JP2010265989A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピストンを適切な位置に保持すると共にブレーキ鳴きを抑制することが可能なディスクブレーキ装置を提供する。
【解決手段】フットブレーキおよびパーキングブレーキの各々の作動時に、ピストン２６が推進してブレーキパッドをディスクロータ３４に押接させることにより車輪に制動力を与えるディスクブレーキ装置１０において、ピストン２６は、ピストン２６の重心がピストン２６の中心軸からずらされて生成される。制動中でないときに、重心がピストン２６の自重により中心軸から鉛直下方に位置する。
【選択図】図１

Description

本発明はディスクブレーキ装置に関し、特にディスクブレーキ装置のピストンに関する。

フットブレーキおよびパーキングブレーキの双方の機能を合わせ持つ、いわゆるビルトインキャリパ方式のディスクブレーキ装置が知られている。このようなディスクブレーキ装置では、ピストンの回転を防止する機構が一般に設けられている。例えば、ピストンに溝を設け、この溝にブレーキパッドに設けられた係合突部を挿入してピストンの回転を抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−１５８６６８号公報

上述の特許文献に記載されるような態様で溝に係合突部を挿入する場合、ブレーキパッドのディスクロータ回転方向への移動も同時に規制しうる。さらに、発明者の鋭意なる研究開発の結果、ブレーキパッドのこのような移動の規制はブレーキ鳴きに繋がる可能性があることが判明した。

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、ピストンを適切な位置に保持すると共にブレーキ鳴きを抑制することが可能なディスクブレーキ装置を提供することにある。

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、フットブレーキおよびパーキングブレーキの各々の作動時に、ピストンが推進してブレーキパッドをディスクロータに押接させることにより車輪に制動力を与え、そのピストンは、ピストンの重心がピストンの中心軸から偏心するよう設けられ、車載状態において、ピストンの自重によりピストンの回転方向の位置を決める。

この態様によると、制動中にピストンが少し回転した場合であっても、制動後にピストンに加えられていた力が解放されると、ピストンの自重により重心が最下点の位置に戻り、回転したピストンの位置が元に戻る。したがって、ピストンの回転を抑え、ピストンを適切な位置に保持することができる。

本発明のディスクブレーキ装置によれば、ピストンを適切な位置に保持すると共にブレーキ鳴きを抑制することができる。

実施形態に係るディスクブレーキ装置の断面図である。 実施形態に係るピストンの変形例の断面図である。

図１は、実施形態に係るディスクブレーキ装置１０の断面図である。ディスクブレーキ装置１０には、フットブレーキおよびパーキングブレーキの各々の作動時において車輪に制動力を与えることが可能なビルトインキャリパ方式のディスクブレーキ装置が採用されている。このビルトインキャリパ方式のディスクブレーキ装置１０は、左後輪および右後輪にそれぞれ対応して一つずつ設けられている。なお、右前輪および左前輪には、パーキングブレーキの機能を有しない通常のディスクブレーキ装置がそれぞれに対応して設けられている。なお、図１において左方向は車両外側方向であり、右方向は車両内部方向である。

ディスクブレーキ装置１０は、キャリパユニット１２、ブレーキパッド３２、およびディスクロータ３４を備える。キャリパユニット１２は、キャリパボディ２０、ピストン２６、ホイールシリンダ１４、およびパーキングブレーキ機構４０を備える。

ディスクロータ３４は円盤状に形成される。ディスクロータ３４の外周近傍から径内向き方向へ所定長さの範囲において、ディスクロータ３４の両側面に摩擦摺動面３４ａが設けられる。

キャリパボディ２０は、シリンダハウジング２０ａおよび爪部２０ｂを有する。シリンダハウジング２０ａと爪部２０ｂとは対向し、図面上方の一部において結合されている。

ピストン２６は、キャリパボディ２０のシリンダ部２０ｃの内径と略同一の外径を有するコップ型に形成され、円筒部４４と底部４６とを備える。ホイールシリンダ１４は、ピストン２６の内径と略同一の外径を有するコップ型に形成されている。ホイールシリンダ１４は、開口側がピストン２６と同一方向となるようピストン２６の開口部に嵌挿される。

シリンダハウジング２０ａの内部には、爪部２０ｂに向かって開口する円柱状の空間部であるシリンダ部２０ｃが設けられている。このシリンダ部２０ｃに、ホイールシリンダ１４が挿入されたピストン２６が、その外底面が爪部２０ｂに向くよう嵌挿されている。こうしてシリンダ部２０ｃの内底面およびホイールシリンダ１４の内周によって、作動液が収容されるシリンダ室が形成される。

キャリパボディ２０には浮動型が採用されている。キャリパボディ２０は、２本のスライドピン（図示せず）により、車両左右方向に所定範囲を移動可能にマウンティング（図示せず）に支持される。このときキャリパボディ２０は、シリンダハウジング２０ａが車両内部方向に位置し、爪部２０ｂが車両外側方向に位置し、シリンダ部２０ｃの中心軸が車両左右方向に向くようマウンティングに支持される。また、キャリパボディ２０は、爪部２０ｂとシリンダ部２０ｃとの間にディスクロータ３４の摩擦摺動面３４ａが位置するよう配置される。

ブレーキパッド３２ａは、車両内部側の摩擦摺動面３４ａとピストン２６との間に配置され、ブレーキパッド３２ｂは、車両外部側の摩擦摺動面３４ａと爪部２０ｂとの間に配置される。ブレーキパッド３２ａおよびブレーキパッド３２ｂ（以下、総称する場合は「ブレーキパッド３２」という）は、ディスクロータ３４の軸方向に移動可能にマウンティングに支持される。フットブレーキおよびパーキングブレーキの双方が作動しておらず、ピストン２６が推進される前は、ブレーキパッド３２は、ディスクロータ３４の摩擦摺動面３４ａから離間した初期位置に配置される。

ホイールシリンダ１４内の作動液圧であるホイールシリンダ圧が増圧すると、ピストン２６が車両内部側のブレーキパッド３２ａに向かって推進し、まず車両内部側のブレーキパッド３２ａがピストン２６によって押されて車両内部側の摩擦摺動面３４ａに押接される。次にその反力によってキャリパボディ２０全体が車両内部方向に摺動し、車両外部側のブレーキパッド３２ｂが爪部２０ｂによって押されて車両外部側の摩擦摺動面３４ａに押接される。こうしてブレーキパッド３２とディスクロータ３４の摩擦摺動面３４ａとの間の摩擦力によって車輪に制動力が与えられる。

ホイールシリンダ１４内のホイールシリンダ圧が減圧すると、ピストン２６が爪部２０ｂから離間する方向に推進される。これによってブレーキパッド３２の各々が初期位置に戻され、ディスクロータ３４の摩擦摺動面３４ａから離間して、車輪に与えられていた制動力が解除される。

パーキングブレーキ機構４０は、スピンドル２２、スリーブ２４、リターンスプリング２５、コネクティングリンク２８、およびスピンドルレバー３０を有する。ホイールシリンダ１４にはピストン２６側に軸方向に開口する挿通孔が設けられており、この挿通孔に円筒状に形成されたスリーブ２４が軸方向に摺動可能に挿通される。

スリーブ２４はピストン２６の内底面に当接するよう配置される。スリーブ２４には、軸方向に貫通するネジ孔が設けられている。スピンドル２２の外周には雄ネジ部が形成されており、スリーブ２４のネジ孔にスピンドル２２が螺合される。スリーブ２４には径方向外向きに突出する係止部が形成されており、この係止部とピストン２６の内底面との間にリターンスプリング２５が配置される。リターンスプリング２５は、ピストン２６に対してスピンドル２２およびホイールシリンダ１４を、ピストン２６の内底面から離間する方向に付勢する。

スピンドル２２の車両内部方向の端部にはコネクティングリンク２８の一端が接している。スピンドルレバー３０は、円柱状に形成され、その外周部には凹部が設けられる。スピンドルレバー３０はピストン２６の軸方向と垂直な方向に軸方向が向くようにキャリパボディ２０の穴に挿通される。コネクティングリンク２８の車両内部方向の端部はスピンドルレバー３０の凹部に当接している。

パーキングブレーキレバーに一端が結合されるワイヤの他端はこのスピンドルレバー３０に接合されている。パーキングブレーキを作動させるべくパーキングブレーキレバーが回動操作されワイヤが引っ張られると、このスピンドルレバー３０が回動する。スピンドルレバー３０が回動すると、コネクティングリンク２８がスピンドルレバー３０の凹部から外周面に向かって摺動することにより、コネクティングリンク２８およびスピンドル２２を図面左方向のシリンダ部２０ｃの開口側に押し進める。これにより、ピストン２６がブレーキパッド３２ａの方向に押し出され、ホイールシリンダ圧が増圧したときと同様に、ブレーキパッド３２をディスクロータ３４の摩擦摺動面３４ａに押接させ、車輪に制動力を与える。なお、一般に制動時に、ブレーキパッド３２がディスクロータ３４とともに回転しないようにマウンティングに規制されているため、少ししか回転しない。

パーキングブレーキの作動を解除させるべくパーキングブレーキレバーが逆方向に回動操作されると、引っ張られていたワイヤが緩められ、スピンドルレバー３０がもとの初期位置まで逆方向に回転させられる。これによりピストン２６がシリンダ部２０ｃに引っ込められ、ホイールシリンダ圧が減圧したときと同様に、ブレーキパッド３２がディスクロータ３４の摩擦摺動面３４ａから離間し、車輪に与えられていた制動力が解除される。

ところで、ピストン２６には、中心軸回りの回転を抑える機能が設けられる。例えば、ブレーキパッド３２の裏面側の面に回り止めピンを設け、ピストン２６のブレーキパッド３２側の面に設けられた溝に回り止めピンを挿入することによりピストン２６の回転を規制することが考えられる。しかし、この回り止めピンが溝に挿入されることによりディスクロータ３４の回転方向と平行な方向へのブレーキパッド３２の移動が規制されると、ブレーキ鳴きに繋がる可能性があることが発明者の鋭意なる研究開発の結果明らかになった。

そこで、実施形態に係るピストン２６は、ピストン２６の材質より重い材質で生成された加重部４２を円筒部４４の一部に有する。加重部４２は、円筒部４４と底部４６が結合する個所に設けられてよい。たとえば、加重部４２以外のピストン２６の材質が鉄である場合に、加重部４２を鉄より重いタングステンで生成する。加重部４２は、ピストン２６の重心を偏心するように、ピストン２６の中心軸からずれた位置に設けられる。これにより、従来通りのピストン２６の形状を保ちつつ、ピストン２６の重心を中心軸から偏心させることができる。

車載状態において、制動中でないときは、ピストン２６にかかる力が解放されているため、ピストン２６は、重心が最下点である基準位置に位置し、ピストン２６の自重によりピストン２６の中心軸回りの回転方向の位置を決めている。したがって、車載状態において、制動中にブレーキパッド３２とともにピストン２６が少し回転した場合であっても、制動後にピストン２６に加えられていた力が解放されると、重心がピストン２６の自重により基準位置に戻り、回転したピストン２６の位置が元に戻る。すなわち、制動の度にピストン２６が回転することを抑えることができる。また、ピストンに溝を設け、この溝にブレーキパッドに設けられた係合突部を挿入する従来技術と比べて、実施形態に係るディスクブレーキ装置１０はブレーキ鳴きを抑制することができる。

図２は、実施形態に係るピストンの変形例の断面図を示す。ピストン５０は、円筒部５２の一部が他の円筒部５２より厚くなるように加重部５４が形成されている。すなわち、加重部５４は、加重部５４以外の円筒部５２より厚く形成される。円筒部５２の一部を厚くして質量を増加することでピストン５０の重心を偏心する。これにより、制動中にピストン５０が回転した場合であっても、制動後にピストン５０に加えられていた力が解放されると、ピストン５０は、ピストン５０の自重により回転したピストン５０の位置が元に戻る。すなわち、制動中でないときに、ピストン５０は自重によりピストン５０の回転方向の位置を決めることができ、制動の度にピストン５０が回転することを抑えることができる。

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。

１０ ディスクブレーキ装置、 １２ キャリパユニット、 １４ ホイールシリンダ、 ２０ キャリパボディ、 ２０ａ シリンダハウジング、 ２０ｂ 爪部、 ２０ｃ シリンダ部、 ２２ スピンドル、 ２４ スリーブ、 ２５ リターンスプリング、 ２６ ピストン、 ２８ コネクティングリンク、 ３０ スピンドルレバー、 ３２ａ，３２ｂ ブレーキパッド、 ３４ ディスクロータ、 ３４ａ 摩擦摺動面、 ４０ パーキングブレーキ機構、 ４２ 加重部、 ４４ 円筒部、 ４６ 底部、 ５０ ピストン、 ５２ 円筒部。

Claims (1)

1. フットブレーキおよびパーキングブレーキの各々の作動時に、ピストンが推進してブレーキパッドをディスクロータに押接させることにより車輪に制動力を与えるディスクブレーキ装置において、
   前記ピストンは、前記ピストンの重心が前記ピストンの中心軸から偏心するよう設けられ、車載状態において、前記ピストンの自重により前記ピストンの中心軸回りの回転方向の位置を決めることを特徴とするディスクブレーキ装置。

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