JP2008232381A - ラジアルマウント型キャリパ - Google Patents

Abstract

【課題】キャリパ組付け時における組付け状態の調整を可能とし、かつ確実な固定状態を保つことのできるラジアルマウント型キャリパを提供する。
【解決手段】キャリパ支持部３２に設けられた取付孔４０ａ，４０ｂに締結ボルト６０を挿通させて、車両に固定された取付台座２０にキャリパ３０を固定するディスクブレーキ装置用ラジアルマウント型キャリパであって、前記取付孔４０ａ，４０ｂはロータ１０の軸方向に長軸を配置した長孔とし、前記長孔における長軸と交差する方向に位置する壁部を前記締結ボルト６０から離間させる方向、前記壁部を前記締結ボルト６０に引き付ける方向にシフトさせて、前記長孔中における前記締結ボルト６０の配置位置を定める位置決め手段を備えたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディスクブレーキ装置用のキャリパに係り、特に固定形態をラジアルマウント型とするキャリパに関する。

固定部材に対する取付部材の組付けを、２つ以上の締結ボルトを用いて行う場合、取付部材側に形成する貫通孔（取付孔）は締結ボルトの直径よりも大きな開口部を有する孔とし、固定部材側に設けたネジ孔とのピッチ誤差の吸収が図られることが一般的である。

しかし、ラジアル型のディスクブレーキ装置におけるキャリパの組付けにおいては、この取付孔と締結ボルトとの間に生ずる隙間が、取付台座に対するキャリパの組付け誤差を生じさせる原因となってしまう。すなわち、図８に示すように、一方の締結ボルト２の締め込みにより、その締め付けトルクを受けたキャリパ１が、締結ボルト２の回転方向（矢印Ａ）に倣って矢印Ｂで示す方向に回動するという現象が生ずるのである。

このようなズレが生ずると、ブレーキパッドがロータに対して斜めに接触することとなり、ライニングに偏摩耗を生じさせるばかりでなく、制動性能も低下させる要因となる。

このようなキャリパ組付け時におけるズレの解消や、ズレに起因するブレーキ性能の低下を解消するための技術が、特許文献１や特許文献２に開示されている。例えば、特許文献１に開示されている技術は、キャリパと取付台座の合わせ面に、ロータの軸と直交する面を備え、この面のガイドにより締結ボルト締め付け時におけるキャリパの回動を防止するというものである。また、特許文献２に開示されている技術は、キャリパに形成した２つの取付孔のうちの一方に、スリーブを配置し、締結ボルトと取付孔との間に隙間が生じないようにし、前記スリーブの長さを前記取付孔の深さよりも若干長く設定するという点を特徴とするものである。このような構成とすることにより、キャリパは前記一方の取付孔に配した締結ボルトを基点として回動可能な状態で固定されることとなる。このため、ブレーキパッドがロータを挟み込んだ際にはキャリパの自動調芯機能が働くこととなり、ブレーキパッドをロータに対して平行に接触させることが可能となる。
特開２０００−１８２９１号公報 特開平７−１２１４９号公報

上記特許文献に開示されている技術は、理論的に解釈することによれば、確かに問題を解決することができると考えられる。しかし実状では、車体取付台座とロータとの間の距離や、キャリパ側の取付孔と取付台座のネジ孔とのズレには個体差があり、特許文献１のように一概に位置決めを行うガイドを設けた場合には、かえって不具合を生じさせることとなる虞がある。また、特許文献２に開示されたような構成でキャリパの組付けを行った場合には、車体に対する振動等を受け、キャリパがロータの半径方向にズレるといった虞がある。また、振動によりキャリパが回動した場合には、ブレーキパッドがロータ主面を殴打し、ロータが傷つくといった虞もある。
そこで本発明では、キャリパ組付け時における組付け状態の調整を可能とし、かつ確実な固定状態を保つことのできるラジアルマウント型キャリパを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係るラジアルマウント型キャリパは、キャリパ支持部に設けられた取付孔に締結ボルトを挿通させて、車両に固定された取付台座にキャリパを固定するディスクブレーキ装置用ラジアルマウント型キャリパであって、前記取付孔はロータの軸方向に長軸を配置した長孔とし、前記長孔における長軸と交差する方向に位置する湾曲したあるいは平面の壁部を前記締結ボルトから離間させる方向、あるいは前記壁部を前記締結ボルトに引き付ける方向にシフトさせて、前記長孔内部における前記締結ボルトの配置位置を定める位置決め手段を備えたことを特徴とする。

また、上記のような特徴を有するラジアルマウント型キャリパでは、前記位置決め手段は、前記長孔の壁部に設けた貫通した雌ネジ孔と、前記長孔の外側から前記雌ネジ孔を貫くように螺合された位置決めボルトとにより構成し、前記位置決めボルトの締め込みにより、前記壁部を前記締結ボルトから離間させる方向にシフトさせることを特徴とするものであると良い。

また、このような構成を有するラジアルマウント型キャリパでは、前記位置決めボルトをソケットボルトとすることが望ましい。
また、上記のような特徴を有するラジアルマウント型キャリパにおいて前記位置決め手段は、前記長孔の壁部に、前記長孔の形成方向に沿って設けたスリットと、環状の保持部と当該保持部の一側に固定されたボルト部とから成る保持ボルトと、前記保持ボルトにおける保持部を前記長孔に配置した状態で前記スリットより前記長孔外部に突出させた前記ボルト部に螺合させるナットとにより構成し、前記保持部に前記締結ボルトを挿通させて前記ナットを締め込むことにより、前記壁部を前記締結ボルトに引き付ける方向にシフトさせることを特徴とするものであっても良い。

さらに、上記のような構成のラジアルマウント型キャリパでは、前記位置決めボルトと前記雌ネジ部との間、あるいは前記ボルト部と前記ナットとの間に、回り止めを成す樹脂を配置することが望ましい。

上記のような特徴を有するラジアルマウント型キャリパによれば、キャリパ組付け時における組付け状態の調整が可能となり、確実な固定状態を保つこともできる。

以下、本発明のラジアルマウント型キャリパに係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明に係るラジアルマウント型キャリパの特徴的構成は、４輪車、２輪車等を問わず適応させることが可能であるが、以下の実施形態では２輪車、特に自転車用に設計されたキャリパを例に挙げて説明を行うこととする。速度領域の違い等により、自転車用のキャリパにおける支持部の取付孔加工精度は、自動車や自動２輪車のキャリパにおける取付孔の加工精度に比べて加工誤差の許容範囲が広く組付け時のズレ等が生じやすいためである。

まず、図１を参照して本発明に係るキャリパを含むディスクブレーキ装置についての概要を説明する。なお、図１において図１（Ａ）はディスクブレーキ装置の斜視構成を示す図であり、図１（Ｂ）はディスクブレーキ装置の平面構成を示す図である。

ディスクブレーキ装置は、ロータ１０、キャリパ取付台座（以下、単に取付台座と称す）２０、及びキャリパ３０を基本的な構成要素とする。前記ロータ１０は図示しない回転軸、あるいは回転する車輪等に直接または間接的に組付けられ、組付け先の回転要素と共に回転する。

また、前記取付台座２０は、詳細を後述するキャリパ３０を固定するための台座であり、図示しない車体フレーム、フロントフォーク等の車両の一部に組付け固定される。取付台座２０には、キャリパ３０を固定するための締結ボルト６０を螺合するための２つ以上（図１に示す実施形態では２つ）のネジ孔２２ａ，（２２ｂ）を有する（図３（Ａ）参照）。そして本実施形態では、この２つのネジ孔２２ａ，（２２ｂ）を結ぶ直線と、前記ロータ１０の主面とが平行となるように、当該取付台座２０を固定するようにしている。

また、前記キャリパ３０は、その本体が前記ロータ１０を跨ぐような状態で、前記取付台座２０に組付けられる。そしてキャリパ３０は、内部に実装したブレーキパッド（不図示）により前記ロータ１０の両主面（インナ側主面およびアウタ側主面）を狭持し、図示しない回転要素と共に回転する前記ロータ１０の回転を妨げることにより制動力を発生させる作用を担う。

本実施形態に係るキャリパ３０は、液圧により駆動するオポーズド型のものであり、ロータ１０を介して対向するように配置される２つのシリンダ部３６ａ，３６ｂと、この２つのシリンダ部３６ａ，３６ｂを繋ぐブリッジ部３８ａ，３８ｂとを有するキャリパ本体３４と、当該キャリパ本体３４を前記取付台座２０に固定するための支持部３２とを有する。

前記シリンダ部３６ａ，３６ｂにはそれぞれ、駆動用の液（例えば作動油）が流入するためのシリンダ（不図示）と、シリンダに対する作動油の流入により、対向する側のシリンダ部３６ｂ，３６ａへ向けて突出するピストン（不図示）とが備えられている。前記ブリッジ部３８ａ，３８ｂは、前記ロータ１０のインナ側とアウタ側にそれぞれ配置される２つのシリンダ部３６ａ，３６ｂを、前記ロータ１０を跨ぐようにして繋ぐ締結部である。キャリパ本体３４に対する作動油の流入ラインは１つであることより、ブリッジ部３８ａ，３８ｂのうちの少なくとも一方には２つのシリンダ部３６ａ，３６ｂにおける作動油流入経路（不図示）を繋ぐ経路（不図示）が形成されている。

そして、キャリパ３０におけるシリンダ部３６ａ，３６ｂとロータ１０との間には、それぞれ図示しないブレーキパッドが配置されている。ブレーキパッドは、ロータ１０に当接されて摩擦力を発生させるライニング部と、前記シリンダ部に備えられたピストンに押圧される金属板であるプレッシャプレートとから構成されている。そして、前記プレッシャプレートを前記ピストンが押圧することにより、前記ライニングが前記ロータ１０の主面に押し付けられ、ロータ１０とライニングとの間に摩擦力が発生する。ここで、ロータ１０とライニングとの間に摩擦力が生ずると、ブレーキパッドにはロータ１０に倣って回転しようとする力が作用する。このため、ロータ１０と共に回転しようとするブレーキパッドをキャリパ３０等に形成されたトルク受け部（不図示）により受け止めることで、制動力が発生することとなる。

前記支持部３２には、前記取付台座２０に対してキャリパを固定する際に使用する締結ボルト６０を貫通させるための２つの取付孔４０ａ，４０ｂが形成されている（図２参照）。２つの取付孔４０ａ，４０ｂ間のピッチは、前記取付台座２０に設けられたネジ孔２２ａ，（２２ｂ）のピッチと同一、または近似させている。そして、取付孔４０ａ，４０ｂの開口径は、前記締結ボルト６０におけるボルト部分６２の直径よりも若干大きく形成されており、前記ネジ孔２２ａ，（２２ｂ）との間のピッチ誤差を吸収可能な構成とされている。

そして、取付台座２０にキャリパ３０の支持部３２を載置し、取付孔４０ａ，４０ｂを挿通させた締結ボルト６０をネジ孔２２ａ，（２２ｂ）に螺号させ、当該締結ボルト６０を締め込むことによりディスクブレーキ装置が形成される。

次に、図２、図３を参照して本発明のラジアルマウント型キャリパにおける特徴部分について説明する。ここで、図２は取付状態にある支持部と締結ボルトとの関係を示す図である。また、図３はキャリパ支持部における取付孔と、取付台座におけるネジ孔との関係を示す部分拡大断面図（図３（Ａ））と、図３（Ａ）におけるＡ−Ａ矢視（図３（Ｂ））とを示す図である。

本実施形態では、キャリパ３０の支持部３２に設ける取付孔４０ａ，４０ｂを、図２に示すような長孔としている。詳細には、ロータ１０における回転軸の配置方向（以下、軸方向と称す）に沿って長軸を配置した長孔である。取付孔４０ａ，４０ｂをこのような構造とすることにより、軸方向におけるキャリパ３０の位置合わせが可能となるのである。そして、前記長孔には、長軸と交差する位置にある壁部に、支持部３２の外壁に向けた貫通孔４２ａ，４２ｂが形成されている。貫通孔４２ａ，４２ｂには、ネジ溝が設けられており、支持部３２の外壁側から取付孔４０ａ，４０ｂの中心に向けて配置する位置決めボルト４４を螺合可能に形成されている。

ここで、前記貫通孔４２ａ，４２ｂは、支持部３２の一端部を手前に向けた時に、当該一端部に形成された取付孔４０ａ，（４０ｂ）の右側に位置する壁部に設けるようにする。貫通孔４２ａ，（４２ｂ）に螺合され、その先端部を締結ボルト６０（詳細には締結ボルトのボルト部分６２）に当接させた位置決めボルト４４は、増し締めされることにより貫通孔４２ａ，４２ｂ形成側壁部を締結ボルト６０から離間させる方向にシフトさせるようにキャリパ３０の支持部３２を移動させる。そして、締結ボルト６０の締め込みが成されたキャリパ３０には、供回りにより、締め込み対象とした締結ボルト６０を中心として時計回りにトルク（締結ボルト６０が右ネジの場合）が発生する。このため、取付孔４０ａ側に配置した締結ボルト６０が締め込まれた場合には、取付孔４０ｂの右側壁部は締結ボルト６０に近づくように移動することとなる。よって、支持部３２の一端部を手前に向けた時に取付孔４０ｂ（締め込み対象の締結ボルト６０を取付孔４０ｂ側とした場合には取付孔４０ａ）の右側に位置する壁部に位置決めボルト４４を取り付けることにより、供回りにより生じたズレを補正することが可能となるのである。

貫通孔４２ａ，４２ｂに螺合させる位置決めボルト４４は、一般的な六角ボルトやキャップボルト等でも良いが、ソケットボルトとすることが望ましい。締め込み後のボルト頭部が邪魔にならないからである。また、位置決めボルト４４のネジ部には、図４に示すように、樹脂コーティングを施すことが望ましい。締め込み後の位置決めボルト４４が、車両の振動等を受けて脱落することを防止するためである。なお、脱落防止の観点からは、位置決めボルト４４のネジ部に、ネジ止め剤等を塗布するようにしても良い。

図２に示す実施形態では、位置決めボルト４４は、取付孔の右側のみに設ける旨記載した。しかしながら、図５に示すように、取付孔４０ａ，４０ｂの長軸と交差する２つの壁部の双方（左右両方）に、ネジ溝を備えた貫通孔４２ａ〜４２ｄを形成し、双方の貫通孔４２ａ〜４２ｄに位置決めボルト４４をそれぞれ設け、締結ボルト６０を両サイドから締め付けて位置決めを行うようにしても良い。このような構成とすることにより、取付孔４０ａ，４０ｂの壁部と締結ボルト６０とのシフト量の増減を図ることが容易となり、キャリパ３０の位置決めを高い精度で行うことが可能となる。

次に、図６、図７を参照して本発明のラジアルマウント型キャリパに係る第２の実施形態について説明する。
本実施形態に係るキャリパも、その基本的構成は第１の実施形態に示したキャリパと同じである。従って、その機能を同一とする箇所には図面に同一の符号を付してその詳細な説明は省略することとする。

本実施形態に係るキャリパ３０ａと第１の実施形態に係るキャリパ３０との相違点は、支持部３２に設けた位置決め手段の構造であり、第１の実施形態に係る位置決め手段がボルトの押付け力を利用するものであったのに対し、本実施形態に係る位置決め手段は引張り力を利用する点で異なる。

具体的には、本実施形態における支持部３２には、長孔（図６に示す例は略矩形）状に形成された取付孔４０ａ，４０ｂが形成されている。また、端部を手前にした際の取付孔４０ａ，４０ｂの左側壁部には、スリット状の溝５０ａ，５０ｂが形成されている（図７参照）。そして、前記取付孔４０ａ，４０ｂには、保持ボルト５２が配置される。保持ボルト５２は、締結ボルト６０を挿通保持するために環状に形成された保持部５４と、前記保持部５４の一側部に取り付けられたボルト部５６とから構成されるアイボルトに類似する形態のボルトである。

前記保持ボルト５２は、保持部５４を取付孔４０ａ，４０ｂ内に配置すると共に、取付孔４０ａ，４０ｂの壁部に形成した溝５０ａ，５０ｂを介して前記ボルト部５６を支持部３２の外壁側へと突出させるように配置する。支持部３２の外壁側へと突出させたボルト部５６には、ナット５８を螺号させる。このような構成とすることによれば、前記ナット５８を締め込むことで、前記保持部５４を溝５０ａ，５０ｂを形成した側の壁部に引き付けることが可能となる。

ここで、取付孔４０ａ側に配置した締結ボルト６０を締め込んだ場合のキャリパ３０は、締め込み対象とした締結ボルト６０を中心として時計回りに回動することとなる。このため、支持部３２の一端部を手前とした場合における取付孔４０ｂの右側壁部は、締結ボルト６０に近づくこととなる。

上記のように配置した保持ボルト５２における保持部５４に、前記締結ボルト６０のボルト部分６２を挿通させておくことによれば、前記ナット５８を締め込むことで締結ボルト６０と取付孔４０ｂの左側壁部とを引き付けることが可能となる。

よって、位置決め手段を上記のような構成とした場合であっても、キャリパの組付け位置の調整が可能となる。なお、このような構成の位置決め手段を採用した場合であっても、保持ボルト５２のボルト部５６の一部に、樹脂コーティングを施し、ナット５８の脱落防止を図るようにすることができる。

上記実施形態では、キャリパ３０，３０ａとしてオポーズド型のものを例に挙げて説明しているが、フローティング型のキャリパ等、他の形態のキャリパであっても、本発明における特徴的要素を適用することができる。

また、上記実施形態では、２つの取付孔４０ａ，４０ｂの双方に位置決め手段を設ける旨記載した。しかしながら、締結ボルト６０を本締めする際の順番を予め定めておく場合には、いずれか一方の取付孔のみに位置決め手段を設けるようにしても、同様な効果を得ることができる。締結ボルト６０を本締めした後の一方の取付孔は、他方の取付孔に配置した締結ボルト６０を本締めした場合であっても、そのトルクの影響を受けてズレることは少ないからである。よって、取付孔を２つとした場合には、２番目に本締めを行う側の取付孔に、位置決め手段を備えるようにすれば良い。

第１の実施形態に係るラジアルマウント型キャリパを備えたディスクブレーキ装置を示す図である。 第１の実施形態に係るラジアルマウント型キャリパを示す図である。 第１の実施形態に係るラジアルマウント型キャリパにおける特徴部分を示す図である。 樹脂コーティングを施した位置決めボルトの例を示す図である。 第１の実施形態に係るラジアルマウント型キャリパに関連する形態を示す図である。 第２の実施形態に係るラジアルマウント型キャリパを示す図である。 第２の実施形態に係るラジアルマウント型キャリパにおける特徴部分を示す図である。 従来のラジアルマウント型キャリパの構成を示す図である。

符号の説明

１０………ロータ、２０………取付台座、２２………ネジ孔、３０………キャリパ、３２………支持部、３４………キャリパ本体、３６ａ，３６ｂ………シリンダ部、３８ａ，３８ｂ………ブリッジ部、４０ａ，４０ｂ………取付孔、４２ａ〜４２ｄ………貫通孔、４４………位置決めボルト、６０………締結ボルト、６２………ボルト部分。

Claims (5)

1. キャリパ支持部に設けられた取付孔に締結ボルトを挿通させて、車両に固定された取付台座にキャリパを固定するディスクブレーキ装置用ラジアルマウント型キャリパであって、
   前記取付孔はロータの軸方向に長軸を配置した長孔とし、
   前記長孔における長軸と交差する方向に位置する湾曲したあるいは平面の壁部を前記締結ボルトから離間させる方向、あるいは前記壁部を前記締結ボルトに引き付ける方向にシフトさせて、前記長孔内部における前記締結ボルトの配置位置を定める位置決め手段を備えたことを特徴とするラジアルマウント型キャリパ。
2. 前記位置決め手段は、前記長孔の壁部に設けた貫通した雌ネジ孔と、
   前記長孔の外側から前記雌ネジ孔を貫くように螺合された位置決めボルトとにより構成し、
   前記位置決めボルトの締め込みにより、前記壁部を前記締結ボルトから離間させる方向にシフトさせることを特徴とする請求項１に記載のラジアルマウント型キャリパ。
3. 前記位置決めボルトをソケットボルトとしたことを特徴とする請求項２に記載のラジアルマウント型キャリパ。
4. 前記位置決め手段は、前記長孔の壁部に、前記長孔の形成方向に沿って設けたスリットと、
   環状の保持部と当該保持部の一側に固定されたボルト部とより成る保持ボルトと、
   前記保持ボルトにおける保持部を前記長孔に配置した状態で前記スリットより前記長孔外部に突出させた前記ボルト部に螺合させるナットとにより構成し、
   前記保持部に前記締結ボルトを挿通させて前記ナットを締め込むことにより、前記壁部を前記締結ボルトに引き付ける方向にシフトさせることを特徴とする請求項１に記載のラジアルマウント型キャリパ。
5. 前記位置決めボルトと前記雌ネジ部との間、あるいは前記ボルト部と前記ナットとの間に、回り止めを成す樹脂を配置したことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１に記載のラジアルマウント型キャリパ。

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