それぞれ別々のガイド部材に取付けられている。
したがって各ロータ板の回転軸側の部材に対する軸方向の動きは、各ロータ板の各ガイド部材に対する動きと、各ガイド部材の回転軸側の部材に対する動きの和によって構成される。そのため本発明によると、各ロータ板の好適な軸方向の移動を得ることができる。

請求項３に記載の発明によると、ガイド部材は、環状のガイド部材本体と、ガイド部材本体の軸方向一側縁から回転軸径方向外方に突出する複数の一側突出片と、ガイド部材本体の軸方向他側縁から回転軸径方向外方に突出する複数の他側突出片を有している。そして一側突出片と他側突出片の間にロータ板が設置され、ロータ板と一側突出片の間に設けられた付勢部材と、ロータ板と他側突出片との間に設けられた付勢部材とによってロータ板がロータ軸方向に傾くことが規制されている。
したがってロータ板は、付勢部材によってガイド部材に対して傾きにくい。そのためロータ板がガイド部材あるいは他の部材に対してこじれることが防止され得る。

請求項４に記載の発明によると、一または複数のガイド部材は、回転軸側の部材に対して軸方向に摺動可能に取付けられている。複数のロータ板は、一または複数のガイド部材に取付けられた結合ピンに対して摺動可能に結合されている。そしてロータ板の結合ピンに対する摺動抵抗は、ガイド部材の回転軸側の部材に対する摺動抵抗よりも小さい構成になっている。

したがってロータ板は、好適な軸方向の動きを成し得る。
例えば、ガイド部材の回転軸側の部材に対する摺動抵抗を大きくすることによって、ロータ板が停車時や空転時などにおいてガイド部材とともに回転軸側の部材に対して軸方向に大きく移動することを防止することができる。そしてロータ板の結合ピンに対する摺動抵抗を小さくすることによって、制動時におけるロータ板の軸方向の移動を滑らかにすることができる。
あるいはロータ板の結合ピンに対する摺動抵抗を小さくすることによって、制動時におけるロータ板の動きを主としてロータ板の結合ピンに対する動きにて構成することができる。そしてガイド部材の回転軸側の部材に対する摺動抵抗を大きくすることによって、ガイド部材の回転軸側の部材に対する移動をパッドの摩耗量に応じた量のみとすることができる。これにより制動時におけるロータ板の移動量を少なくすることができる。

請求項５に記載の発明によると、ガイド部材が鉄製であり、かつ結合ピンがステンレス製になっている。あるいはガイド部材が鉄製であり、かつ結合ピンとロータ板の間にグリースが塗られている。
したがってロータ板の結合ピンに対する摺動抵抗をガイド部材の回転軸側の部材に対する摺動抵抗よりも小さくすることができる。

請求項６に記載の発明によると、複数のロータ板と一または複数のガイド部材の間には、複数のロータ板を一または複数のガイド部材に対する初期位置へ付勢する付勢部材が設けられている。
したがって制動時にロータ板を付勢部材に抗してガイド部材に対して軸方向に移動させ、非制動時には、ロータ板を付勢部材の付勢力を利用してガイド部材に対して初期位置に戻ることができる。

請求項７に記載の発明によると、ガイド部材は、環状のガイド部材本体と、ガイド部材本体の軸方向一側縁から回転軸径方向外方に突出する複数の一側突出片と、ガイド部材本体の軸方向他側縁から回転軸径方向外方に突出する複数の他側突出片を有している。そしてロータ板が複数の一側突出片と複数の他側突出片の間に設置されており、複数の一側突出片の少なくとも一つとロータ板の間にロータ板を他側に付勢する付勢部材が設けられており、複数の他側突出片の少なくとも一つとロータ板の間にロータ板を一側に付勢する付勢部材が設けられている。
したがってロータ板は、付勢部材によって初期位置へ付勢される。

本発明の実施の形態を図１〜４にしたがって説明する。
図１に示すようにディスクブレーキ１０は、多板ディスクブレーキであって、ディスクロータ１とステータ部材１１を有している。
ディスクロータ１は、複数（例えば二つ）のロータ板４，５と、複数（例えば二つ）のガイド部材２，３を有している。

ロータ板４，５は、図１，３に示すようにドーナツ円盤状であって、内周部側が結合ピン６，７によってガイド部材２，３に結合されている。ロータ板４，５は、結合ピン６，７によってガイド部材２，３に対して軸回転方向への移動が規制され、ガイド部材２，３とともに回転軸１２中心に軸回転可能になっている。またロータ板４，５は、結合ピン６，７に対して摺動可能であって、ガイド部材２，３に対して軸方向に移動できる構成になっている（浮動ロータ機構）。

ガイド部材２は、図１，３に示すように環状に形成されており、内周縁部に複数の歯２ｄを有している。ガイド部材２は、複数の歯２ｄがハブ（回転軸側の部材）１３に形成された複数の歯１３ａの間に噛合わされることによって、ハブ１３に対して軸回転方向への移動が規制される。またガイド部材２は、ハブ１３の外周面に対して摺動可能であって、ハブ１３に対して軸方向に摺動できる構成になっている。
したがってロータ板４は、ガイド部材２を介してハブ１３に取付けられ、ハブ１３とともに軸回転する。またロータ板４は、ガイド部材２に対して軸方向に移動し、ガイド部材２もハブ１３に対して軸方向に移動する。

ガイド部材３も同様に環状に形成されており、図示省略の複数の歯によってハブ１３に対して軸回転方向への移動が規制されている。そしてガイド部材３もハブ１３に対して軸方向に摺動する。
したがってロータ板５は、ガイド部材３を介してハブ１３に取付けられ、ハブ１３とともに軸回転する。またロータ板５は、ガイド部材３に対して軸方向に移動し、ガイド部材３もハブ１３に対して軸方向に移動する。

ガイド部材２，３は、図１に示すように環状のガイド部材本体２ａ，３ａを有している。またガイド部材２，３は、図３，４に示すようにガイド部材本体２ａ，３ａの軸方向一側縁（図４上側縁）から径方向外方に突出する複数の一側突出片２ｂ，３ｂと、ガイド部材本体２ａ，３ａの軸方向他側縁（図４下側縁）から径方向外方に突出する複数の他側突出片２ｃ，３ｃを有している。これら一側突出片２ｂ，３ｂと他側突出片２ｃ，３ｃは、複数の対となっており、互いに対向しつつ並行に突出している。

ガイド部材２の一側突出片２ｂと他側突出片２ｃの間には、図４に示すようにロータ板４が設置されており、ガイド部材３の一側突出片３ｂと他側突出片３ｃの間には、ロータ板５が設置されている。そして一側突出片２ｂ，３ｂと他側突出片２ｃ，３ｃの間に挿通された結合ピン６，７によってロータ板４，５がガイド部材２，３に対して結合されている。
結合ピン６，７は、ステンレス製であって、ロータ板４，５とハブ１３は、鉄製である。したがってロータ板４，５の結合ピン６，７に対する摺動抵抗は、ガイド部材２，３のハブ１３に対する摺動抵抗よりも小さい。

ガイド部材２側の突出片２ｂ，２ｃとガイド部材３側の突出片３ｂ，３ｃは、図４に示すように周方向に交互に配設されている。したがってガイド部材２，３は、軸方向に移動した際に干渉しにくく、互いに軸方向に近接しやすい構成になっている。

ガイド部材２とロータ板４の間には、図２，４に示すようにロータ板４を初期位置に付勢する付勢部材３０，３１が設けられている。
付勢部材３０，３１は、皿ばねであって、外周部が一側突出片２ｂまたは他側突出片２ｃに当接しており、内周部がロータ板４に当接している。付勢部材３０は、弾性力によってロータ板４を他側（他側突出片２ｃ）に向けて付勢する。一方、付勢部材３１は、ロータ板４を一側（一側突出片２ｂ）に向けて付勢する。このためロータ板４は、常にガイド部材２の軸方向の略中央位置（初期位置）に付勢されている。またロータ板４は、付勢部材３０，３１によってガイド部材２に対して傾くことも防止されている。

ガイド部材３とロータ板５の間にも、同様にロータ板５を他側に付勢する付勢部材３２と一側に付勢する付勢部材３３が設けられている。そのためロータ板５は、これら付勢部材３２，３３によって常に初期位置に付勢されている。またロータ板５は、付勢部材３２，３３によってガイド部材３に対して傾くことも防止されている。

ステータ部材１１は、図２に示すようにキャリパ２０と複数（例えば三つ）のパッド２２〜２４とピストン２１を有している。
キャリパ２０は、車両側の部材に固定され、車両側から車両外側に向けて延出し、ディスクロータ１を軸方向に跨ぐ。キャリパ２０の車両側の端部には、ピストン２１が内挿されるシリンダ部２０ａが形成されている。そしてキャリパ２０の車両外側の端部には、ディスクロータ１の車両外側面に張出す爪２０ｂが形成されている。

キャリパ２０の内部には、図２に示すように複数のパッド２２〜２４が吊下げられている。
両側に位置するパッド２２，２４は、裏板２２ａ，２４ａと摩擦材２２ｂ，２４ｂを一体に有しており、中央に位置するパッド２３は、一つの裏板２３ａと、二つの摩擦材２３ｂ，２３ｃを一体に有している。パッド２２〜２４は、裏板２２ａ，２３ａ，２４ａの上端部に挿通された吊下げピン２５によってキャリパ２０内にて軸方向に移動可能に吊下げられ支持されている。

パッド２２，２３の間には、図２に示すようにロータ板４が配設され、パッド２３，２４の間には、ロータ板５が配設される。
ディスクブレーキ１０を制動状態にする場合には、ピストン２１を進出させ、ピストン２１によってパッド２２を押す。これによりパッド２２、ロータ板４、パッド２３、ロータ板５、パッド２４の順にこれらが爪２０ｂに向けて押圧され、軸方向に移動する。そしてロータ板４にパッド２２，２３が押圧され、ロータ板５にパッド２３，２４が押圧され、制動力が発生する。

制動時におけるロータ板４，５の軸方向の移動は、先ずロータ板４，５が摺動抵抗の小さい結合ピン６，７に対して移動する（図２参照）。そしてこの移動量で足りない場合に、ロータ板４，５がガイド部材２，３とともにハブ１３に対して移動して、ガイド部材２，３がハブ１３に対して摺動する。
非制動時におけるロータ板４，５は、ピストン２１からの押圧から開放されて付勢部材３０〜３３の付勢力によってガイド部材２，３に対して初期位置に戻る。一方、非制動時におけるガイド部材２，３は、ハブ１３に対してほとんど軸方向に移動しない。

以上のようにしてディスクロータ１が形成されている。
すなわちディスクロータ１は、図２に示すようにハブ（回転軸側の部材）１３に対して軸方向に移動可能に取付けられるガイド部材２，３を有している。そしてガイド部材２，３にロータ板４，５が軸方向に移動可能に取付けられている。
したがってロータ板４，５のハブ１３に対する軸方向の動きは、ロータ板４，５のガイド部材２，３に対する軸方向の動きと、ガイド部材２，３のハブ１３に対する軸方向の動きの和によって構成される。そのため本形態によると、二つの軸方向の動きを調整することによってロータ板４，５の好適な軸方向の移動を得ることができる。

また複数のロータ板４，５は、図２，４に示すようにそれぞれ別々のガイド部材２，３に取付けられている。
したがって各ロータ板４，５のハブ１３に対する軸方向の動きは、各ロータ板４，５の各ガイド部材２，３に対する動きと、各ガイド部材２，３のハブ１３に対する動きの和によって構成される。そのため本形態によると、各ロータ板４，５の好適な軸方向の移動を得ることができる。

また図２に示すようにガイド部材２，３の一側突出片２ｂ，３ｂと他側突出片２ｃ，３ｃの間には、ロータ板４，５が設置されている。そしてロータ板４，５と一側突出片２ｂ，３ｂの間に設けられた付勢部材３０，３２と、ロータ板４，５と他側突出片２ｃ，３ｃとの間に設けられた付勢部材３１，３３とによってロータ板４，５がロータ軸方向に傾くことが規制されている。
したがってロータ板４，５は、付勢部材３０〜３３によってガイド部材２，３に対して傾きにくい。そのためロータ板４，５がガイド部材２，３あるいは他の部材（例えばステータ部材１１）に対してこじれることが防止され得る。

またロータ板４，５の結合ピン６，７に対する摺動抵抗は、ガイド部材２，３のハブ１３に対する摺動抵抗よりも小さい構成になっている（図２参照）。
したがってロータ板４，５は、好適な軸方向の動きを成し得る。
例えば、ガイド部材２，３のハブ１３に対する摺動抵抗を大きくすることによって、ロータ板４，５が停車時や空転時などにおいてガイド部材２，３とともにハブ１３に対して軸方向に大きく移動することを防止することができる。そしてロータ板４，５の結合ピン６，７に対する摺動抵抗を小さくすることによって、制動時におけるロータ板４，５の軸方向の移動を滑らかにすることができる。

あるいはロータ板４，５の結合ピン６，７に対する摺動抵抗を小さくすることによって、制動時におけるロータ板４，５の動きを主としてロータ板４，５の結合ピン６，７に対する動きにて構成することができる。そしてガイド部材２，３のハブ１３に対する摺動抵抗を大きくすることによって、ガイド部材２，３のハブ１３に対する移動をパッド２２〜２４の摩耗量に応じた量のみとすることができる。これにより制動時におけるロータ板４，５の移動量を少なくすることができる。

またロータ板４，５とガイド部材２，３の間には、図２に示すように付勢部材３０〜３３が設けられている。
したがって制動時にロータ板４，５を付勢部材３０〜３３に抗してガイド部材２，３に対して軸方向に移動させ、非制動時には、ロータ板４，５を付勢部材３０〜３３の付勢力を利用してガイド部材２，３に対して初期位置に戻すことができる。

（他の実施の形態）
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、以下の形態であっても良い。
（１）例えば上記の実施の形態に係るロータ板４，５は、図２に示すように結合ピン６，７によってガイド部材２，３に対して結合されていた。しかしロータ板４，５が結合ピンを介さずに、ガイド部材の外周面に対して摺動可能に取付けられる形態であっても良い。
（２）上記の実施の形態に係る結合ピン６，７は、ステンレス製であった。しかし結合ピン６，７が鉄製などであって、結合ピンとロータ板の間にグリースが塗られ、ロータ板の結合ピンに対する摺動抵抗が、ガイド部材のハブに対する摺動抵抗よりも小さい構成になっている形態であっても良い。
（３）上記の実施の形態に係る付勢部材は、ガイド部材のすべての一側突出片とロータ板の間、およびすべての他側突出片とロータ板の間に設置されていた。しかし少なくとも一つの一側突出片とロータ板の間、および少なくとも一つの他側突出片とロータ板の間に付勢部材が設置される形態であっても良い。
（４）上記の実施の形態に係るディスクロータは、二つのガイド部材を有していた。しかしディスクロータが一つのガイド部材を有し、この一つのガイド部材に複数のロータ板が軸方向に移動可能でかつ軸回転方向への移動が規制された状態にて取付けられる形態であっても良い。
（５）上記の実施の形態に係る付勢部材３０〜３３は、図２，４に示すように皿ばねであった。しかし付勢部材がコイルスプリングやゴム材などからなるものであっても良い。

ディスクブレーキの断面図である。 ステータ部材近傍のディスクブレーキの一部断面拡大図である。 図１の矢印III方向からのディスクロータの正面図である。 図３の矢印IV方向からのディスクロータの下面図である。

符号の説明

１…ディスクロータ
２，３…ガイド部材
２ａ，３ａ…ガイド部材本体
２ｂ，３ｂ…一側突出片
２ｃ，３ｃ…他側突出片
４，５…ロータ板
６，７…結合ピン
１０…ディスクブレーキ
１１…ステータ部材
１２…回転軸
１３…ハブ（回転軸側の部材）
２０…キャリパ
２１…ピストン
２２〜２４…パッド
３０〜３３…付勢部材

Claims (7)

1. 複数のロータ板（４，５）を有し、これら複数のロータ板（４，５）が回転軸側の部材（１３）に対して軸方向に移動可能に取付けられる多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）であって、
   前記回転軸側の部材（１３）に対して軸方向に移動可能でかつ軸回転方向への移動が規制された状態にて取付けられる一または複数のガイド部材（２，３）を有し、
   前記一または複数のガイド部材（２，３）に対して前記複数のロータ板（４，５）が軸方向に移動可能でかつ軸回転方向への移動が規制された状態にて取付けられていることを特徴とする多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）。
2. 請求項１に記載の多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）であって、
   複数のロータ板（４，５）は、それぞれ別々のガイド部材（２，３）に取付けられていることを特徴とする多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）。
3. 請求項２に記載の多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）であって、
   ガイド部材（２，３）は、環状のガイド部材本体（２ａ，３ａ）と、そのガイド部材本体（２ａ，３ａ）の軸方向一側縁から回転軸径方向外方に突出する複数の一側突出片（２ｂ，３ｂ）と、前記ガイド部材本体（２ａ，３ａ）の軸方向他側縁から回転軸径方向外方に突出する複数の他側突出片（２ｃ，３ｃ）を有しており、
   前記一側突出片（２ｂ，３ｂ）と前記他側突出片（２ｃ，３ｃ）の間にロータ板（４，５）が設置され、前記ロータ板（４，５）と前記一側突出片（２ｂ，３ｂ）の間に設けられた付勢部材（３０，３２）と、前記ロータ板（４，５）と前記他側突出片（２ｃ，３ｃ）との間に設けられた付勢部材（３１，３３）とによって前記ロータ板（４，５）がロータ軸方向に傾くことが規制されていることを特徴とする多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）であって、
   一または複数のガイド部材（２，３）は、回転軸側の部材（１３）に対して軸方向に摺動可能に取付けられており、
   複数のロータ板（４，５）は、前記一または複数のガイド部材（２，３）に取付けられた結合ピン（６，７）に対して摺動可能に結合されており、
   前記ロータ板（４，５）の前記結合ピン（６，７）に対する摺動抵抗は、前記ガイド部材（２，３）の前記回転軸側の部材（１３）に対する摺動抵抗よりも小さい構成になっていることを特徴とする多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）。
5. 請求項４に記載の多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）であって、
   ガイド部材（２，３）が鉄製であり、かつ結合ピン（６，７）がステンレス製になっている、
   あるいはガイド部材（２，３）が鉄製であり、かつ結合ピン（６，７）とロータ板（４，５）の間にグリースが塗られていることを特徴とする多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）。
6. 請求項１〜３のいずれかに記載の多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）であって、
   複数のロータ板（４，５）と一または複数のガイド部材（２，３）の間には、前記複数のロータ板（４，５）を前記一または複数のガイド部材（２，３）に対する初期位置へ付勢する付勢部材（３０〜３３）が設けられていることを特徴とする多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）。
7. 請求項６に記載の多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）であって、
   ガイド部材（２，３）は、環状のガイド部材本体（２ａ，３ａ）と、そのガイド部材本体（２ａ，３ａ）の軸方向一側縁から回転軸径方向外方に突出する複数の一側突出片（２ｂ，３ｂ）と、前記ガイド部材本体（２ａ，３ａ）の軸方向他側縁から回転軸径方向外方に突出する複数の他側突出片（２ｃ，３ｃ）を有しており、
   ロータ板（４，５）が前記複数の一側突出片（２ｂ，３ｂ）と前記複数の他側突出片（２ｃ，３ｃ）の間に設置されており、前記複数の一側突出片（２ｂ，３ｂ）の少なくとも一つと前記ロータ板（４，５）の間に前記ロータ板（４，５）を他側に付勢する付勢部材（３０，３２）が設けられており、前記複数の他側突出片（２ｃ，３ｃ）の少なくとも一つと前記ロータ板（４，５）の間に前記ロータ板（４，５）を一側に付勢する付勢部材（３１，３３）が設けられていることを特徴とする多板ディスクブレーキ用ディスクロータ（１）。
   
   

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