JP2009115243A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ディスクロータの倒れの発生に起因するブレーキ振動を防止でき、しかも、制動時の初期段階におけるブレーキフィーリングを向上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】ディスクロータ2に倒れが発生していない通常の制動時の初期段階においては、キャリパシリンダ5Aに対する傾動が抑制された状態でキャリパピストン6がインナブレーキブレーキパッド7をディスクロータ2の内側ロータ面2Aに均一に押圧するため、ブレーキフィーリングが向上する。また、ディスクロータ2に倒れが発生すると、インナブレーキブレーキパッド7と共にキャリパピストン6が内側ロータ面2Aの倒れに追従して傾動し、インナブレーキブレーキパッド7が内側ロータ面2Aに均一に押圧されるため、ディスクロータ2の倒れの発生に起因するブレーキ振動が防止される。
【選択図】図3
【解決手段】ディスクロータ2に倒れが発生していない通常の制動時の初期段階においては、キャリパシリンダ5Aに対する傾動が抑制された状態でキャリパピストン6がインナブレーキブレーキパッド7をディスクロータ2の内側ロータ面2Aに均一に押圧するため、ブレーキフィーリングが向上する。また、ディスクロータ2に倒れが発生すると、インナブレーキブレーキパッド7と共にキャリパピストン6が内側ロータ面2Aの倒れに追従して傾動し、インナブレーキブレーキパッド7が内側ロータ面2Aに均一に押圧されるため、ディスクロータ2の倒れの発生に起因するブレーキ振動が防止される。
【選択図】図3
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。
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は、ディスクロータのロータ面にブレーキパッドを押圧するためのキャリパピストンを備えている。このキャリパピストンは、キャリパシリンダに進退自在に嵌挿されており、制動時にはキャリパシリンダから進出してブレーキパッドをディスクロータの外周部のロータ面に押圧する。
この種のディスクブレーキ装置において、ディスクロータのロータ面の回転方向には、通常、50μm程度の振れが存在する。また、車両の操舵中の制動時には、タイヤ横力によってディスクロータのロータ面に200〜300μm程度の倒れが発生する。さらに、制動時にディスクロータのロータ面が高温となってディスクロータの半径方向に大きな温度差が生じると、ディスクロータの熱変形によりロータ面には200〜300μm程度の熱的倒れが発生する。
このような倒れがディスクロータのロータ面に発生すると、ロータ面に対するブレーキパッドの摩擦接触状態が不安定となり、ブレーキ振動を誘発する虞がある。また、ブレーキパッドやロータ面が偏摩耗し、あるいは、ブレーキパッドを押圧するキャリパピストンとキャリパシリンダとの間にコジレが発生することもある。
そこで、従来、ディスクロータの熱的倒れの発生に起因するブレーキ振動を防止するため、ディスクロータの倒れに追従してキャリパピストンをキャリパシリンダに対しディスクロータの径方向に傾動可能に構成したディスクブレーキ装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。
特開平7−259899号公報
ところで、単にキャリパピストンをキャリパシリンダに対しディスクロータの径方向に傾動可能に構成しただけの従来のディスクブレーキ装置においては、非制動時にキャリパピストンが自重によりキャリパシリンダに対して傾動してしまう。
その結果、ディスクロータに倒れが発生していない状態における制動時の初期段階では、傾いたキャリパピストンに押圧されるブレーキパッドがディスクロータのロータ面に片当たりし、良好なブレーキフィーリングが得られなくなる。
そこで、本発明は、ディスクロータの倒れの発生に起因するブレーキ振動を防止でき、しかも、制動時の初期段階におけるブレーキフィーリングを向上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、キャリパシリンダに対しディスクロータの径方向に傾動可能なキャリパピストンを備えたディスクブレーキ装置において、キャリパピストンの自重による回転モーメントに対向する力を少なくとも制動時の初期段階までキャリパピストンに発生させる対向力発生手段を備え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、ディスクロータに倒れが発生していない通常の制動時の初期段階において、対向力発生手段がキャリパピストンにその自重による回転モーメントに対向する力を発生させる。このため、キャリパピストンは、キャリパシリンダに対する傾動が抑制された状態でブレーキパッドをディスクロータのロータ面に押圧する。その結果、ブレーキパッドがロータ面に片当たりすることなく均一に摩擦接触するようになり、良好なブレーキフィーリングが得られる。
一方、ディスクロータに倒れが発生すると、ブレーキパッドと共にキャリパピストンがロータ面の倒れに追従して傾動する。このため、ブレーキパッドがディスクロータのロータ面に片当たりすることなく均一に摩擦接触するようになり、ディスクロータの倒れの発生に起因するブレーキ振動が防止される。加えて、ブレーキパッドやディスクロータのロータ面の偏摩耗が防止されると共に、キャリパピストンとキャリパシリンダとの間のコジレも防止される。
本発明のディスクブレーキ装置における対向力発生手段は、キャリパシリンダとキャリパピストンとの間のクリアランス部でキャリパピストンの傾動を抑制する静圧手段または動圧手段とすることができる。
ここで、静圧手段は、弾性部材で構成することができる。また、キャリパピストンの重心を支持するものとすることもできる。一方、動圧手段は、ブレーキオイルによるものとすることができる。
本発明に係るディスクブレーキ装置によれば、ディスクロータに倒れが発生すると、ブレーキパッドと共にキャリパピストンがディスクロータのロータ面の倒れに追従して傾動し、ブレーキパッドがロータ面に片当たりすることなく均一に摩擦接触するため、ディスクロータの倒れの発生に起因するブレーキ振動を防止することができる。
また、ディスクロータに倒れが発生していない通常の制動時の初期段階においては、キャリパシリンダに対する傾動が抑制された状態でキャリパピストンがブレーキパッドをディスクロータのロータ面に押圧し、ブレーキパッドがロータ面に片当たりすることなく均一に摩擦接触するため、制動時の初期段階におけるブレーキフィーリングを向上することができる。
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の形態を説明する。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のキャリパの断面構造を模式的に示す部分断面図である。
一実施形態に係るディスクブレーキ装置は、図示しない車両に制動装置として装備されている。このディスクブレーキ装置は、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とを備えている。
図2に示すように、ディスクロータ2の外周部を跨いで配置されたブリッジ構造の浮動式のキャリパ5は、ディスクロータ2の外周部に形成された内側ロータ面2Aに臨むキャリパシリンダ5Aと、外側ロータ面2Bに臨む一対の爪部5B,5Bとを有し、キャリパシリンダ5A内には円形断面のカップ状のキャリパピストン6が進退自在に嵌挿されている。
キャリパピストン6は、図示しない車両のブレーキ配管を介してキャリパシリンダ5A内に供給されるブレーキ液圧が底部の受圧面6Aに作用すると、ディスクロータ2の回転軸と平行にキャリパシリンダ5Aから進出するように構成されている。
キャリパシリンダ5Aの内周には、キャリパピストン6の外周面との間を液密状態に保持するシール部材5Cが装着されている。このシール部材5Cは、制動時にキャリパピストン6がキャリパシリンダ5Aから進出する際に弾性変形し、非制動時には弾性復元力によりキャリパピストン6をキャリパシリンダ5A内に引き戻す機能を有する。
キャリパピストン6の開口側の端部とディスクロータ2の内側ロータ面2Aとの間には、インナブレーキブレーキパッド7が配置されている。また、キャリパ5の爪部5B,5Bとディスクロータ2の外側ロータ面2Bとの間には、アウタブレーキパッド8が配設されている。
インナブレーキパッド7は、パッド部材7Aに裏金7Bが接合された構造を有し、その裏金7Bがキャリパピストン6の開口側の端部に対面し、パッド部材7Aがディスクロータ2の内側ロータ面2Aに対面している。同様に、アウタブレーキパッド8は、パッド部材8Aに裏金8Bが接合された構造を有し、その裏金8Bがキャリパ5の爪部5B,5Bに対面し、パッド部材8Aがディスクロータ2の外側ロータ面2Bに対面している。
なお、制動時にインナブレーキパッド7およびアウタブレーキパッド8が発生する高周波の振動を抑制して所謂ブレーキ鳴き騒音を防止するため、インナブレーキパッド7の裏金7Bにはパッドシム7Cが添設され、アウタブレーキパッド8の裏金8Bにはパッドシム8Cが添設されている。
ここで、キャリパピストン6の受圧面6A側の後半部の外周は小径の円形に形成されており、キャリパシリンダ5Aの内周面との間に円環状の大きなクリアランス部CLが形成されている。そして、このクリアランス部CLにより、キャリパピストン6がキャリパシリンダ5Aに対し、ディスクロータ2の径方向に傾動可能となっている。
これに対応して、クリアランス部CLに臨むキャリパシリンダ5Aの内周には、Oリング9および弾性カラー10が対向力発生手段として装着されている。これらのOリング9および弾性カラー10は、キャリパピストン6が自重による回転モーメントで傾動するのを抑制するように、その回転モーメントに対向する力をキャリパピストン6に発生させる静圧手段を構成するものである。
ここで、Oリング9は、キャリパピストン6の前後の重量バランスがとれる位置に配置されており、キャリパピストン6の重心を支持している。一方、弾性カラー10は、キャリパピストン6の後端部の外周に対面して配置されており、キャリパピストン6の後端部の外周を弾性的に受け止めることで、キャリパピストン6の傾動を許容する。なお、弾性カラー10は、軟質の合成ゴムなどの適宜の材料で構成される。
この弾性カラー10は、Oリング9の前後におけるキャリパピストン6の重量バランスが崩れた場合、キャリパピストン6の後端部の外周を弾性的に受け止めることで、キャリパピストン6が自重により傾動するのを抑制すると共に、キャリパピストン6がディスクロータ2の内側ロータ面2Aの倒れに追従して傾動するのを許容する。
以上のように構成された一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の踏み込み操作によりブレーキ液圧がキャリパシリンダ5Aに供給されると、図2に示すように、キャリパピストン6がキャリパシリンダ5Aから進出した状態となる。そして、このキャリパピストン6により、インナブレーキパッド7のパッド部材7Aがディスクロータ2の内側ロータ面2Aに押圧されると共に、その反力でキャリパ5の爪部5C,5Cによりアウタブレーキパッド8のパッド部材8Aがディスクロータ2の外側ロータ面2Bに押圧され、こうして制動力が発生する。
ここで、キャリパピストン6は、Oリング9により重心が支持されて前後の重量バランスがとられているため、図2に示すようにディスクロータ2に倒れが発生していない通常の制動時の初期段階においては、キャリパシリンダ5Aに対する傾動が抑制された状態でインナブレーキブレーキパッド7のパッド部材7Aをディスクロータ2の内側ロータ面2Aに押圧する。このため、インナブレーキブレーキパッド7のパッド部材7Aがディスクロータ2の内側ロータ面2Aに均一に摩擦接触するようになり、制動時の初期段階に良好なブレーキフィーリングが得られる。
また、キャリパピストン6は、その後端部の外周が弾性カラー10により弾性的に受け止められることでキャリパシリンダ5Aに対する傾動が許容されているため、制動時におけるディスクロータ2の熱変形によってディスクロータ2に倒れが発生した場合、あるいは、車両の操舵中の制動時にタイヤ横力によってディスクロータ2に倒れが発生した場合には、図3に示すように、キャリパシリンダ5Aに対しOリング9で支持された部分を中心として傾動する。
すなわち、キャリパピストン6がインナブレーキブレーキパッド7と共にディスクロータ2の内側ロータ面2Aの倒れに追従して傾動する。このため、インナブレーキブレーキパッド7のパッド部材7Aがディスクロータ2の内側ロータ面2Aに片当たりすることなく均一に摩擦接触するようになり、ディスクロータ2の倒れの発生に起因するブレーキ振動が防止される。加えて、インナブレーキブレーキパッド7やアウタブレーキパッド8のパッド部材7A,8Aの径方向の偏摩耗が防止され、キャリパピストン6とキャリパシリンダ5Aとの間のコジレも防止される。
さらに、ディスクロータ2の内側ロータ面2Aに回転方向の振れが存在する場合にも、キャリパピストン6がインナブレーキブレーキパッド7と共にディスクロータ2の内側ロータ面2Aの振れに追従して傾動するため、内側ロータ面2Aの回転方向の振れの増長が抑制され、インナブレーキブレーキパッド7のパッド部材7Aの回転方向の偏摩耗も抑制される。その結果、非制動時における、いわゆるブレーキ引き摺り現象が抑制され、ブレーキ鳴き現象が改善されると共に、車両の燃費も改善される。
ここで、図4に示すように、インナブレーキブレーキパッド7のパッド部材7Aおよびアウタブレーキパッド8のパッド部材8Aの摩耗によりその厚みが減少すると、その分、キャリパピストン6がキャリパシリンダ5Aから大きく進出するようになり、Oリング9の前後におけるキャリパピストン6の重量バランスが崩れる。
しかしながら、この場合には、弾性カラー10がキャリパピストン6の後端部の外周を弾性的に受け止めることで、キャリパピストン6が自重により傾動するのを抑制すると共に、キャリパピストン6がディスクロータ2の内側ロータ面2Aの倒れに追従して傾動するのを許容する。
従って、図4に示すようにOリング9の前後におけるキャリパピストン6の重量バランスが崩れた場合においても、ディスクロータ2に倒れが発生していない通常の制動時の初期段階には良好なブレーキフィーリングが得られると共に、ディスクロータ2に倒れが発生した場合のブレーキ振動が防止される。
加えて、インナブレーキブレーキパッド7やアウタブレーキパッド8のパッド部材7A,8Aの径方向の偏摩耗が防止され、キャリパピストン6とキャリパシリンダ5Aとの間のコジレも防止される。そして、ディスクロータ2の内側ロータ面2Aに回転方向の振れが存在する場合には、その振れの増長が抑制され、パッド部材7A,8Aの回転方向の偏摩耗も防止される。
すなわち、一実施形態のディスクブレーキ装置によれば、ディスクロータ2に倒れが発生していない通常の制動時には、その初期段階におけるブレーキフィーリングを向上することができる。また、ディスクロータ2に倒れが発生した際には、その倒れの発生に起因するブレーキ振動を防止することができる。さらに、ディスクロータ2に回転方向の振れが存在する場合には、その振れの増長を抑制することができ、非制動時におけるブレーキ引き摺り現象を抑制することができる。その結果、ブレーキ鳴き現象を改善し、車両の燃費も改善することができる。
本発明に係る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に示したキャリパシリンダ5Aの内周面およびキャリパピストン6の外周面の断面形状は、楕円形や長円形とし、キャリパピストン6の後半部の外周とキャリパシリンダ5Aの内周面との間に形成されるクリアランス部CLは楕円形や長円形の環状としてもよい。
また、図2に示したOリング9および弾性カラー10からなる静圧手段は、クリアランス部CL内に導入されるブレーキ液圧による動圧手段に変更してもよい。この場合、動圧手段としてクリアランス部CL内に導入されたブレーキ液圧は、キャリパピストン6が自重により傾動するのを抑制すると共に、キャリパピストン6がディスクロータ2の内側ロータ面2Aの倒れに追従して傾動するのを許容する。
さらに、図2に示した浮動式のキャリパ5は、いわゆる対向ピストン構造の固定式のキャリパに変更することができる。この場合、アウタブレーキパッド8を押圧するためのキャリパシリンダおよびキャリパピストン(図示省略)は、インナブレーキブレーキパッド7を押圧するためのキャリパシリンダ5Aおよびキャリパピストン6(図2参照)と同様に構成される。
2…ディスクロータ、2A…内側ロータ面、2B…外側ロータ面、5…キャリパ、5A…キャリパシリンダ、5B…爪部、5C…シール部材、6…キャリパピストン、6A…受圧面、7…インナブレーキブレーキパッド、7A…パッド部材、7B…裏金、7C…パッドシム、8…アウタブレーキパッド、8A…パッド部材、8B…裏金、8C…パッドシム、9…Oリング、10…弾性カラー。
Claims (6)
- キャリパシリンダに対しディスクロータの径方向に傾動可能なキャリパピストンを備えたディスクブレーキ装置において、
キャリパピストンの自重による回転モーメントに対向する力を少なくとも制動時の初期段階までキャリパピストンに発生させる対向力発生手段を備えていることを特徴とするディスクブレーキ装置。 - 前記対向力発生手段は、キャリパシリンダとキャリパピストンとの間のクリアランス部でキャリパピストンの傾動を抑制する静圧手段であ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。
- 前記静圧手段が弾性部材で構成されていることを特徴とする請求項2に記載のディスクブレーキ装置。
- 前記静圧手段がキャリパピストンの重心を支持するものであることを特徴とする請求項2に記載のディスクブレーキ装置。
- 前記対向力発生手段は、キャリパシリンダとキャリパピストンとの間のクリアランス部でキャリパピストンの傾動を抑制する動圧手段であ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。
- 前記動圧手段がブレーキオイルによるものであることを特徴とする請求項5に記載のディスクブレーキ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007290015A JP2009115243A (ja) | 2007-11-07 | 2007-11-07 | ディスクブレーキ装置 |
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JP2007290015A Pending JP2009115243A (ja) | 2007-11-07 | 2007-11-07 | ディスクブレーキ装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160061203A (ko) * | 2014-11-21 | 2016-05-31 | 이래오토모티브시스템 주식회사 | 자동차용 캘리퍼 브레이크 |
KR102065209B1 (ko) | 2014-07-07 | 2020-01-10 | 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게 | 자동차 디스크 브레이크의 브레이크 피스톤을 위한 안내 시스템 |
-
2007
- 2007-11-07 JP JP2007290015A patent/JP2009115243A/ja active Pending
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KR102065209B1 (ko) | 2014-07-07 | 2020-01-10 | 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게 | 자동차 디스크 브레이크의 브레이크 피스톤을 위한 안내 시스템 |
KR20160061203A (ko) * | 2014-11-21 | 2016-05-31 | 이래오토모티브시스템 주식회사 | 자동차용 캘리퍼 브레이크 |
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