JP2008157267A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキパッドのトルク伝達部とマウンティングのトルク受部との当接状態を安定した状態に保持してブレーキ鳴き現象を確実に抑制することができるディスクブレーキ装置を提供する。
【解決手段】ブレーキパッド６の本体部材６Ａがディスクロータ２に押圧される前進制動時において、ディスクロータ２からブレーキパッド６の本体部材６Ａに作用する回転モーメントは、本体部材６Ａが前進制動用トルク伝達部材６Ｃに対し一方のピンジョイント６Ｂを中心に相対回動することで吸収され、前進制動用トルク伝達部材６Ｃへの伝達が抑制される。その結果、ブレーキパッド６の前進制動用トルク伝達部材６Ｃに形成された２つのトルク伝達突部６Ｃ１，６Ｃ２と、マウンティング３の前進制動用トルク受部３Ａに形成されたトルク受面３Ｅ，３Ｆとの当接状態が安定した状態に保持される。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば車両に制動装置として装備されるディスクブレーキ装置に関するものである。

ディスクロータのロータ面を一対のブレーキパッドで挟み込み、このブレーキパッドにディスクロータから入力されるブレーキトルクを車体側のマウンティング（トルクメンバ）のトルク受部で受け止めて制動力を得るように構成されたディスクブレーキ装置が従来一般に知られている。

このようなディスクブレーキ装置において、一般にブレーキパッドは、ディスクロータのロータ面に押圧されて摩擦接触するパッド部材が裏金に接合された構造を有する。そして、この裏金には、車両の前進時にディスクロータの回出側となる一端部に凸状の前進制動用トルク伝達部が一体に形成され、また、車両の後退時にディスクロータの回出側となる他端部に凸状の後退制動用トルク伝達部が一体に形成されている。

これに対応して、車体側のマウンティングには、ブレーキパッドの裏金の一端部に形成された凸状の前進制動用トルク伝達部に係合することで車両の前進制動時にディスクロータから入力されるブレーキトルクを受け止める凹状の前進制動用トルク受部と、ブレーキパッドの裏金の他端部に形成された凸状の後退制動用トルク伝達部に係合することで車両の後退制動時にディスクロータから入力されるブレーキトルクを受け止める凹状の後退制動用トルク受部とが形成されている。

ここで、ブレーキパッドがディスクロータの回転軸と平行に摺動できるようにするため、マウンティングに形成された凹状の前進制動用トルク受部および後退制動用トルク受部と、ブレーキパッドの裏金に形成された凸状の前進制動用トルク伝達部および後退制動用トルク伝達部との間には、それぞれ所定のクリアランスが設けられている（例えば特許文献１参照）。
特開２００５−２４９１１４号公報（段落１１、図１）

ところで、特許文献１に記載のような従来のディスクブレーキ装置では、例えば前進制動時において、ディスクロータのロータ面とブレーキパッドのパッド部材との面圧分布によりブレーキパッドに作用する回転モーメントが変化すると、ブレーキパッドの裏金の凸状の前進制動用トルク伝達部とマウンティングの凹状の前進制動用トルク受部との当接状態（当接角度）が不安定に変化し、その結果、ブレーキパッドの裏金が振動し易くなって所謂ブレーキ鳴き現象が発生する虞がある。

そこで、本発明は、ブレーキパッドのトルク伝達部とマウンティングのトルク受部との当接状態を安定した状態に保持してブレーキ鳴き現象を確実に抑制することができるディスクブレーキ装置を提供することを課題とする。

本発明に係るディスクブレーキ装置は、ディスクロータからブレーキパッドに入力されるブレーキトルクをマウンティングのトルク受部で受け止めるように構成されたディスクブレーキ装置であって、ブレーキパッドは、ディスクロータに押圧されてブレーキトルクが入力される本体部材と、マウンティングのトルク受部に当接してブレーキトルクを伝達するトルク伝達部材とに分割されており、本体部材とトルク伝達部材とが相対回動自在に連結されていることを特徴とする。

本発明に係るディスクブレーキ装置では、ブレーキパッドの本体部材がディスクロータに押圧される制動時において、ディスクロータからブレーキパッドの本体部材に入力されるブレーキトルクは、ブレーキパッドのトルク伝達部材を介してマウンティングのトルク受部に伝達されることで受け止められる。その際、ディスクロータからブレーキパッドに作用する回転モーメントは、ブレーキパッドの本体部材がトルク伝達部材に対し相対回動することで吸収され、トルク伝達部材への伝達が抑制される。その結果、ブレーキパッドのトルク伝達部材とマウンティングのトルク受部との当接状態が安定した状態に保持され、ブレーキパッドの振動が抑制されてブレーキ鳴き現象が確実に抑制される。

本発明に係るディスクブレーキ装置において、本体部材とトルク伝達部材とはピンジョイントを介して相対回動自在に連結することができる。

ここで、本発明のディスクブレーキ装置において、ブレーキパッドのトルク伝達部材は、マウンティングのトルク受部に安定した状態で当接するように、２点で当接するのが好ましい。

また、本体部材は、これに作用する回転モーメントを抑制するようにマウンティングのトルク受部に当接する構造を有するのが好ましい。

本発明に係るディスクブレーキ装置では、制動時にブレーキパッドに作用する回転モーメントは、ブレーキパッドの本体部材がトルク伝達部材に対し相対回動することで吸収されてトルク伝達部材にはへの伝達が抑制される。従って、本発明によれば、制動時にブレーキパッドのトルク伝達部材とマウンティングのトルク受部との当接状態を安定した状態に保持することができ、その結果、ブレーキパッドの振動を抑制してブレーキ鳴き現象を確実に抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明に係るディスクブレーキ装置の最良の実施形態を説明する。参照する図面において、図１は本発明の一実施形態に係るディスクブレーキ装置の外観を示す斜視図、図２は図１に示したディスクブレーキ装置に装着されたブレーキパッドの正面図、図３は図２に示したブレーキパッドの平面図である。

一実施形態に係るディスクブレーキ装置は車両用に構成されており、例えば図１に示すように、車軸のハブ１に固定されて一体に回転するディスクロータ２と、図示しない車体のサスペンションパーツ等に支持されてディスクロータ２の外周部を跨ぐように配置されたマウンティング（トルクメンバ）３と、このマウンティング３に一対のスライドピン４，４を介してディスクロータ２の回転軸と平行にスライド可能に装着された浮動式のキャリパ５と、このキャリパ５とディスクロータ２との間に装着される内外一対のブレーキパッド６（外側の一方のみ図示し、内側の他方は図示を省略する）とを備えている。

ディスクロータ２は、車両の前進時には図１の矢印方向に回転し、車両の後退時には矢印方向と反対方向に回転する。そして、車両の前進制動時および後退制動時には、ディスクロータ２の外周部のロータ面が内外一対のブレーキパッド６により挟み込まれる。その際、ディスクロータ２から内外一対のブレーキパッド６に入力されるブレーキトルクを受け止めるように、マウンティング３の内端側および外端側には、それぞれ前進制動用トルク受部および後退制動用トルク受部が形成されている。

例えば、図２に示すように、ディスクロータ２の外側ロータ面２Ａに対面するマウンティング３の外端側には、ディスクロータ２の外側ロータ面２Ａから一方のブレーキパッド６に入力されるブレーキトルクを受け止める一対のアーム状の前進制動用トルク受部３Ａおよび後退制動用トルク受部３Ｂが形成されている。そして、前進制動用トルク受部３Ａおよび後退制動用トルク受部３Ｂの対向面には、それぞれディスクロータ２の回転軸と平行に延びる角溝３Ｃ，３Ｄが形成されている。

なお、図示省略したが、マウンティング３の内端側にも前進制動用トルク受部３Ａおよび後退制動用トルク受部３Ｂと同様の一対のアーム状の前進制動用トルク受部および後退制動用トルク受部が形成されている。そして、これらの前進制動用トルク受部および後退制動用トルク受部の対向面には、角溝３Ｃ，３Ｄと同様の角溝が形成されている。

図１に示すように、キャリパ５は、ディスクロータ２の外周部を跨いで配置されており、ディスクロータ２の外側ロータ面２Ａに対面するキャリパ５の外端部には、外側の一方のブレーキパッド６をディスクロータ２の外側ロータ面２Ａに押圧する一対の爪部５Ａ，５Ａが設けられている。また、ディスクロータ２の内側ロータ面に対面する内端部には、図示しない内側の他方のブレーキパッドをディスクロータ２の内側ロータ面に押圧するピストンが嵌挿されたシリンダ部５Ｂが設けられている。

なお、キャリパ５のシリンダ部５Ｂに嵌挿されたピストンは、図示しない車両のブレーキ配管を介してシリンダ部５Ｂに供給されるブレーキ油圧に応じ、ディスクロータ２の回転軸と平行に進退するように構成されている。

一対のブレーキパッド６は同様に構成されているため、両者を代表してその一方のブレーキパッド６について説明する。このブレーキパッド６は、図２に示すように、キャリパ５の一対の爪部５Ａ，５Ａによりディスクロータ２の外側ロータ面２Ａに押圧される本体部材６Ａと、この本体部材６Ａの一端部に一方のピンジョイント６Ｂを介して相対回動自在に連結された前進制動用トルク伝達部材６Ｃと、本体部材６Ａの他端部に他方のピンジョイント６Ｄを介して相対回動自在に連結された後退制動用トルク伝達部材６Ｅとで構成されている。

ここで、図３に示すように、ブレーキパッド６を構成する本体部材６Ａは、キャリパ５の一対の爪部５Ａ，５Ａに対面する裏金６Ａ１にディスクロータ２の外側ロータ面２Ａに対面するパッド部材６Ａ２が接合された構造を有する。一方、ブレーキパッド６を構成する前進制動用トルク伝達部材６Ｃおよび後退制動用トルク伝達部材６Ｅは、本体部材６Ａの裏金６Ａ１と同様の金属板のみで構成されている。

ブレーキパッド６の本体部材６Ａを構成する裏金６Ａ１の一端部には、図２に示すように、マウンティング３の前進制動用トルク受部３Ａに形成された角溝３Ｃ内に挿入される角型の突片６Ａ３が形成され、裏金６Ａ１の他端部には、マウンティング３の後退制動用トルク受部３Ｂに形成された角溝３Ｄ内に挿入される角型の突片６Ａ４が形成されている。

そして、このような角溝３Ｃと角型の突片６Ａ３との間には、突片６Ａ３をディスクロータ２の径方向外側に向けて押圧することで角溝３Ｃの一壁面３Ｃ１に当接させるばね部材７が介設されている。同様に、角溝３Ｄと角型の突片６Ａ４との間には、突片６Ａ４をディスクロータ２の径方向外側に向けて押圧することで角溝３Ｄの一壁面３Ｄ１に当接させるばね部材８が介設されている。

ここで、車両の前進時にディスクロータ２の回出側となるブレーキパッド６の一端部側に配置された制動用トルク伝達部材６Ｃには、ピンジョイント６Ｂからディスクロータ２の径方向の内外に離れた部位に２つのトルク伝達突部６Ｃ１，６Ｃ２が形成されている。これら２つのトルク伝達突部６Ｃ１，６Ｃ２は、マウンティング３の前進制動用トルク受部３Ａに形成された角溝３Ｃの両側のトルク受面３Ｅ，３Ｆに当接することで前進制動時のブレーキトルクを前進制動用トルク受部３Ａに伝達する。

同様に、車両の後退時にディスクロータ２の回出側となるブレーキパッド６の他端部側に配置された後退制動用トルク伝達部材６Ｅには、ピンジョイント６Ｄからディスクロータ２の径方向の内外に離れた部位に２つのトルク伝達突部６Ｅ１，６Ｅ２が形成されている。これら２つのトルク伝達突部６Ｅ１，６Ｅ２は、マウンティング３の後退制動用トルク受部３Ｂに形成された角溝３Ｄの両側のトルク受面３Ｇ，３Ｈに当接することで後退制動時のブレーキトルクを後退制動用トルク受部３Ｂに伝達する。

以上のように構成された本実施形態のディスクブレーキ装置においては、図示しない車両のブレーキペダルにより制動操作されると、ブレーキペダルの踏み込み操作に応じたブレーキ油圧が図１示したキャリパ５のシリンダ部５Ｂに供給されることで図示しないピストンが進出する。そして、このピストンが図示しない他方のブレーキパッドの本体部材の裏金を押動することで、その反力によりキャリパ５の爪部５Ａ，５Ａが一方のブレーキパッド６の本体部材６Ａの裏金６Ａ１を押動する。その結果、一方のブレーキパッド６のパッド部材６Ａ２がディスクロータ２の外側ロータ面２Ａに摩擦接触し、他方のブレーキパッドのパッド部材がディスクロータ２の内側ロータ面に摩擦接触し、こうして制動力が得られる。

ここで、図４に示すようにディスクロータ２が矢印方向に正転している車両の前進制動時においては、ディスクロータ２からブレーキパッド６の本体部材６Ａに入力されるブレーキトルクが前進制動用トルク伝達部材６Ｃの２つのトルク伝達突部６Ｃ１，６Ｃ２からマウンティング３の前進制動用トルク受部３Ａに形成されたトルク受面３Ｅ，３Ｆに伝達されて前進制動状態となる。

この前進制動状態において、ブレーキパッド６の本体部材６Ａには、ディスクロータ２から入力されるブレーキトルクにより一方のピンジョイント６Ｂを中心とした矢印方向の回転モーメントが作用するため、本体部材６Ａの一端部の突片６Ａ３がばね部材７を撓ませ、本体部材６Ａの他端部の突片６Ａ４がマウンティング３の後退制動用トルク受部３Ｂに形成された角溝３Ｄの一壁面３Ｄ１に当接する。

その際、本体部材６Ａに作用する矢印方向の回転モーメントは、本体部材６Ａが前進制動用トルク伝達部材６Ｃに対し一方のピンジョイント６Ｂを中心に相対回動することで吸収され、前進制動用トルク伝達部材６Ｃへの伝達が抑制される。その結果、ブレーキパッド６の前進制動用トルク伝達部材６Ｃに形成された２つのトルク伝達突部６Ｃ１，６Ｃ２と、マウンティング３の前進制動用トルク受部３Ａに形成されたトルク受面３Ｅ，３Ｆとの当接状態が安定した状態に保持される。

すなわち、ディスクロータ２の外側ロータ面２Ａとブレーキパッド６の本体部材６Ａのパッド部材６Ａ２との面圧分布により本体部材６Ａに作用する回転モーメントが変化しても、ブレーキパッド６の前進制動用トルク伝達部材６Ｃに形成された２つのトルク伝達突部６Ｃ１，６Ｃ２と、マウンティング３の前進制動用トルク受部３Ａに形成されたトルク受面３Ｅ，３Ｆとの当接状態が安定した状態に保持される。従って、車両の前進制動時におけるブレーキパッド６の振動が抑制されてブレーキ鳴き現象が確実に抑制される。

一方、図５に示すようにディスクロータ２が矢印方向に逆転している車両の後退制動時においては、ディスクロータ２からブレーキパッド６の本体部材６Ａに入力されるブレーキトルクが後退制動用トルク伝達部材６Ｅの２つのトルク伝達突部６Ｅ１，６Ｅ２からマウンティング３の後退制動用トルク受部３Ｂに形成されたトルク受面３Ｇ，３Ｈに伝達されて後退制動状態となる。

この後退制動状態において、ブレーキパッド６の本体部材６Ａには、ディスクロータ２から入力されるブレーキトルクにより他方のピンジョイント６Ｄを中心とした矢印方向の回転モーメントが作用するため、本体部材６Ａの他端部の突片６Ａ４がばね部材８を撓ませ、本体部材６Ａの一端部の突片６Ａ３がマウンティング３の前進制動用トルク受部３Ａに形成された角溝３Ｃの一壁面３Ｃ１に当接する。

その際、本体部材６Ａに作用する矢印方向の回転モーメントは、本体部材６Ａが後退制動用トルク伝達部材６Ｅに対し他方のピンジョイント６Ｄを中心に相対回動することで吸収され、後退制動用トルク伝達部材６Ｅへの伝達が抑制される。その結果、ブレーキパッド６の後退制動用トルク伝達部材６Ｅに形成された２つのトルク伝達突部６Ｅ１，６Ｅ２と、マウンティング３の後退制動用トルク受部３Ｂに形成されたトルク受面３Ｇ，３Ｈとの当接状態が安定した状態に保持される。

すなわち、ディスクロータ２の外側ロータ面２Ａとブレーキパッド６の本体部材６Ａのパッド部材６Ａ２との面圧分布により本体部材６Ａに作用する回転モーメントが変化しても、ブレーキパッド６の後退制動用トルク伝達部材６Ｅに形成された２つのトルク伝達突部６Ｅ１，６Ｅ２と、マウンティング３の後退制動用トルク受部３Ｂに形成されたトルク受面３Ｇ，３Ｈとの当接状態が安定した状態に保持される。従って、車両の後退制動時におけるブレーキパッド６の振動が抑制されてブレーキ鳴き現象が確実に抑制される。

従って、本実施形態のディスクブレーキ装置によれば、車両の前進制動時には、ブレーキパッド６のトルク伝達部材６Ｃとマウンティング３の前進制動用トルク受部３Ａとの当接状態を安定した状態に保持することができ、車両の後退制動時には、ブレーキパッド６のトルク伝達部材６Ｅとマウンティング３の後退制動用トルク受部３Ｂとの当接状態を安定した状態に保持することができる。その結果、ブレーキパッド６の振動を抑制してブレーキ鳴き現象を確実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は、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば図２に示したブレーキパッド６の本体部材６Ａの一端部に形成される突片６Ａ３は、前進制動用トルク伝達部材６Ｃ側に形成し、本体部材６Ａの他端部に形成される突片６Ａ４は、後退制動用トルク伝達部材６Ｅ側に形成してもよい。

また、前進制動用トルク伝達部材６Ｃのトルク伝達突部６Ｃ２がディスクロータ２の径方向外側へ移動するのを規制する適宜の係止部を前進制動用トルク受部３Ａに形成してもよい。この場合、本体部材６Ａの一端部の突片６Ａ３、前進制動用トルク受部３Ａの角溝３Ｃおよびばね部材７を省略することができる。

同様に、後退制動用トルク伝達部材６Ｅのトルク伝達突部６Ｅ２がディスクロータ２の径方向外側へ移動するのを規制する適宜の係止部を後退制動用トルク受部３Ｂに形成してもよい。この場合、本体部材６Ａの他端部の突片６Ａ４、後退制動用トルク受部３Ｂの角溝３Ｄおよびばね部材８を省略することができる。

さらに、図３に示した一方のピンジョイント６Ｂおよび他方のピンジョイント６Ｄは、振動減衰用のゴムブッシュが外装された構造とすることができる。この場合、ブレーキパッド６の振動をより効果的に抑制してブレーキ鳴き現象をより確実に抑制することができる。

車両の後退制動の頻度が前進制動の頻度に較べて極端に低いことを考慮して、ブレーキパッド６の本体部材６Ａに他方のピンジョイント６Ｄを介して連結される後退制動用トルク伝達部材６Ｅは、これを省略してもよい。

本発明のディスクブレーキ装置は、車両用に限らず、各種機械装置の回転部の制動用として適用することができる。

本発明の一実施形態に係るディスクブレーキ装置の外観を示す斜視図である。 図１に示したディスクブレーキ装置に装着されたブレーキパッドの正面図である。 図２に示したブレーキパッドの平面図である。 車両の前進制動時におけるブレーキパッドの挙動を示す図２に対応した正面図である。 車両の後退制動時におけるブレーキパッドの挙動を示す図２に対応した正面図である。

符号の説明

１…ハブ、２…ディスクロータ、３…マウンティング、３Ａ…前進制動用トルク受部、３Ｂ…後退制動用トルク受部、３Ｃ，３Ｄ…角溝、３Ｃ１，３Ｄ１…一壁面、３Ｅ，３Ｆ，３Ｇ，３Ｈ…トルク受面、４…スライドピン、５…キャリパ、５Ａ…爪部、５Ｂ…シリンダ部、６…ブレーキパッド、６Ａ…本体部材、６Ａ１…裏金、６Ａ２…パッド部材、６Ａ３，６Ａ４…突片、６Ｂ…一方のピンジョイント、６Ｃ…前進制動用トルク伝達部材、６Ｃ１，６Ｃ２…トルク伝達突部、６Ｄ…他方のピンジョイント、６Ｅ…後退制動用トルク伝達部材、６Ｅ１，６Ｅ２…トルク伝達突部、７，８…ばね部材。

Claims (4)

1. ディスクロータからブレーキパッドに入力されるブレーキトルクをマウンティングのトルク受部で受け止めるように構成されたディスクブレーキ装置であって、
   前記ブレーキパッドは、前記ディスクロータに押圧されてブレーキトルクが入力される本体部材と、前記マウンティングのトルク受部に当接してブレーキトルクを伝達するトルク伝達部材とに分割されており、
   前記本体部材とトルク伝達部材とが相対回動自在に連結されていることを特徴とするディスクブレーキ装置。
2. 前記本体部材とトルク伝達部材とがピンジョイントを介して相対回動自在に連結されてい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. 前記トルク伝達部材は、前記マウンティングのトルク受部に２点で当接することを特徴とする請求項１または２に記載のディスクブレーキ装置。
4. 前記本体部材は、これに作用する回転モーメントを抑制するように前記マウンティングのトルク受部に当接する構造を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のディスクブレーキ装置。

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