JP2008275011A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】パッドピンが不要で、かつピストンがシリンダに対してこじれが難い構成になっているディスクブレーキを提供する。
【解決手段】パッド２とピストン５を備えるディスクブレーキ１であって、パッド２は、ディスクロータに摺接して制動力を生じる摩擦材３と、摩擦材３の裏側に設けられる裏板４を有し、裏板４の裏面には、ピストン５に向けて突出してピストン５に形成された凹部５ａに突入する凸部４ａが形成されている。そして凸部４ａと凹部５ａのディスクロータＲ周方向の隙間Ｌａが、裏板４のディスクロータＲ周方向の端部４ｂとトルク受部材６に形成されたトルク受部６ｂの隙間Ｌｂよりも大きく、制動時に裏板４の端部４ｂがトルク受部６ｂに当接する構成になっている。
【選択図】図３

Description

本発明は、パッドと、そのパッドをディスクロータに押圧するピストンを備えるディスクブレーキに関する。

ディスクブレーキは、パッドと、パッドをディスクロータに押圧するピストンと、ピストンを収容するシリンダを備えるキャリパを有している。従来、パッドは、パッドピンによってキャリパに吊下げ支持されたり、パッドピンと異なる構造によってキャリパ側に支持されたりする場合がある。例えば、パッドの裏板にピストンに向けて突出するインサートを取付け、そのインサートをピストンの凹部に挿入した構造が知られていた（特許文献１参照）。そのためこの構造によると、パッドピンが不要になる。しかし制動時におけるパッドの移動がピストンによって受け止められるために、ピストンがトルク受部材に形成されたシリンダに対してこじれてしまう。そのためピストンの摺動抵抗が高くなり、パッドがピストンによってディスクロータに対し軸方向に移動し難くなり、これによってパッドのディスクロータに対する引き摺りやブレーキ鳴き等が生じてしまうという問題があった。
特開平３−２７２３３３号

そこで本発明は、パッドピンが不要で、かつピストンがシリンダに対してこじれが難い構成になっているディスクブレーキ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ディスクブレーキであることを特徴とする。すなわち請求項１に記載の発明によると、パッドとピストンを備えるディスクブレーキであって、パッドは、ディスクロータに摺接して制動力を生じる摩擦材と、その摩擦材の裏側に設けられる裏板を有し、裏板の裏面には、ピストンに向けて突出してピストンに形成された凹部に突入する凸部が形成されている。そして凸部と凹部のディスクロータ周方向の隙間が、裏板のディスクロータ周方向の端部とトルク受部材に形成されたトルク受部の隙間よりも大きく、制動時に裏板の端部がトルク受部に当接する構成になっている。

したがってパッドは、裏板の凸部がピストンの凹部に突入した状態でピストンとディスクロータの間に配設される。そのためパッドは、凸部と凹部によってピストン側から脱落することが防止される。そのためパッドピンが不要な構成になっている。そしてパッドがピストンによってディスクロータに押し当てられた場合には、パッドの端部がトルク受部材のトルク受部に当接する。裏板とピストンの隙間Ｌａが裏板とトルク受部の隙間Ｌｂよりも大きいことから制動中に裏板とピストンが当接することがないために、パッドのディスクロータに対する引き摺りや、ブレーキ鳴きなどを抑制することができる。

請求項２に記載の発明によると、裏板の凸部の外周面とピストンの間には、裏板をピストンに対して位置決めする弾性体が設けられ、弾性体によって凸部がピストンにディスクロータ周方向および径方向に直接当接することを防止する構成になっている。したがってパッドは、弾性体によってピストンに対するがた付きも防止される。さらにパッドは、弾性体によってピストンに対する位置が安定する。すなわち周方向にクリアランスを設けていてもパッドが自重で重力方向にクリアランスがつまって弾性体を介してピストンに対する位置が決定される。そのためピストンに対する挙動が安定し、確実にパッドの端部がトルク受部に当接し、ピストンがシリンダに対してこじれることを防止する。

請求項３に記載の発明によると、弾性体は、円柱状に刳り貫かれたピストンの凹部の構成壁面と、その凹部に突入する円柱状または円筒状の凸部の外周面との間に配設されるＯリングである。したがって凸部は、弾性体によって凹部に対して軸中心に位置合わせされる。そして弾性体は、Ｏリングであるために、簡易な構成でかつ簡易に凸部の外周面に取付けられ得る。

請求項４に記載の発明によると、弾性体は、ピストンの凹部の端部に形成された面取り部と、裏板の凸部の基端部との間に配設されるＯリングである。したがって凸部は、弾性体によって凹部に対して位置合わせされる。そして弾性体は、Ｏリングであって、簡易な構成になっており、しかも凹部の端部の面取り部に設置されるために、凹部内に挿入する形態等よりも簡易に組付けられ得る。

（実施の形態１）
実施の形態１を図１〜３にしたがって説明する。ディスクブレーキ１は、図１に示すように一対のパッド２と、パッド２をディスクロータＲに向けて押圧する一対のピストン５と、制動時にトルクを受けるトルク受部材（キャリパ）６とを有している。

トルク受部材６は、車両側の部材に固定され、片持ち梁状にディスクロータＲを軸方向に跨いでいる（図１参照）。トルク受部材６の中央には、ロータ径方向に貫通する開口部６ｃが形成されている。開口部６ｃの四隅位置には、図１，２に示すように開口部６ｃからディスクロータＲ中心側に延出するトルク受部６ｂが形成されている。トルク受部６ｂは、パッド２の端部４ｂに沿って延出して、制動時にパッド２の端部４ｂが当接される。したがってトルク受部材６によって制動トルクを受け止める。

トルク受部材６の車両内側部と車両外側部には、図１に示すようにシリンダ６ａが形成されている。シリンダ６ａは、トルク受部材６をロータ軸方向に円柱状に刳り貫いて形成されている。そしてシリンダ６ａ内にピストン５が移動可能に収納される。

ピストン５は、図１，２に示すように円柱状であって、一端部に凹部５ａを有している。凹部５ａは、ピストン５の軸中心に円柱状に刳り貫かれて形成されており、パッド２側に開口している。そして凹部５ａ内にパッド２に形成された凸部４ａが挿入される。

パッド２は、図１，２に示すようにディスクロータＲに摺接されて摩擦力を生ずる摩擦材３と、摩擦材３の裏側に貼り付けられる裏板４を有している。裏板４は、樹脂製または金属製であって、裏面に凸部４ａが一体成形されている。

凸部４ａは、図２に示すように裏板４の裏面の略中央に円柱状に形成されている。この凸部４ａは、ピストン５に向けて突出しており、ピストン５の凹部５ａに挿入され、凹部５ａの構成壁面との間に隙間を形成する。この隙間は、図３に示すようにロータ周方向（トルク受部６ｂに垂直する方向）に隙間Ｌａ（Ｌａ＝Ｌａ１＋Ｌａ２）、詳しくはロータ周方向両側の隙間合計である隙間Ｌａを有している。これに対して、裏板４の端部４ｂとトルク受部６ｂとの隙間は、ロータ周方向（トルク受部６ｂに垂直する方向）に隙間Ｌｂ（Ｌｂ＝Ｌｂ１＋Ｌｂ２）、詳しくはロータ周方向両側の隙間合計である隙間Ｌｂを有している。

これら隙間Ｌａ，Ｌｂは、Ｌａ＞Ｌｂになるように設定されている。そのためパッド２がピストン５によってディスクロータＲに押圧された制動時には、パッド２がディスクロータＲ周方向に移動して、パッド２がトルク受部６ｂに当接する。したがって制動トルクがピストン５によって受け止められずに、トルク受部６ｂによって受け止められる。なお隙間Ｌａは、隙間Ｌｂの１．２倍以上であることが好ましく、より好ましくは３倍以上、５倍以下である。

以上のようにしてディスクブレーキ１が形成されている。すなわち図３に示すように凸部４ａと凹部５ａのディスクロータＲ周方向の隙間Ｌａ（Ｌａ１＋Ｌａ２）が、裏板４の端部４ｂとトルク受部６ｂの隙間Ｌｂ（Ｌｂ１＋Ｌｂ２）よりも大きく、制動時に裏板４の端部４ｂがトルク受部６ｂに当接する構成になっている。

したがってパッド２は、図１に示すように裏板４の凸部４ａがピストン５の凹部５ａに突入した状態でピストン５とディスクロータＲの間に配設される。そのためパッド２は、凸部４ａと凹部５ａによってピストン５側から脱落することが防止される。そのためパッドピンが不要な構成になっている。そしてパッド２がピストン５によってディスクロータＲに押し当てられた場合には、パッド２の端部４ｂがトルク受部材６のトルク受部６ｂに当接する。そのため凸部４ａがピストン５に当たってピストン５がシリンダ６ａに対してこじれることを防止する。その結果、パッド２のディスクロータＲに対する引き摺りや、ブレーキ鳴きなどを抑制することができる。

また裏板４は、図３に示すように裏面に凸部４ａを有しているために、凸部４ａによって剛性が高くなっている。そのため制動時に発生する摩擦熱によってパッド２が反る量を小さくすることができ、これによってパッド２の偏磨耗を抑制することができる。あるいは凸部４ａによって剛性が高くなっているために、パッド２等を小型化にすることもできる。

（実施の形態２）
実施の形態２を図４に従って説明する。実施の形態２は、実施の形態１とほぼ同様に形成されているが、図４に示すように弾性体７を有している点において相違している。以下、相違点を中心に実施の形態２について説明する。

図４に示すようにディスクブレーキ１は、パッド２とピストン５とトルク受部材６を有している。ピストン５は、凹部５ａを有し、パッド２は、裏板４の裏面に凸部４ａを有している。そして凸部４ａとピストン５の間に弾性体７が設けられている。弾性体７は、ゴム製のＯリングであって、ピストン５の凹部５ａの構成壁面に形成された溝５ｂに外周側が嵌め込まれる。そして弾性体７の内周側に凸部４ａが嵌め込まれる。したがって凸部４ａが凹部５ａに対して軸中心に位置決めされ、裏板４がピストン５に対して位置決めされる。そして弾性体７は、制動時に弾性変形して、パッド２の端部４ｂがトルク受部６ｂに当接することを許容する。

以上のようにして実施の形態２が形成されている。したがってパッド２は、弾性体７によってピストン５に対するがた付きも防止される。さらにパッド２は、弾性体７によってピストン５に対する位置が安定し、ピストン５に対する挙動が安定する。そのため確実にパッド２の端部４ｂがトルク受部６ｂに当接し、ピストン５がシリンダに対してこじれることを防止する。

また弾性体７は、円柱状に刳り貫かれたピストン５の凹部５ａの構成壁面と、凹部５ａに突入する円柱状の凸部４ａの外周面との間に配設されるＯリングである。したがって凸部４ａは、弾性体７によって凹部５ａに対して軸中心に位置合わせされる。そして弾性体７は、Ｏリングであるために、簡易な構成でかつ簡易に凸部４ａの外周面に取付けられ得る。

（実施の形態３）
実施の形態３を図５に従って説明する。実施の形態３は、実施の形態１とほぼ同様に形成されているが、図５に示すように弾性体８を有している点において相違している。以下、相違点を中心に実施の形態３について説明する。

図５に示すようにディスクブレーキ１は、パッド２とピストン５とトルク受部材６を有している。ピストン５は、凹部５ａを有し、パッド２は、裏板４の裏面に凸部４ａを有している。そして凸部４ａとピストン５の間に弾性体８が設けられている。弾性体８は、ゴム製のＯリングであって、ピストン５の凹部５ａの端部に形成された面取り部５ｃと、凹部５ａの基端部の外周面との間に配設されている。したがって凸部４ａが凹部５ａに対して軸中心になるように位置決めされ、これによって裏板４がピストン５に対して位置決めされる。そして弾性体８は、制動時に弾性変形して、パッド２の端部４ｂがトルク受部６ｂに当接することを許容する。

以上のようにして実施の形態３が形成されている。したがって弾性体８は、Ｏリングであって、簡易な構成になっており、しかも凹部５ａの端部の面取り部５ｃに設置されるために、凹部５ａ内に挿入する形態等よりも簡易に組付けられ得る。

（他の実施の形態）
本発明は、実施の形態１〜３に限定されず、以下の形態等であっても良い。
（１）例えば実施の形態１〜３に係るパッド２の凸部４ａは、円柱状に形成されていた。しかし凸部が円筒状、角柱状、角筒状等に裏板の裏面から突出する形態であっても良い。
（２）実施の形態１〜３に係るピストン５の凹部５ａは、円柱状に刳り貫かれた形態であった。しかし角柱状に刳り貫かれた形態等であっても良い。
（３）実施の形態１〜３に係るディスクブレーキは、一対のパッド２と一対のピストン５を有していた。しかし複数対のパッドと複数対のピストンを有している形態であっても良い。さらには、各パッドが一つのピストンに押圧される形態であっても良いし、各パッドが複数のピストンによって押圧される形態等であっても良い。
（４）実施の形態２，３に係る弾性体７，８は、凸部４ａの外周に設けられるＯリングであった。しかし弾性体が凸部の周方向の一部とピストンの間に一つまたは複数設けられる形態等であっても良い。
（５）実施の形態２，３に係る弾性体７，８は、ゴム製であったが、弾性に富む樹脂材から成形される形態、あるいはコイルばねから形成される形態等であっても良い。
（６）実施の形態１〜３に記載の凸部４ａは、裏板４に一体に形成されていた。しかし凸部が裏板４の本体板部と別体に形成され、該本体板部に接着剤やねじ等によって固定される形態であっても良い。
（７）実施の形態１〜３に係るディスクブレーキは、対向型であって車両内側と外側にピストンを有していた。しかし浮動型のディスクブレーキであって、車両側の部材に取付けられるトルク受部材（マウンティング）と、トルク受部材に移動可能に取付けられるキャリパを有し、キャリパの車両内側部に形成されたシリンダにピストンが収容されている。そしてピストンによって車両内側のパッドをディスクロータに押圧し、その反力にて移動したキャリパの車両外側部に形成された爪によって車両外側に配設されたパッドをディスクロータに押圧し、ピストンの凹部に突入する凸部がパッドの裏板の裏面に形成される形態であっても良い。

ディスクブレーキの部分断面上面図である。 図１のII−II線断面矢視図である。 ピストンとパッドとトルク受部の断面図である。 図３に相当する実施の形態２に係るピストンとパッドとトルク受部の断面図である。 図３に相当する実施の形態３に係るピストンとパッドとトルク受部の断面図である。

符号の説明

１・・・ディスクブレーキ
２・・・パッド
３・・・摩擦材
４・・・裏板
４ａ・・・凸部
４ｂ・・・端部
５・・・ピストン
５ａ・・・凹部
５ｃ・・・面取り部
６・・・トルク受部材
６ａ・・・シリンダ
６ｂ・・・トルク受部
７，８・・・弾性体
Ｒ・・・ディスクロータ
Ｌａ，Ｌｂ・・・隙間

Claims (4)

1. パッド（２）と、そのパッド（２）をディスクロータ（Ｒ）に押圧するピストン（５）を備えるディスクブレーキ（１）であって、
   前記パッド（２）は、前記ディスクロータ（Ｒ）に摺接して制動力を生じる摩擦材（３）と、その摩擦材（３）の裏側に設けられる裏板（４）を有し、前記裏板（４）の裏面には、前記ピストン（５）に向けて突出して前記ピストン（５）に形成された凹部（５ａ）に突入する凸部（４ａ）が形成され、
   前記凸部（４ａ）と前記凹部（５ａ）のディスクロータ（Ｒ）周方向の隙間（Ｌａ）が、前記裏板（４）のディスクロータ周方向の端部（４ｂ）とトルク受部材（６）に形成されたトルク受部（６ｂ）の隙間（Ｌｂ）よりも大きく、制動時に前記裏板（４）の端部（４ｂ）が前記トルク受部（６ｂ）に当接する構成になっていることを特徴とするディスクブレーキ（１）。
2. 請求項１に記載のディスクブレーキ（１）であって、
   裏板（４）の凸部（４ａ）の外周面とピストン（５）の間には、前記裏板（４）を前記ピストン（５）に対して位置決めする弾性体（７；８）が設けられ、該弾性体（７；８）によって前記凸部（４ａ）が前記ピストン（５）にディスクロータ周方向および径方向に直接当接することを防止する構成になっていることを特徴とするディスクブレーキ（１）。
3. 請求項１または２に記載のディスクブレーキ（１）であって、
   弾性体（７）は、円柱状に刳り貫かれたピストン（５）の凹部（５ａ）の構成壁面と、その凹部（５ａ）に突入する円柱状または円筒状の凸部（４ａ）の外周面との間に配設されるＯリングであることを特徴とするディスクブレーキ（１）。
4. 請求項１または２に記載のディスクブレーキ（１）であって、
   弾性体（８）は、ピストン（５）の凹部（５ａ）の端部（４ｂ）に形成された面取り部（５ｃ）と、裏板（４）の凸部（４ａ）の基端部との間に配設されるＯリングであることを特徴とするディスクブレーキ（１）。
   
   

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