JP2007285385A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスクブレーキ装置におけるピストンおよびキャリパの傾きを抑制する。
【解決手段】ディスクブレーキ装置において、ピストン３２は、ディスクロータ１４の一方の摩擦摺動面に第１ブレーキパッド２２Ａを押圧する。キャリパ１８は、ディスクロータ１４の外周の一部近傍を覆うように形成され、ピストン３２が嵌挿されるシリンダ部を有し、ディスクロータ１４の軸方向に摺動することによってディスクロータ１４の他方の摩擦摺動面に第２ブレーキパッド２２Ｂを押圧する。バネ部材３０は、ディスクロータ１４より第１ブレーキパッド２２Ａ側においてキャリパ１８を上方向に付勢する。バネ部材２８は、ディスクロータ１４より第２ブレーキパッド２２Ｂ側においてキャリパ１８を下方向に付勢する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディスクブレーキ装置に関する。

車両などに制動力を与える装置としてディスクブレーキ装置が知られている。ディスクブレーキ装置は、ディスクロータの両側面に設けられた摩擦摺動面にそれぞれブレーキパッドを押圧することによって、摩擦摺動面とブレーキパッドとの間に摩擦力を発生させて車両に制動力を与える。このようなディスクブレーキ装置は、一方のブレーキパッドを押圧するピストンと、他方のブレーキパッドを押圧するいわゆる浮動式のキャリパを備えているものが一般的である。

このようなディスクブレーキ装置では、ブレーキパッドをディスクロータの摩擦摺動面に押圧したときにブレーキパッドが振動することで、いわゆる鳴きと呼ばれる異音が発生する場合がある。このため、たとえば特許文献１では、ピストンなどに当接するステンレス鋼薄板に、シリンダのブリッジ部とパッドの裏金との間に延び出す爪を設けて、爪の中間部をシリンダのブリッジ部に係合させ、先端部をパッドの裏金に係合させたディスクブレーキ用シムが提案されている。
特開平８−１７０６６５号公報

ディスクブレーキ装置は、シリンダ部にピストンが挿入される構造を有するため、一般にピストン側の重量が重くなる。キャリパは、通常スライドピンなどによってマウンティングに対して摺動可能に支持されているが、スライドピンと、このスライドピンが挿通されるマウンティングの挿通孔との間には通常わずかにクリアランスが設けられている。このため、ピストンおよびシリンダ部に連結されるキャリパはピストン側が下方に沈む方向に傾く。これによってスライドピンも傾き、シリンダ側の重量が大きい場合はマウンティングの挿通孔との間にこじれが生じる場合がある。また、ピストンおよびキャリパが傾くと、ブレーキパッドのリーディング側とトレーディング側とでブレーキパッド押圧時の面圧に偏りが生じる。この様なこじれやブレーキパッドの面圧の偏りはブレーキの鳴きの一因となる。

特に、ディスクブレーキ装置にパーキングブレーキの機能も持たせる場合、ワイヤによってパッドを押圧する機構や、ディスクロータの摩擦摺動面とブレーキパッドとの間のクリアランスを調整する調整機構などを設ける必要があることから、さらにピストン側の重量が重くなる。これによってより強いこじれや、ブレーキパッドの面圧のより大きい偏りが生じるおそれがある。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ディスクブレーキ装置におけるピストンおよびキャリパの傾きを抑制することにある。

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装置は、車体本体に固定されて車輪に制動力を与えるディスクブレーキ装置であって、ディスクロータの一方の摩擦摺動面に第１ブレーキパッドを押圧するピストンと、ディスクロータの外周の一部近傍を覆うように形成され、前記ピストンが嵌挿されるシリンダ部を有し、ディスクロータの軸方向に摺動することによってディスクロータの他方の摩擦摺動面に第２ブレーキパッドを押圧するキャリパと、ディスクブレーキ装置が車体本体に固定された状態で、ディスクロータより第１ブレーキパッド側において前記キャリパを上方向に付勢する付勢手段と、を備える。この態様によれば、ピストンおよびキャリパが一体的に、第１ブレーキパッド側が下降する方向に傾くことを抑制することができる。

前記ピストンは第１ブレーキパッドに向かって開口する空洞部を有してもよい。前記付勢手段は、第１ブレーキパッドに取り付けられ、前記空洞部の内壁上部を上方向に付勢すしてもよい。この態様によれば、ピストンの空洞部を利用して簡易にピストンを上方向に付勢することができる。

本発明の別の態様は、ディスクブレーキ装置である。この装置は、車体本体に固定されて車輪に制動力を与えるディスクブレーキ装置であって、ディスクロータの一方の摩擦摺動面に第１ブレーキパッドを押圧するピストンと、ディスクロータの外周の一部近傍を覆うように形成され、前記ピストンが嵌挿されるシリンダ部を有し、ディスクロータの軸方向に摺動することによってディスクロータの他方の摩擦摺動面に第２ブレーキパッドを押圧するキャリパと、ディスクブレーキ装置が車体本体に固定された状態で、ディスクロータより第１ブレーキパッド側において前記キャリパを上方向に付勢する第１付勢手段と、ディスクブレーキ装置が車体本体に固定された状態で、ディスクロータより第２ブレーキパッド側において前記キャリパを下方向に付勢する第２付勢手段と、を備える。この態様によれば、ピストンおよびキャリパが一体的に、第１ブレーキパッド側が下降し第２ブレーキパッド側が上昇する方向に傾くことを抑制することができる。

前記ピストンは第１ブレーキパッドに向かって開口する空洞部を有してもよい。前記キャリパは、前記第２ブレーキパッドを押圧する爪部を有してもよい。前記第１付勢手段は、第１ブレーキパッドに取り付けられ、前記空洞部の内壁上部を上方向に付勢し、前記第２付勢手段は、第２ブレーキパッドに取り付けられ、前記爪部の上面を下方向に付勢してもよい。この態様によれば、ピストンの空洞部やキャリパの爪部を利用して、ピストンおよびキャリパが一体的に傾くこと簡易に抑制することができる。

本発明のディスクブレーキ装置によれば、ピストンおよびキャリパの傾きを抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係るディスクブレーキ装置１０の全体構成図であり、図２は、本実施形態に係るディスクブレーキ装置１０のＳ−Ｓ断面図である。ディスクブレーキ装置１０は、ディスクロータ１４、マウンティング１６、キャリパ１８、スライドピン２０Ａ、スライドピン２０Ｂ、ピストン３２、第１ブレーキパッド２２Ａ、および第２ブレーキパッド２２Ｂを備える。

ディスクロータ１４は円盤状に形成されており、その両側面に摩擦摺動面を有している。ディスクロータ１４は中心部近傍においてハブ（図示せず）に固定され、ハブには車輪（図示せず）のホイールが固定される。したがって、ディスクロータ１４はハブおよび車輪と共に回転する。

マウンティング１６は、車体本体（図示せず）に固定されている。マウンティング１６は枠状に形成され、ディスクロータ１４を跨ぐようにして配置される。キャリパ１８は、ディスクロータ１４の外周の一部近傍を覆うように形成される。

マウンティング１６には、各々の軸方向がディスクロータ１４の軸方向に向いた、スライドピン２０Ａおよびスライドピン２０Ｂが挿通されるための挿通孔（図示せず）が設けられている。スライドピン２０Ａおよびスライドピン２０Ｂは、キャリパ１８に固定されている。スライドピン２０Ａおよびスライドピン２０Ｂが、マウンティング１６に設けられたこの挿通孔に挿通されることにより、キャリパ１８はマウンティング１６およびディスクロータ１４に対してディスクロータ１４の軸方向に摺動可能となっている。

キャリパ１８にはシリンダ部１８ｄが形成されている。シリンダ部１８ｄは円柱状にくり抜かれた形状を有しており、ディスクロータ１４の摩擦摺動面に向かって開口する。また、キャリパ１８には２つの爪部１８ａが形成されている。爪部１８ａの各々は、ディスクロータ１４を挟んでシリンダ部１８ｄと反対側に形成される。本実施形態では、爪部１８ａの各々はディスクロータ１４の径方向内向きに延びるように設けられる。

ピストン３２は円柱状に形成される。ピストン３２の内部には、一方向から円柱状にくりぬかれた形状の空洞部が形成されている。ピストン３２の外径はシリンダ部１８ｄの内径よりも微小に小さく形成されている。これによって、ピストン３２はシリンダ部１８ｄ内において軸方向への摺動が可能となる。ピストン３２は、空洞部の開口部がディスクロータ１４側に向くようにシリンダ部１８ｄに挿通される。

第１ブレーキパッド２２Ａおよび第２ブレーキパッド２２Ｂは、パッド部材２４および裏金２６を有する。パッド部材２４および裏金２６は略長方形の外形を有する板状に形成される。パッド部材２４は裏金２６よりも厚く形成され、外形はわずかに小さく形成される。パッド部材２４の側面と裏金２６の側面とが結合されることによって第１ブレーキパッド２２Ａおよび第２ブレーキパッド２２Ｂが構成される。

第１ブレーキパッド２２Ａは、ディスクロータ１４とピストン３２との間に配置される。第１ブレーキパッド２２Ａは、パッド部材２４をディスクロータ１４に対向させ、裏金２６をピストン３２に対向させるように配置される。一方、第２ブレーキパッド２２Ｂは、ディスクロータ１４と２つの爪部１８ａとの間に配置される。このとき第２ブレーキパッド２２Ｂは、パッド部材２４をディスクロータ１４に対向させ、裏金２６を爪部１８ａに対向させるように配置される。第１ブレーキパッド２２Ａおよび第２ブレーキパッド２２Ｂは、マウンティング１６の係止部（図示せず）によってディスクロータ１４の回転方向への移動が規制されている。

運転者によってブレーキペダル（図示せず）が操作されると、シリンダ部１８ｄとピストン３２との間に作動液としてのブレーキオイルが流入する。これによってシリンダ部１８ｄ内の作動液圧が増加し、ピストン３２がディスクロータ１４側に摺動する。ピストン３２が摺動するとピストン３２の開口部側端部が裏金２６に当接し、第１ブレーキパッド２２Ａをディスクロータ１４に押し付ける。こうして第１ブレーキパッド２２Ａのパッド部材２４がディスクロータ１４の一方の摩擦摺動面に押圧される。

また、第１ブレーキパッド２２Ａがディスクロータ１４の摩擦摺動面に押し当たると、シリンダ部１８ｄがディスクロータ１４から離間する方向にキャリパ１８が摺動する。これに伴って爪部１８ａがディスクロータ１４に向かって摺動する。これによって爪部１８ａのディスクロータ１４側の面が裏金２６に当接し、第２ブレーキパッド２２Ｂをディスクロータ１４に押し付ける。こうして第２ブレーキパッド２２Ｂのパッド部材２４がディスクロータ１４の他方の摩擦摺動面に押圧される。第１ブレーキパッド２２Ａおよび第２ブレーキパッド２２Ｂがディスクロータ１４を挟むように押圧されることによって、各々のパッド部材２４とディスクロータ１４の摩擦摺動面との間に摩擦力が与えられ、ディスクロータ１４と共に回転する車輪に制動力を与える。

スライドピン２０Ａおよびスライドピン２０Ｂと、これらが挿通されるマウンティング１６の挿通孔との間には、微小なクリアランスが設けられる。このため、スライドピン２０Ａおよびスライドピン２０Ｂが挿通孔に挿通された状態でもキャリパ１８はわずかにがたつく状態となる。

キャリパ１８はシリンダ部１８ｄを備えており、爪部１８ａ側と比較するとシリンダ部１８ｄ側が大きく形成される。シリンダ部１８ｄには大きな作動液圧が与えられるため、シリンダ部１８ｄ周辺の肉厚を薄くすることは困難である。したがって、キャリパ１８はシリンダ部１８ｄ側、すなわちピストン３２側の重量が重くなる。このように、ディスクロータ１４を挟んでピストン３２側と爪部１８ａ側とでキャリパ１８に重量の偏りが発生する。これによって、キャリパ１８およびピストン３２は、ピストン３２側が下降し、爪部１８ａ側が上昇するように、キャリパ１８およびピストン３２が一体的に傾く。

キャリパ１８およびピストン３２が傾くことによって、スライドピン２０Ａまたはスライドピン２０Ｂと、これらが挿通されるマウンティング１６の挿通孔との間にこじれが生じる場合がある。このようなこじれは、マウンティング１６全体の振動に繋がり、ブレーキの鳴きの一因となる。

また、キャリパ１８およびピストン３２が傾くことによって、第１ブレーキパッド２２Ａでは、トレーディング側よりもリーディング側が、ディスクロータ１４に押圧されるときの面圧が高くなる。また、第２ブレーキパッド２２Ｂでは、リーディング側よりもトレーディング側が、ディスクロータ１４に押圧されるときの面圧が高くなる。第１ブレーキパッド２２Ａおよび第２ブレーキパッド２２Ｂのこのような面圧の偏りも、ブレーキ鳴きの一因となる。

このため、本実施形態に係るディスクブレーキ装置１０は、バネ部材３０およびバネ部材２８を有する。バネ部材３０は、平面状の板状のバネ部材をＣ字状に曲げて形成される。バネ部材３０は、Ｃ字の略中央背部において、第１ブレーキパッド２２Ａの裏金２６に溶接またはねじ止めなどで固定される。このときバネ部材３０は、第１ブレーキパッド２２Ａがディスクロータ１４とピストン３２との間に装着されたときにＣ字の上下方向がディスクブレーキ装置１０の略上下方向に向くように裏金２６に固定される。

バネ部材３０は、Ｃ字の上下方向の長さがピストン３２の空洞部の内径よりもわずかに大きく形成されている。バネ部材３０は、上下方向の長さをわずかに小さくするように変形されピストン３２の空洞部に挿入される。このため、バネ部材３０の上部および下部は、ピストン内壁３２ａの上部および下部にバネ力を持って接した状態となる。

バネ部材２８も、平面上のバネ部材をＣ字状に曲げて形成される。バネ部材２８は、Ｃ字の略中央背部において、第２ブレーキパッド２２Ｂの裏金２６に溶接またはねじ止めなどで固定される。バネ部材２８は、第２ブレーキパッド２２Ｂがディスクロータ１４と爪部１８ａとの間に装着されたときにＣ字の上下方向がディスクブレーキ装置１０の略上下方向に向くように裏金２６に固定される。

２つの爪部１８ａは略上下方向に並設される。このとき、上方の爪部１８ａの下面を爪部下面１８ｂ、下方の爪部１８ａの上面を爪部上面１８ｃとした場合、爪部下面１８ｂと爪部上面１８ｃとが対向するように爪部１８ａの各々が配置される。バネ部材２８は、Ｃ字の上下方向の長さが爪部下面１８ｂと爪部上面１８ｃとの間隔よりもわずかに大きく形成されている。バネ部材２８は、上下方向の長さをわずかに小さくするように変形され爪部下面１８ｂと爪部上面１８ｃとの間に挿入される。このため、バネ部材２８の上部は爪部下面１８ｂにバネ力を持って接し、下部は爪部上面１８ｃにバネ力を持って接した状態となる。

ディスクブレーキ装置１０が車体本体に固定された状態で、キャリパ１８は、重量の偏りによって、ディスクロータ１４よりも第１ブレーキパッド２２Ａ側が下降するように一体的に傾こうとする。このときバネ部材３０は、ピストン内壁３２ａの上部を上方向に付勢する。これによってピストン３２が上方向に付勢され、ピストン３２を嵌挿するシリンダ部を介してキャリパ１８の第１ブレーキパッド２２Ａ側が上方向に付勢される。これによってキャリパ１８およびピストン３２の傾きを抑制することができ、ブレーキ鳴きを低減することができる。なお、ここでいう上方向への付勢とは、バネ部材３０によるバネ力が上方向の成分を有していることを意味する。

また、ディスクブレーキ装置１０が車体本体に固定された状態で、キャリパ１８は、重量の偏りによって、ディスクロータ１４よりも第２ブレーキパッド２２Ｂ側が上昇するように一体的に傾こうとする。このときバネ部材２８は、爪部上面１８ｃを下方向に付勢する。これによって爪部１８ａが下方向に付勢され、キャリパ１８の第２ブレーキパッド２２Ｂ側が下方向に付勢される。なお、ここでいう下方向への付勢とは、バネ部材２８によるバネ力が下方向の成分を有していることを意味する。このようにディスクロータ１４より第１ブレーキパッド２２Ａ側ではキャリパ１８を上方向に付勢し、ディスクロータ１４より第２ブレーキパッド２２Ｂ側ではキャリパ１８を下方向に付勢することによって、一方を付勢する場合に比べてキャリパ１８およびピストン３２の傾きをより抑制することができる。

本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。

本実施形態では、バネ部材３０およびバネ部材２８の２つのバネ部材によってキャリパ１８およびピストン３２の傾きを抑制したが、バネ部材３０のみによってキャリパ１８およびピストン３２の傾きを抑制してもよい。バネ部材３０によりキャリパ１８を第１ブレーキパッド２２Ａ側を上方に持ち上げることによっても、キャリパ１８の傾きを充分に抑制することができる。

バネ部材３０は、ピストン内壁３２ａの下方に当接する部分がなく、ピストン内壁３２ａの上方に当接する部分のみ設けられていてもよい。これによってバネ部材３０を小さく形成することができ、バネ部材３０のコストを低減することができる。

バネ部材２８は、爪部下面１８ｂに当接する部分がなく、爪部上面１８ｃに当接する部分のみ設けられていてもよい。これによってバネ部材２８を小さく形成することができ、バネ部材２８のコストを低減することができる。

第１ブレーキパッド２２Ａとピストン３２との間、または第２ブレーキパッド２２Ｂと爪部１８ａとの間に薄い板状のシムが設けられる場合、このシムを切り起こすことによって、バネ部材３０またはバネ部材２８と同様の形状の切り起こし部をシムに形成させてもよい。この場合、シムは裏金２６の外周部で裏金２６側に曲げられた曲げ部を複数有していても良く、この曲げ部を裏金２６に嵌め込むことによってシムを第１ブレーキパッド２２Ａまたは第２ブレーキパッド２２Ｂに固定してもよい。これによって、ピストン３２を上方に付勢する部材、または爪部１８ａを下方に付勢する部材を、交換が容易なシムとして設けることができる。

本実施形態に係るディスクブレーキ装置の全体構成図であり、 本実施形態に係るディスクブレーキ装置のＳ−Ｓ断面図である。

符号の説明

１０ ディスクブレーキ装置、 １４ ディスクロータ、 １６ マウンティング、 １８ キャリパ、 １８ａ 爪部、 １８ｂ 爪部下面、 １８ｃ 爪部上面、 １８ｄ シリンダ部、 ２０Ａ及び２０Ｂ スライドピン、 ２２Ａ 第１ブレーキパッド、 ２２Ｂ 第２ブレーキパッド、 ２４ パッド部材、 ２６ 裏金、 ２８ バネ部材、 ３０ バネ部材、 ３２ ピストン、 ３２ａ ピストン内壁。

Claims (4)

1. 車体本体に固定されて車輪に制動力を与えるディスクブレーキ装置であって、
   ディスクロータの一方の摩擦摺動面に第１ブレーキパッドを押圧するピストンと、
   ディスクロータの外周の一部近傍を覆うように形成され、前記ピストンが嵌挿されるシリンダ部を有し、ディスクロータの軸方向に摺動することによってディスクロータの他方の摩擦摺動面に第２ブレーキパッドを押圧するキャリパと、
   ディスクブレーキ装置が車体本体に固定された状態で、ディスクロータより第１ブレーキパッド側において前記キャリパを上方向に付勢する付勢手段と、
   を備えることを特徴とするディスクブレーキ装置。
2. 前記ピストンは第１ブレーキパッドに向かって開口する空洞部を有し、
   前記付勢手段は、第１ブレーキパッドに取り付けられ、前記空洞部の内壁上部を上方向に付勢することを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ装置。
3. 車体本体に固定されて車輪に制動力を与えるディスクブレーキ装置であって、
   ディスクロータの一方の摩擦摺動面に第１ブレーキパッドを押圧するピストンと、
   ディスクロータの外周の一部近傍を覆うように形成され、前記ピストンが嵌挿されるシリンダ部を有し、ディスクロータの軸方向に摺動することによってディスクロータの他方の摩擦摺動面に第２ブレーキパッドを押圧するキャリパと、
   ディスクブレーキ装置が車体本体に固定された状態で、ディスクロータより第１ブレーキパッド側において前記キャリパを上方向に付勢する第１付勢手段と、
   ディスクブレーキ装置が車体本体に固定された状態で、ディスクロータより第２ブレーキパッド側において前記キャリパを下方向に付勢する第２付勢手段と、
   を備えることを特徴とするディスクブレーキ装置。
4. 前記ピストンは第１ブレーキパッドに向かって開口する空洞部を有し、
   前記キャリパは、前記第２ブレーキパッドを押圧する爪部を有し、
   前記第１付勢手段は、第１ブレーキパッドに取り付けられ、前記空洞部の内壁上部を上方向に付勢し、
   前記第２付勢手段は、第２ブレーキパッドに取り付けられ、前記爪部の上面を下方向に付勢することを特徴とする請求項３に記載のディスクブレーキ装置。

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