JP2007255597A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】パーキングブレーキ一体型ディスクブレーキにおいて、パーキングブレーキケーブルの反力によりキャリパが傾斜する。
【解決手段】ディスクブレーキ１００は、ディスクロータ１８との摩擦摺動面に相対して配置されるブレーキパッド１４と、ブレーキパッドをディスクロータに押圧するキャリパ１０と、キャリパを押圧方向に移動可能に支持するマウンティング１２と、キャリパに組み込まれたパーキングブレーキユニット５４と、パーキングブレーキを作動させるためのブレーキケーブル５６を含む。ブレーキケーブル５６の少なくとも一部はケーシング６０内に収容されており、ケーシング６０の湾曲部分６０ａがブレーキケーブル５６の湾曲による戻りを受け止めるため剛性を有する部材で形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明はディスクブレーキに関し、特にパーキングブレーキ一体型のディスクブレーキに関する。

車両の制動を行う制動装置の一つとして、ディスクブレーキが知られている。この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ブレーキパッドが配設されている。また、車両の非回転部分に固定されたマウンティングは、ディスクの周方向に沿って隔置された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。ガイド孔に摺動自在に嵌挿されたスライドピンは、ボルトによりキャリパに固定される。ガイド孔とスライドピンの摺動によりキャリパがディスクロータに向かって移動すると、一対のブレーキパッドがディスクロータを挟圧する。その結果、車輪の制動が行われる。このようなディスクブレーキでは、大別して２種類のタイプがある。一つは、ディスクロータの両側のブレーキパッドに当該ブレーキパッドを駆動するピストンがそれぞれ配置された固定キャリパ型である。もう一つは、いずれか一方のブレーキパッドのみを駆動するピストンが配置され、他方のブレーキパッドは、ピストンに押されたブレーキパッドがディスクロータに接触することにより発生する反力により駆動する爪部によって押圧される、いわゆる浮動キャリパ型である。特に、浮動キャリパ型は、構成部品が少なく大衆車などに広く搭載されている。

部品点数の削減や軽量化を目的として、パーキングブレーキ機構を一体化したディスクブレーキも知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００５−４２７３９号公報

パーキングブレーキ一体型のディスクブレーキでは、ピストンを収容するシリンダの背面側にパーキングブレーキユニットを配置している。そのため、シリンダ側の重量が増大し、パーキングブレーキの作動時にディスクロータの回転軸に対してキャリパが傾きやすいという問題がある。

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、パーキングブレーキ一体型のディスクブレーキにおいて、キャリパの傾きを抑制する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のディスクブレーキは、車両の車輪とともに回転するディスクロータと、前記ディスクロータの摩擦摺動面に相対して配置されるブレーキパッドと、前記ディスクロータの摩擦摺動面と略平行な押圧面を有し、この押圧面を前記ブレーキパッドの背面に当接させて当該ブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧するキャリパと、前記キャリパを押圧方向に移動可能に支持する支持部材と、前記キャリパに組み込まれたパーキングブレーキ機構と、前記パーキングブレーキ機構に接続され、ドライバの操作により引っ張られて該パーキングブレーキを作動させるブレーキケーブルと、を備える。前記ブレーキケーブルの少なくとも一部が湾曲された状態でケーシング内に収容されており、該ケーシングが前記ブレーキケーブルの湾曲により生ずる力を受け止めることができる剛性を有する材料で形成されている。

取り回しのスペースの不足などにより、パーキングブレーキケーブルが湾曲された状態でパーキングブレーキユニットに接続されていると、パーキングブレーキケーブルが直線状態に戻ろうとする力により、パーキングブレーキユニットを介してキャリパを傾ける力が働いてしまう。パーキングブレーキケーブルの湾曲部分を覆うケーシングを所定の剛性を有する材料で形成しておくことで、パーキングブレーキケーブルが発生する力はケーシングにより受け止められ、キャリパに力が作用しなくなる。こうしてキャリパの傾きが防止され、ブレーキパッドの接触状態が安定するので、ブレーキパッドとディスクロータの接触不良に起因するブレーキ鳴きの発生を抑制することができる。

本発明によれば、パーキングブレーキ一体型のディスクブレーキにおいて、キャリパの傾きを抑制することができる。

図１は、本実施形態のディスクブレーキ１００を構成する浮動型のキャリパ１０の側面図、図２は、図１の矢印Ａ方向からキャリパ１０を見た場合の一部破断部分を含む上面図である。本実施形態のキャリパ１０は、図２に示すように大別して、キャリパ１０自身を図示しない車体側に固定するための支持部材として機能するマウンティング１２と、ディスクロータに押圧され制動力を発生するブレーキパッド１４、１５と、ブレーキパッド１４、１５を駆動するシリンダ部１６とで構成されている。キャリパ１０は、図２に示すように、シリンダ部１６の内部にピストン２０を有する。また、キャリパ１０はシリンダ部１６から伸び出してディスクロータ１８を間に挟んでピストン２０と対向する爪部２２とを有している。爪部２２は、アウタ側のブレーキパッド１５を押圧駆動する。シリンダ部１６と爪部２２との間には、車輪とともに同軸に回転するディスクロータ１８を挟んで、ブレーキパッド１４、１５が対向して配設されている。ブレーキパッド１４、１５のディスクロータ１８に対向する側には、それぞれ摩擦材１４ａ、１５ａが固定され、ブレーキパッド１４、１５のディスクロータ１８に対向していない側には、それぞれ裏金１４ｂ、１５ｂが貼着されている。ディスクロータ１８のインナ側の裏金１４ｂおよびディスクロータ１８のアウタ側の裏金１５ｂは、マウンティング１２によりディスクロータ１８の軸方向に摺動可能に支持されている。

ディスクロータ１８のインナ側の裏金１４ｂの背部には、上述したシリンダ部１６のピストン２０が配設されている。ピストン２０が作動してインナ側の裏金１４ｂを押すと、ブレーキパッド１４がディスクロータ１８のインナ側（図２に示す矢印Ｓ１方向）に押圧される。また、ディスクロータ１８のアウタ側裏金１４ｂの背部には、キャリパ１０の爪部２２が配置されている。この爪部２２が移動してアウタ側の裏金１５ｂを押すと、アウタ側のブレーキパッド１５がディスクロータ１８のアウタ側（図２に示す矢印Ｓ２方向）に押圧される。

マウンティング１２は、内部に互いに平行なガイド孔２４が形成された一対のアーム部２６を備えている。キャリパ１０は、シリンダ部１６からディスクロータ１８の周方向に延在する一対のキャリパアーム２８を備えている。このキャリパアーム２８には、スライドピン３０をキャリパアーム２８にボルト締結するための、互いに平行なピンボルト孔３２が形成されている。これにより、ディスクロータ１８の軸方向に向けて、スライドピン３０がそれぞれピンボルト３４にて固定される。スライドピン３０のガイド孔２４に嵌挿される部分の長さは、ガイド孔２４の深さよりも大きくされている。そして、スライドピン３０は、ガイド孔２４に所定の間隙を有して摺動自在に嵌挿される。これにより、キャリパ１０は、スライドピン３０とガイド孔２４の摺動によりディスクロータ１８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３０の基部と、アーム部２６のガイド孔２４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）３６が取り付けられている。ガイド孔２４の開口端部内周面には環状溝３８が形成されており、この環状溝３８内に、ピンブーツ３６の一端の取付部４０が固定されている。また、スライドピン３０の基部の外周にも環状溝４２が形成されており、この環状溝４２内にピンブーツ３６の他端の取付部４４が嵌合されている。ガイド孔２４側の取付部４０とスライドピン３０側の取付部４４とを連結する蛇腹状の環状連結部４６は、両取付部４０、４４に比して薄肉であり、スライドピン３０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４６によって、スライドピン３０とガイド孔２４の摺動面が被覆され、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１２には、図１に示すように凹状のトルク受け部４８が形成されている。また、裏金１４ｂの両側面には突部５０が形成されている。この突部５０がマウンティング１２に設けられたトルク受け部４８に嵌め合わされることで、ブレーキ制動中にブレーキパッド１４がディスクロータ１８に引き摺られた場合でも、ブレーキパッド１４をディスクロータ１８に対向する位置に留めておくことができる。なお、アウタ側の裏金１５ｂも同様に突起を有し、マウンティング１２の凹状のトルク受け部に嵌め合わされ同様に機能する。

また、図２に示すように、シリンダ部１６の穴５１に配置されたピストン２０の背面側には、ブレーキフルードを供給するフルード供給管５２が接続され、制動要求時に高圧のブレーキフルードが供給される。ピストン２０の先端には、ディスクロータ１８の摩擦摺動面１８ａと略平行な押圧面２０ａが形成され、ブレーキフルードが供給されるとインナ側の裏金１４ｂを押圧し矢印Ｓ1方向に移動させる。そして、裏金１４ｂに固定された摩擦材１４ａがディスクロータ１８の摩擦摺動面１８ａに押圧されると、ピストン２０の摺動が停止する。ピストン２０の摺動が停止した後も、ブレーキフルードが穴５１に流入すれば、穴５１内の液圧がさらに上昇する。そして、穴５１内の液圧の上昇に伴い、シリンダ部１６全体が矢印Ｓ２方向にスライドする。シリンダ部１６の先端に形成された爪部２２には、ディスクロータ１８の摩擦摺動面１８ａと略平行な押圧面２２ａが形成され、アウタ側の裏金１５ｂを押圧できるように構成されている。つまり、シリンダ部１６が矢印Ｓ２方向へスライドすると、アウタ側の裏金１５ｂを介して摩擦材１５ａをディスクロータ１８の摩擦摺動面１８ａに押圧する。その結果、ディスクロータ１８を一対の摩擦材１４ａ、１５ａが押圧挟持する状態となり、ディスクロータ１８を効率的に制動させることが可能となる。

図１を参照して、本実施形態のディスクブレーキ１００のキャリパ１０には、パーキングブレーキユニット５４が組み込まれている。このようなパーキングブレーキ一体型のキャリパをビルトインディスクブレーキという場合もある。

シリンダ部１６の背面側には、レバー６４が支点６６の周りに回転可能に支持されている。レバー６４の一端６４ｂは、パーキングブレーキケーブル５６の先端に形成された突起部６２が係合する形状に形成されている。また、レバー６４の他端６４ａにはスプリング６８が取り付けられる。スプリング６８の他端は、キャリパ１０に固定された固定部材７０に取り付けられる。

車室内に備えられたパーキングブレーキペダル（図示せず）をドライバが踏むか、またはパーキングブレーキレバー（図示せず）をドライバが引っ張ると、パーキングブレーキケーブル５６に張力が発生する。パーキングブレーキケーブル５６は、ケーブルの保護のためにケーシング６０内部に挿通されることが好ましい。これにより、パーキングブレーキケーブル５６と係合するレバー６４が時計回りに回転する。このレバー６４は、キャリパ１０の内部に組み込まれている図示しないカムを回転させ、またカムの回転によりプッシュロッド５８（図２を参照）を前進させるように構成されている。このプッシュロッド５８の前進により、ピストン２０を矢印Ｓ１方向に移動させ、ブレーキパッド１４をディスクロータ１８に押圧させる。そして、シリンダ部１６は、ピストン２０がブレーキフルードにより駆動したときと同様に、矢印Ｓ２方向にスライドして、ブレーキパッド１５がディスクロータ１８に押圧される。その結果、ディスクロータ１８をブレーキパッド１４、１５で挟持して、ディスクロータ１８の静止状態を維持する静止力を発生する。

ドライバがパーキングブレーキペダルから足を離すか、またはパーキングブレーキレバーを元の位置に戻すと、パーキングブレーキケーブル５６にかかる張力が緩和される。すると、スプリング６８のばね力によってレバー６４が図１の反時計回りに回転する。これによってプッシュロッド５８が後退して、ディスクロータ１８に負荷されていた静止力が解除される。

このように構成されるキャリパ１０は、例えば矢印Ｔ方向を上にして車両に搭載される。この場合、キャリパ１０の重心は、シリンダ部１６およびパーキングブレーキユニット５４の重量により、ディスクロータ１８よりインナ側（ピストン２０が存在する側）に偏っている。また、一般に、パーキングブレーキケーブル５６は、配策経路の制約から蛇行して配置されている。つまり、パーキングブレーキケーブル５６は、図１に示すように湾曲させた状態で組付けられているため、常に直線状態に戻ろうとする方向（図１中の矢印Ｗ方向）に反力が働いていることになる。

従来のディスクブレーキ構成では、パーキングブレーキケーブルを収容しているケーシングはゴム製のものが多い。そのため、パーキングブレーキケーブル５６の反力を受け止められず、この力によりキャリパ１０が矢印Ｗ方向に傾斜される。すると、キャリパ１０の内部に配置されているシリンダ部１６の姿勢が傾くため、ブレーキパッド１４、１５の面圧が不均一になり、ブレーキパッドの接触不安定に起因するブレーキ鳴きが発生する。

また、マウンティング１２に対してシリンダ部１６を摺動させるため、ガイド孔２４とスライドピン３０は所定のクリアランスを有した遊嵌状態で嵌め合わされている。従来のディスクブレーキの構成では、パーキングブレーキケーブル５６の反力により、キャリパ１０が図１中の矢印Ｗ方向に傾くため、スライドピン３０の中心軸がガイド孔２４の中心軸に対して傾く。この姿勢のままスライドピン３０がガイド孔２４内部を摺動すると、制動操作時の異音の原因になる。

そこで、本実施形態では、パーキングブレーキケーブル５６の反力の影響を緩和するため、パーキングブレーキケーブル５６を収容するケーシング６０を所定の剛性を有する金属で形成するようにした。これによって、パーキングブレーキケーブル５６の反力はケーシング６０の湾曲部分６０ａが受け止めることになる。つまり、キャリパ１０にはパーキングブレーキケーブル５６が直線に戻ろうとすることで発生する力が働かなくなる。これにより、キャリパ１０の傾きが防止される。したがって、ブレーキパッド１４、１５とディスクロータ１８との接触状態が安定するので、ブレーキ鳴きを抑制することができる。また、スライドピン３０の中心軸とガイド孔２４の中心軸とがずれなくなるため、制動操作時の異音を抑制することができる。

なお、ケーシング６０の全体を金属にする必要はなく、パーキングブレーキケーブル５６が湾曲している部分６０ａのみを金属にすれば十分である。しかしながら、ケーシング６０の全体を金属で作ってもよい。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。

ケーシング６０の素材は、パーキングブレーキケーブル５６が湾曲されたことで発生する力を受け止める程度の剛性があれば金属に限られず、プラスチック、セラミック、カーボンファイバー、合金などでもよい。

一実施形態に係るディスクブレーキの外観図である。 図１の矢印Ａ方向から見た一実施形態に係るディスクブレーキの上面図である。

符号の説明

１０ キャリパ、 １２ マウンティング、 １４、１５ ブレーキパッド、 １６ シリンダ部、 １８ ディスクロータ、 ２０ ピストン、 ５４ パーキングブレーキユニット、 ５６ パーキングブレーキケーブル、 ６０ ケーシング、 ６０ａ 湾曲部分、 １００ ディスクブレーキ。

Claims (1)

1. 車両の車輪とともに回転するディスクロータと、
   前記ディスクロータの摩擦摺動面に相対して配置されるブレーキパッドと、
   前記ディスクロータの摩擦摺動面と略平行な押圧面を有し、この押圧面を前記ブレーキパッドの背面に当接させて当該ブレーキパッドを前記ディスクロータに押圧するキャリパと、
   前記キャリパを押圧方向に移動可能に支持する支持部材と、
   前記キャリパに組み込まれたパーキングブレーキ機構と、
   前記パーキングブレーキ機構に接続され、ドライバの操作により引っ張られて該パーキングブレーキを作動させるブレーキケーブルと、
   を備え、
   前記ブレーキケーブルの少なくとも一部が湾曲された状態でケーシング内に収容されており、該ケーシングが前記ブレーキケーブルの湾曲により生ずる力を受け止めることができる剛性を有する材料で形成されていることを特徴とするディスクブレーキ。

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