JP2011241951A

JP2011241951A - ディスクブレーキ装置

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Publication number: JP2011241951A
Application number: JP2010116773A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Ogawa; 正晴小川
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2011-12-01
Anticipated expiration: 2030-05-20
Also published as: DE112011101716B4; JP5454352B2; DE112011101716T5; US8925690B2; US20120298457A1; CN102893047B; CN102893047A; WO2011145678A1

Abstract

【課題】ブレーキパッドの裏板とピストン間に介装される内シムと外シムの最適な構成を提供すること。
【解決手段】裏板４１は、板ばね８１によりロータ径方向内側に向け付勢され、Ｖ字状内周側トルク受け面４１ａで、キャリパ２０に設けた内周支持軸６１と２箇所で係合し、外周側トルク受け面４１ｂで、キャリパ２０に設けた外周支持軸７２と１箇所で係合している。裏板４１とピストン３１，３２間には、裏板側に配置される内シムＩＳａとピストン側に配置される外シムＩＳｂが介装され、裏板と内シム間、ピストンと外シム間の摩擦係数が内シムと外シム間の摩擦係数に比し大きくされている。内シムＩＳａは、裏板に対し、ロータ径方向・周方向で一体的に移動可能、ロータ軸方向で相対移動可能であり、外シムＩＳｂは、裏板に対し、ロータ径方向・周方向で一体的に移動可能、ロータ軸方向で相対移動可能、内周支持軸６１の軸心回りに所定量回転可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディスクブレーキ装置に係り、特に、回転体（例えば、車軸ハブ）に組付けられて同回転体と一体的に回転するディスクロータと、このディスクロータの一部の外周を跨ぐようにして支持体（例えば、車体）に組付けられるキャリパと、前記ディスクロータを挟持可能に配置されて前記キャリパに支持軸を介してロータ軸方向にて移動可能に支持される一対のブレーキパッドと、前記キャリパに組付けられて前記各ブレーキパッドを前記ディスクロータに向けて押圧するピストンを備えていて、前記ピストンが前記各ブレーキパッドの裏板を押圧することにより、前記各ブレーキパッドのライニングが前記ディスクロータの被制動面に摺動可能に圧接して、前記ディスクロータが制動されるように構成されているディスクブレーキ装置に関する。

この種のディスクブレーキ装置は、例えば、下記特許文献１に記載されていて、各ブレーキパッドが、キャリパに一体的に設けられていて各ライニングのロータ径方向内側かつロータ周方向中央部にて前記各裏板に設けた内周係合面に係合する単一の内周支持軸と、キャリパに一体的に設けられていて各ライニングの一側（回入側）にてロータ径方向外側に向けて延びる裏板のアーム部に設けた貫通孔を貫通する単一の外周支持軸によって、キャリパにロータ軸方向にて移動可能に支持されるとともに、キャリパに形成されていて各ライニングの他側（回出側）にて裏板に形成された端面（平面）と係合するトルク受け面（平面）にて、キャリパにロータ軸方向にて移動可能に支持されている。

特表２００８−５２７２７２号公報

上記した特許文献１に記載されているディスクブレーキ装置においては、制動時のトルクを受ける箇所が、主として、キャリパに形成されていて各ライニングの他側にて裏板のロータ周方向端部に形成された端面（平面）と係合するトルク受け面（平面）である。ところで、このトルク受け面（平面）は、裏板の内周係合面と内周支持軸との係合関係（各部材の製作誤差や組付誤差、或いは、熱膨張変形）等により容易に変化し、裏板の端面（平面）と面一で係合し難い不安定な平面である。このため、制動時において、ブレーキパッドの挙動が不安定となるおそれがあって、ブレーキ鳴きが発生するおそれがある。また、この場合には、キャリパにトルク受け面（平面）を形成するための加工が必要であるとともに、各裏板の他側の端面（平面）全体を加工する必要があって、加工を要する面積が大きくてコスト高となる。

また、上記した特許文献１に記載されているディスクブレーキ装置においては、制動時のトルクを受ける箇所が、各裏板の他側（ライニングにおける回出側）の端面と係合するトルク受け面（平面）であり、各裏板の一側（ライニングにおける回入側）から大きく離れている（モーメントアームが長い）ため、制動時に生じる各ブレーキパッドの巻き込みモーメント（ディスクロータとライニングとの摺動面が、制動時のトルクを受ける箇所に対して、ロータ軸方向に変位していることに起因して生じるものであり、ライニングにおける回入側の面圧を回出側の面圧に比して高くする回転モーメントである）は大きい。このため、各ライニングのディスクロータに対する面圧分布が悪くて、各ライニングのロータ周方向での偏摩耗は避け難い。

上記した課題を解決すべく、本願の出願人は、特願２００９−８５２８２にて、回転体に組付けられて同回転体と一体的に回転するディスクロータと、このディスクロータの一部の外周を跨ぐようにして支持体に組付けられるキャリパと、前記ディスクロータを挟持可能に配置されて前記キャリパに支持軸を介してロータ軸方向にて移動可能に支持される一対のブレーキパッドと、前記キャリパに組付けられて前記各ブレーキパッドを前記ディスクロータに向けて押圧するピストンを備えていて、前記ピストンが前記各ブレーキパッドの裏板を押圧することにより、前記各ブレーキパッドのライニングが前記ディスクロータの被制動面に摺動可能に圧接して、前記ディスクロータが制動されるように構成されているディスクブレーキ装置において、前記各ブレーキパッドは付勢部材によってロータ径方向内側に向けて付勢され、前記支持軸は、前記キャリパに一体的に設けられていて前記各ライニングのロータ径方向内側かつロータ周方向中央部にて前記各裏板に設けたＶ字状の内周側トルク受け面に２箇所にて係合する単一の内周支持軸と、前記キャリパに一体的に設けられていて前記各ライニングのロータ径方向外側かつロータ周方向中間部にて前記各裏板に設けた外周側トルク受け面に１箇所にて係合する外周支持軸によって構成されていて、前記各ブレーキパッドは前記内周支持軸の軸心回りに所定量回転可能に組付けられているディスクブレーキ装置を提案した。

かかるディスクブレーキ装置においては、上記した課題を解決することが可能であるが、制動時のブレーキ鳴きを十分に解消できない場合があって、更なる改善が要望されていた。本発明は、かかる要望に応えるべくなされたものであり、上記したディスクブレーキ装置であって、前記各裏板と前記各ピストン間には、裏板側に配置される内シムと、ピストン側に配置される外シムが重ねて介装されていて、前記裏板と前記内シム間の摩擦係数と前記ピストンと前記外シム間の摩擦係数が前記内シムと前記外シム間の摩擦係数に比して大きく設定されており、前記内シムは、前記裏板に対して、ロータ径方向およびロータ周方向にて一体的に移動可能に、ロータ軸方向にて相対移動可能に、組付けられ、前記外シムは、前記裏板に対して、ロータ径方向およびロータ周方向にて一体的に移動可能に、ロータ軸方向にて相対移動可能に、前記内周支持軸の軸心回りに所定量回転可能に、組付けられていることに特徴がある。

この場合において、前記外シムには、前記裏板におけるロータ周方向のリーディング側端面（ディスクロータが前進回転するときの回入側端面）に形成したリーディング側係合面に係合するリーディング側係止爪と、前記裏板におけるロータ周方向のトレーリング側端面（ディスクロータが前進回転するときの回出側端面）に形成したトレーリング側係合面に係合するトレーリング側係止爪と、前記裏板におけるロータ径方向の外周側端面に形成した外周係合面に係合する外周側係止爪と、前記裏板におけるロータ径方向の内周側端面に形成した内周係合面に係合する内周側係止爪が設けられ、前記裏板の前記リーディング側係合面、前記トレーリング側係合面および前記外周係合面が前記内周支持軸の軸心を中心とする円弧形状に形成され、前記裏板が前記外周支持軸によって前記内周支持軸上でのトレーリング側への傾動を規制されリーディング側への傾動を許容されている状態では、前記外シムの前記内周側係止爪が前記裏板の前記内周係合面に対して離脱可能に係合していることも可能である。

また、前記外シムには、前記裏板における前記外周側トルク受け面のロータ周方向両側に形成された一対の外周係合面に係合する一対の外周係止爪が設けられているとともに、前記裏板における前記内周側トルク受け面のロータ周方向両側に形成された一対の内周係合面に係合する一対の内周係止爪が設けられていて、前記裏板に形成された前記一対の外周係合面と前記一対の内周係合面が共に前記内周支持軸の軸心を中心とする円弧形状の形成されていることも可能である。

上記した本発明のディスクブレーキ装置においては、ディスクロータの制動時、各ブレーキパッドにおけるＶ字状の内周側トルク受け面と内周支持軸の係合部２箇所と、各ブレーキパッドの外周側トルク受け面と外周支持軸の係合部１箇所の合計３箇所にて、制動時のトルクが受けられるため、制動時のトルクを不安定な平面で受ける場合（例えば、上記した特許文献１のディスクブレーキ装置のような場合）に比して、各ブレーキパッドの挙動が安定する。このため、制動時の不安定挙動に伴うブレーキ鳴きの発生を抑制することが可能である。また、制動時のトルクを受ける箇所の面積（加工面積）が、制動時のトルクを不安定な平面で受ける場合に比して、削減できて、加工コストを低減することが可能である。

また、本発明によるディスクブレーキ装置においては、制動時のトルクを受ける箇所が、各ライニングのロータ径方向内側であってロータ周方向中央部の位置と、各ライニングのロータ径方向外側であってロータ周方向中間部の位置であり、これらの位置は各ライニングのロータ周方向端面から大きく離れていない（モーメントアームが短い）。このため、上記した特許文献１のディスクブレーキ装置に比して、制動時に生じる各ブレーキパッドの巻き込みモーメントを小さくすることが可能であり、各ライニングのディスクロータに対する面圧分布を均一化することが可能であるとともに、各ライニングのロータ周方向での偏摩耗を抑制することが可能である。

また、本発明によるディスクブレーキ装置においては、内シムが、裏板に対して、ロータ径方向およびロータ周方向にて一体的に移動可能に、ロータ軸方向にて相対移動可能に、組付けられ、外シムが、裏板に対して、ロータ径方向およびロータ周方向にて一体的に移動可能に、ロータ軸方向にて相対移動可能に、内周支持軸の軸心回りに所定量回転可能に、組付けられている。このため、非制動時に内シムおよび外シムの裏板に対する動き（シム振動）を抑制することが可能であり、このシム振動に起因するラトル音を抑制することが可能である。

また、本発明によるディスクブレーキ装置においては、制動時において、裏板（ブレーキパッド）が内周支持軸に対して傾動する際に、裏板が外シム（ピストンによって動きを規制されている）によって傾動を阻害されないようにすることが可能である。このため、制動時に得られる内シムと外シム間の相対移動を所期のものとすることが可能であり、内シムと外シム間の相対移動によって得られるブレーキ鳴き防止機能を有効に発揮させることが可能である。

本発明の実施に際して、前記外シムには前記外周支持軸に対して係合・離脱可能なストッパが設けられていて、前記裏板が前記外周支持軸によって前記内周支持軸上でのトレーリング側への傾動を規制されリーディング側への傾動を許容されているとき、前記ストッパが前記外周支持軸と係合して前記外シムの前記内周支持軸に対するトレーリング側への傾動を規制するように設定されていることも可能である。この場合には、外シムが外力で内周支持軸に対してトレーリング側へ傾動することを防止することができる。このため、裏板に対して外シムを所期の状態に維持することができて、裏板が内周支持軸に対してリーディング側へ傾動する際の円滑な動きを保証することが可能である。

この場合において、前記ストッパは、前記外周支持軸と平面にて係合するように設定されていることも可能である。この場合には、ストッパによる外周支持軸への傷付けを抑制することが可能である。このため、外周支持軸に対する裏板の円滑な動き（ブレーキパッドのロータ軸方向での円滑な動き）を長期間保証することが可能である。

本発明によるディスクブレーキ装置の一実施形態を示す側面図である。図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図２のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図２のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。図２に示した内シムと外シムの外形全体を破線で追加して示した図２相当の断面図である。図１〜図６に示したディスクブレーキ装置における一対のブレーキパッド、内シム、外シム、複数個のピストン、内周支持軸、外周支持軸等の関係を示した斜視図である。図７に示した左方のブレーキパッドとこれに組付けられた内シムと外シムの関係を示した背面図である。図８に示したブレーキパッド、内シム、外シムの分解斜視図である。図７〜図９に示した外シム単体の背面図である。図７〜図９に示した内シム単体の背面図である。図７〜図９に示したブレーキパッド単体の背面図である。図８に示したブレーキパッド、内シム、外シムの制動時における挙動を概略的に示した作動説明図である。裏板に形成された一対の外周係合面と一対の内周係合面が共に内周支持軸の軸心を中心とする円弧形状の形成されている実施形態を概略的に示した正面図である。

以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図６は本発明によるディスクブレーキ装置を車両用のピストン対向型（固定型）ディスクブレーキ装置に実施した実施形態を示していて、この実施形態のディスクブレーキ装置ＤＢ１は、車軸ハブ（図示省略の回転体）に組付けられて車輪（図示省略）と一体的に回転するディスクロータ１０と、このディスクロータ１０の外周部の一部分を跨ぐようにして配置されるキャリパ２０と、このキャリパ２０に組付けた４個のピストン３１，３２，３３，３４、インナー側ブレーキパッド４０、アウター側ブレーキパッド５０を備えるとともに、インナー側ブレーキパッド４０に組付けた内シムＩＳａ、外シムＩＳｂと、アウター側ブレーキパッド５０に組付けた内シムＯＳａ、外シムＯＳｂを備えている。また、ディスクブレーキ装置ＤＢ１は、キャリパ２０に設けたインナー側内周支持軸６１およびインナー側外周支持軸６２とアウター側内周支持軸７１およびアウター側外周支持軸７２を備えるとともに、板バネ８１，８２を備えている。

ディスクロータ１０は、図４に示したように、インナー側ブレーキパッド４０のライニング４２とアウター側ブレーキパッド５０のライニング５２によって挟持可能な環状の被制動面１０ａ，１０ｂを有している。また、ディスクロータ１０は、被制動面１０ａ，１０ｂが制動時にインナー側ブレーキパッド４０のライニング４２およびアウター側ブレーキパッド５０のライニング５２によって挟持されることにより、回転を制動されるようになっている。このディスクロータ１０は、車輪の前進回転時には、車輪と一体的に図２の時計方向に回転（正回転）し、図２の左方側が回入側（リーディング側）となり、図２の右方側が回出側（トレーリング側）となる。

キャリパ２０は、図１〜図６に示したように、ディスクロータ１０の一部の外周を跨ぐようにして対向するインナーハウジング部２１とアウターハウジング部２２を備えるとともに、これらを連結する一対の連結部２３、２４を備えている。インナーハウジング部２１は、ディスクロータ１０のインナー側に配置されていて、一対のシリンダ２１ａ，２１ｂ（図２参照）を有している。

また、インナーハウジング部２１は、インナー側ブレーキパッド４０における裏板４１のロータ径方向内側かつロータ周方向中央部に設けたＶ字状の内周側トルク受け面４１ａに係合するインナー側内周支持軸６１を支持するための支持部２１ｃを有するとともに、インナー側ブレーキパッド４０における裏板４１のロータ径方向外側かつロータ周方向中央部に設けたＶ字状の外周側トルク受け面４１ｂに係合可能なアウター側外周支持軸７２の先端部に連結されるインナー側外周支持軸６２を支持するための支持部２１ｄを有している。

また、インナーハウジング部２１は、ロータ径内方端にてロータ径内方に向けて延びる一対の取付け部２１ｅ，２１ｆを有していて、これらの取付け部２１ｅ，２１ｆにてボルト（図示省略）を用いて車体側（支持体）に取付けられるように構成されている。一対のシリンダ２１ａ，２１ｂは、図２に示したように、ロータ周方向にて所定の間隔で配置され、図５に示したように、ロータ軸方向に形成されている。

アウターハウジング部２２は、ディスクロータ１０のアウター側に配置されていて、インナーハウジング部２１のシリンダ２１ａ，２１ｂと同様に、一対のシリンダ２２ａ，２２ｂを有するとともに、インナーハウジング部２１の各支持部２１ｃ，２１ｄと同様に、アウター側内周支持軸７１を支持するための支持部２２ｃと、アウター側外周支持軸７２を支持するための支持部２２ｄを有している（図３参照）。

各ピストン３１，３２，３３，３４は、図２、図３および図５に示したように、各シリンダ２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂに周知のように液密的かつロータ軸方向に摺動可能に組付けられていて、ディスクロータ１０を挟んで対向配置されている。また、各ピストン３１，３２，３３，３４は、ディスクロータ１０の制動時に、各シリンダ２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂとの間に形成される油室Ｒｃにブレーキマスタシリンダ（図示省略）から供給される作動油によって押動されて、インナー側ブレーキパッド４０，アウター側ブレーキパッド５０をディスクロータ１０に向けてロータ軸方向に押圧可能である。なお、各油室Ｒｃはキャリパ２０に設けた油路２０ａを通して互に連通している。

インナー側ブレーキパッド４０は、図２、図４、図５および図６に示したように、裏板４１と、この裏板４１に固着したライニング４２によって構成されている。また、インナー側ブレーキパッド４０は、図２、図４および図６に示したように、キャリパ２０のインナーハウジング部２１側に配置されていて、裏板４１にてインナー側内周支持軸６１とアウター側外周支持軸７２に組付けられていて、インナー側内周支持軸６１の軸心回りに所定量（僅かな量）回転可能に組付けられている。

裏板４１は、図２、図４、図５および図６に示したように、平板状に形成されていて、ライニング４２よりロータ径方向内側に延在しＶ字状の内周側トルク受け面４１ａを形成してなる内側部４１Ａを有するとともに、ライニング４２よりロータ径方向外側に延在しＶ字状の外周側トルク受け面４１ｂを形成してなる外側部４１Ｂを有している。内周側トルク受け面４１ａは、ライニング４２のロータ径方向内側かつロータ周方向中央部に設けられている。外周側トルク受け面４１ｂは、ライニング４２のロータ径方向外側かつロータ周方向中央部に設けられている。

また、裏板４１には、図８および図１２に示したように、内シムＩＳａが係合する一対の外周係合面４１ｃ、４１ｄと一対の内周係合面４１ｅ、４１ｆが形成されるとともに、外シムＩＳｂが係合するリーディング側係合面４１ｇとトレーリング側係合面４１ｈと一対の外周係合面４１ｉ、４１ｊと内周係合面４１ｋが形成されている。一対の外周係合面４１ｃ、４１ｄと一対の内周係合面４１ｅ、４１ｆと内周係合面４１ｋは直線状に形成されている。一方、リーディング側係合面４１ｇとトレーリング側係合面４１ｈと一対の外周係合面４１ｉ、４１ｊはインナー側内周支持軸６１の軸心を中心とする円弧形状に形成されている。なお、内周係合面４１ｅ、４１ｆとリーディング側係合面４１ｇとトレーリング側係合面４１ｈは、裏板４１に凹部を形成することにより形成されている。

ライニング４２は、略扇形にてロータ周方向に延びるように形成されていて、ピストン３１，３２が内シムＩＳａと外シムＩＳｂを介して裏板４１を押圧することにより、ディスクロータ１０の被制動面１０ａに摺動可能に圧接してディスクロータ１０を制動可能である。なお、ディスクロータ１０の正回転制動時（車両前進時のディスクロータ制動時）には、ディスクロータ１０の被制動面１０ａに摺動可能に圧接するライニング４２にロータ周方向での回入側から回出側へ摩擦力が作用する。

インナー側ブレーキパッド４０に組付けた内シムＩＳａは、裏板４１とピストン３１，３２間にて裏板側に配置されていて、裏板４１に対して、ロータ径方向およびロータ周方向にて一体的に移動可能に、ロータ軸方向にて相対移動可能に、組付けられている。この内シムＩＳａには、一対の外周側係止爪ＩＳａ１、ＩＳａ２が形成されるとともに、一対の内周側係止爪ＩＳａ３、ＩＳａ４が形成されている。外周側係止爪ＩＳａ１、ＩＳａ２は外周係合面４１ｃ、４１ｄに固定され、内周側係止爪ＩＳａ３、ＩＳａ４は内周係合面４１ｅ、４１ｆに固定されている。

一方、インナー側ブレーキパッド４０に組付けた外シムＩＳｂは、裏板４１とピストン３１，３２間にてピストン側に配置されていて、裏板４１に対して、ロータ径方向およびロータ周方向にて一体的に移動可能に、ロータ軸方向にて相対移動可能に、インナー側内周支持軸６１の軸心回りに所定量回転可能に（図２参照）、組付けられている。この外シムＩＳｂには、リーディング側係止爪ＩＳｂ１とトレーリング側係止爪ＩＳｂ２と一対の外周側係止爪ＩＳｂ３、ＩＳｂ４が形成されるとともに、内周側係止爪ＩＳｂ５とストッパＩＳｂ６が形成されている。リーディング側係止爪ＩＳｂ１はリーディング側係合面４１ｇに摺動可能に係合し、トレーリング側係止爪ＩＳｂ２はトレーリング側係合面４１ｈに摺動可能に係合し、外周側係止爪ＩＳｂ３、ＩＳｂ４は外周係合面４１ｉ、４１ｊに摺動可能に係合している。内周側係止爪ＩＳｂ５は、内周係合面４１ｋに対して離脱可能に係合している。

なお、図２および図８に示した状態（裏板４１がトレーリング側に傾動していて、図１３の（ａ）に示した状態と同じ状態）では、リーディング側係止爪ＩＳｂ１とリーディング側係合面４１ｇの係合部において、リーディング側係合面４１ｇはリーディング側係止爪ＩＳｂ１に対してロータ径内方に所定量傾動可能であり、トレーリング側係止爪ＩＳｂ２とトレーリング側係合面４１ｈの係合部において、トレーリング側係合面４１ｈはトレーリング側係止爪ＩＳｂ２に対してロータ径外方に所定量傾動可能である。

ストッパＩＳｂ６は、アウター側外周支持軸７２に対して係合・離脱可能であり、裏板４１がアウター側外周支持軸７２によってインナー側内周支持軸６１上でのトレーリング側への傾動を規制されリーディング側への傾動を許容されているとき（図１３の（ａ）参照）、アウター側外周支持軸７２と係合して外シムＩＳｂのインナー側内周支持軸６１に対するトレーリング側への傾動を規制するように設定されている。また、ストッパＩＳｂ６は、アウター側外周支持軸７２と平面にて係合するように設定されている。

上記した内シムＩＳａと外シムＩＳｂは、裏板４１とピストン３１，３２間に重ねて介装されていて、内シムＩＳａは裏板４１との当接部に例えば耐熱ゴムを配設した金属（ステンレス）プレートで構成され、外シムＩＳｂはピストン３１，３２との当接部に例えば耐熱ゴムを配設した金属（ステンレス）プレートで構成されている。このため、裏板４１と内シムＩＳａ間の摩擦係数とピストン３１，３２と外シムＩＳｂ間の摩擦係数が内シムＩＳａと外シムＩＳｂ間の摩擦係数に比して大きく設定されている。

アウター側ブレーキパッド５０は、図３、図４および図５に示したように、裏板５１と、この裏板５１に固着したライニング５２によって構成されている。また、アウター側ブレーキパッド５０は、図３および図４に示したように、キャリパ２０のアウターハウジング部２２側に配置されていて、裏板５１にてアウター側内周支持軸７１とアウター側外周支持軸７２に組付けられていて、アウター側内周支持軸７１の軸心回りに所定量（僅かな量）回転可能に組付けられている。

裏板５１は、図３、図４および図５に示したように、平板状に形成されていて、ライニング５２よりロータ径方向内側に延在しＶ字状の内周側トルク受け面５１ａを形成してなる内側部５１Ａを有するとともに、ライニング５２よりロータ径方向外側に延在しＶ字状の外周側トルク受け面５１ｂを形成してなる外側部５１Ｂを有している。内周側トルク受け面５１ａは、ライニング５２のロータ径方向内側かつロータ周方向中央部に設けられている。外周側トルク受け面５１ｂは、ライニング５２のロータ径方向外側かつロータ周方向中央部に設けられている。

また、裏板５１は、上述したインナー側の裏板４１に対して面対称の形状に形成されていて、内シムＯＳａが係合する一対の外周係合面５１ｃ、５１ｄと一対の内周係合面５１ｅ、５１ｆが形成されるとともに、外シムＯＳｂが係合するリーディング側係合面５１ｇとトレーリング側係合面５１ｈと一対の外周係合面５１ｉ、５１ｊと内周係合面５１ｋが形成されている。一対の外周係合面５１ｃ、５１ｄと一対の内周係合面５１ｅ、５１ｆと内周係合面５１ｋは直線状に形成されている。一方、リーディング側係合面５１ｇとトレーリング側係合面５１ｈと一対の外周係合面５１ｉ、５１ｊはアウター側内周支持軸７１の軸心を中心とする円弧形状に形成されている。なお、内周係合面５１ｅ、５１ｆとリーディング側係合面５１ｇとトレーリング側係合面５１ｈは、裏板５１に凹部を形成することにより形成されている。

ライニング５２は、略扇形にてロータ周方向に延びるように形成されていて、ピストン３３，３４が内シムＯＳａと外シムＯＳｂを介して裏板５１を押圧することにより、ディスクロータ１０の被制動面１０ｂに摺動可能に圧接してディスクロータ１０を制動可能である。なお、ディスクロータ１０の正回転制動時（車両前進時のディスクロータ制動時）には、ディスクロータ１０の被制動面１０ｂに摺動可能に圧接するライニング５２にロータ周方向での回入側から回出側へ摩擦力が作用する。

アウター側ブレーキパッド５０に組付けた内シムＯＳａは、裏板５１とピストン３３，３４間にて裏板側に配置されていて、裏板５１に対して、ロータ径方向およびロータ周方向にて一体的に移動可能に、ロータ軸方向にて相対移動可能に、組付けられている。この内シムＯＳａには、一対の外周側係止爪ＯＳａ１、ＯＳａ２が形成されるとともに、一対の内周側係止爪ＯＳａ３、ＯＳａ４が形成されている。外周側係止爪ＯＳａ１、ＯＳａ２は外周係合面５１ｃ、５１ｄに固定され、内周側係止爪ＯＳａ３、ＯＳａ４は内周係合面５１ｅ、５１ｆに固定されている。

一方、アウター側ブレーキパッド５０に組付けた外シムＯＳｂは、裏板５１とピストン３３，３４間にてピストン側に配置されていて、裏板５１に対して、ロータ径方向およびロータ周方向にて一体的に移動可能に、ロータ軸方向にて相対移動可能に、アウター側内周支持軸７１の軸心回りに所定量回転可能に（図３参照）、組付けられている。この外シムＯＳｂには、リーディング側係止爪ＯＳｂ１とトレーリング側係止爪ＯＳｂ２と一対の外周側係止爪ＯＳｂ３、ＯＳｂ４が形成されるとともに、内周側係止爪ＯＳｂ５とストッパ（図示省略）が形成されている。リーディング側係止爪ＯＳｂ１はリーディング側係合面５１ｇに摺動可能に係合し、トレーリング側係止爪ＯＳｂ２はトレーリング側係合面５１ｈに摺動可能に係合し、外周側係止爪ＯＳｂ３、ＯＳｂ４は外周係合面５１ｉ、５１ｊに摺動可能に係合している。内周側係止爪ＯＳｂ５は、内周係合面５１ｋに対して離脱可能に係合している。

なお、図３に示した状態（裏板５１がトレーリング側に傾動している状態）では、リーディング側係止爪ＯＳｂ１とリーディング側係合面５１ｇの係合部において、リーディング側係合面５１ｇはリーディング側係止爪ＯＳｂ１に対してロータ径内方に所定量傾動可能であり、トレーリング側係止爪ＯＳｂ２とトレーリング側係合面５１ｈの係合部において、トレーリング側係合面５１ｈはトレーリング側係止爪ＯＳｂ２に対してロータ径外方に所定量傾動可能である。

ストッパ（図示省略）は、アウター側外周支持軸７２に対して係合・離脱可能であり、裏板５１がアウター側外周支持軸７２によってアウター側内周支持軸７１上でのトレーリング側への傾動を規制されリーディング側への傾動を許容されているとき、アウター側外周支持軸７２と係合して外シムＯＳｂのアウター側内周支持軸７１に対するトレーリング側への傾動を規制するように設定されている。また、ストッパは、アウター側外周支持軸７２と平面にて係合するように設定されている。

上記した内シムＯＳａと外シムＯＳｂは、裏板５１とピストン３３，３４間に重ねて介装されていて、内シムＯＳａは裏板５１との当接部に例えば耐熱ゴムを配設した金属（ステンレス）プレートで構成され、外シムＯＳｂはピストン３３，３４との当接部に例えば耐熱ゴムを配設した金属（ステンレス）プレートで構成されている。このため、裏板５１と内シムＯＳａ間の摩擦係数とピストン３３，３４と外シムＯＳｂ間の摩擦係数が内シムＯＳａと外シムＯＳｂ間の摩擦係数に比して大きく設定されている。

インナー側内周支持軸６１とアウター側内周支持軸７１は、図４に示したように、キャリパ２０の各支持部２１ｃと２２ｃにそれぞれ螺着されていて、ロータ軸方向に延びている。また、アウター側外周支持軸７２は、キャリパ２０の各支持部２１ｄと２２ｄにそれぞれ挿通されていて、インナー側外周支持軸６２の先端部に設けた雄ねじ部６２ａをアウター側外周支持軸７２の先端部に設けた雌ねじ部７２ａに螺合することにより、インナー側外周支持軸６２と連結されている。

板バネ８１は、キャリパ２０の支持部２１ｃにネジ９１を用いて組付けられていて、インナー側ブレーキパッド４０の回入側部位が回出側部位に比してロータ径方向外側となるように、裏板４１の回出側部位外周をロータ径方向内側に向けて付勢している。一方、板バネ８２は、キャリパ２０の支持部２２ｃにネジ９２を用いて組付けられていて、アウター側ブレーキパッド５０の回入側部位が回出側部位に比してロータ径方向外側となるように、裏板５１の回出側部位外周をロータ径方向内側に向けて付勢している。

これにより、インナー側ブレーキパッド４０の裏板４１が、内周側トルク受け面４１ａの図２におけるインナー側内周支持軸６１に対する１時から２時の位置と１０時から１１時の位置の２箇所にて、インナー側内周支持軸６１に隙間ゼロで係合するとともに、外周側トルク受け面４１ｂの図２におけるアウター側外周支持軸７２に対する７時から８時の位置の１箇所にて、アウター側外周支持軸７２に隙間ゼロで係合している。

一方、アウター側ブレーキパッド５０の裏板５１が、内周側トルク受け面５１ａの図３におけるアウター側内周支持軸７１に対する１時から２時の位置と１０時から１１時の位置の２箇所にて、アウター側内周支持軸７１に隙間ゼロで係合するとともに、外周側トルク受け面５１ｂの図３におけるアウター側外周支持軸７２に対する４時から５時の位置の１箇所にて、アウター側外周支持軸７２に隙間ゼロで係合している。

上記のように構成した実施形態においては、ブレーキペダル（図示省略）の踏込みに伴って、ブレーキマスタシリンダ（図示省略）から各油室Ｒｃに向けて作動油が供給されると、各ピストン３１，３２，３３，３４がディスクロータ１０に向けて押動されてインナー側ブレーキパッド４０，アウター側ブレーキパッド５０をディスクロータ１０に向けて押圧する。これにより、インナー側ブレーキパッド４０，アウター側ブレーキパッド５０のライニング４２，５２がディスクロータ１０の被制動面１０ａ，１０ｂに摺動可能に圧接して、ディスクロータ１０を制動する。なお、ブレーキペダル（図示省略）の踏込みが解除されて、各油室Ｒｃからブレーキマスタシリンダ（図示省略）に向けて作動油が排出されると、上述したディスクロータ１０の制動は解除される。

ところで、上記のように構成した実施形態においては、ディスクロータ１０の制動時（正回転制動時）、各ブレーキパッド４０，５０におけるＶ字状の内周側トルク受け面４１ａ，５１ａと各内周支持軸６１，７１の係合部２箇所と、各ブレーキパッド４０，５０におけるＶ字状の外周側トルク受け面４１ｂ，５１ｂと外周支持軸７２の係合部１箇所の合計３箇所にて、制動時のトルクが受けられるため、制動時のトルクを不安定な平面で受ける場合（例えば、上記した特許文献１のディスクブレーキ装置のような場合）に比して、各ブレーキパッド４０，５０の挙動が安定する。このため、制動時の不安定挙動に伴うブレーキ鳴きの発生を抑制することが可能である。また、制動時のトルクを受ける箇所の面積（加工面積）が、制動時のトルクを不安定な平面で受ける場合に比して、削減できて、加工コストを低減することが可能である。

また、この実施形態においては、制動時のトルクを受ける箇所が、各ライニング４２，５２のロータ径方向内側であってロータ周方向中央部の位置と、各ライニング４２，５２のロータ径方向外側であってロータ周方向中央部の位置であり、これらの位置は各ライニング４２，５２のロータ周方向端面から大きく離れていない（モーメントアームが短い）。このため、上記した特許文献１のディスクブレーキ装置に比して、制動時に生じる各ブレーキパッド４０，５０の巻き込みモーメントを小さくすることが可能であり、各ライニング４２，５２のディスクロータ１０に対する面圧分布を均一化することが可能であるとともに、各ライニング４２，５２のロータ周方向での偏摩耗を抑制することが可能である。

また、この実施形態においては、各裏板４１，５１が各板バネ８１，８２によって回出側部位外周をロータ径方向内側に向けて付勢されていて、各ブレーキパッド４０，５０の回入側部位が回出側部位に比してロータ径方向外側となるように設定されている。したがって、制動時のトルクを受ける３箇所が、各板バネ８１，８２の付勢力により制動前に予め係合（当接）している。このため、ディスクロータ１０の非制動時に、キャリパ２０に組付けた各支持軸上６１，６２，７１，７２での各ブレーキパッド４０，５０のガタつきを抑制することが可能であるとともに、例えば、車両前進時（ディスクロータ１０の正回転時）のディスクロータ制動初期のような、制動に際して、各ブレーキパッド４０，５０の裏板４１，５１と各外周支持軸６２，７２が当接することがなくて、クロンク音（各裏板４１，５１が各外周支持軸６２，７２に当接することによって生じる打音）の発生を抑制する（無くす）ことが可能である。

なお、ディスクロータ１０の逆回転制動時には、その制動初期に、各ブレーキパッド４０，５０の裏板４１，５１が外周支持軸７２に当接して、クロンク音が発生するものの、その後の制動においては、ディスクロータ１０の正回転制動時の作動と同様の作動が得られる。したがって、ディスクロータ１０の逆回転制動時（車両後進時のディスクロータ制動時）においても、ディスクロータ１０の正回転制動時（車両前進時のディスクロータ制動時）に得られる作用効果と同様の作用効果が得られる。

また、上記のように構成した実施形態においては、内シムＩＳａ，ＯＳａが、裏板４１，５１に対して、ロータ径方向およびロータ周方向にて一体的に移動可能に、ロータ軸方向にて相対移動可能に、組付けられ、外シムＩＳｂ，ＯＳｂが、裏板４１，５１に対して、ロータ径方向およびロータ周方向にて一体的に移動可能に、ロータ軸方向にて相対移動可能に、内周支持軸６１，７１の軸心回りに所定量回転可能に、組付けられている。このため、非制動時に内シムＩＳａ，ＯＳａおよび外シムＩＳｂ，ＯＳｂの裏板４１，５１に対する動き（シム振動）を抑制することが可能であり、このシム振動に起因するラトル音を抑制することが可能である。

また、上記のように構成した実施形態においては、制動時において、裏板４１，５１（ブレーキパッド）が内周支持軸６１，７１に対して傾動する際に、裏板４１，５１が外シムＩＳｂ，ＯＳｂ（ピストン３１・３２，３３・３４によって動きを規制されている）によって傾動を阻害されないようにすることが可能である。このため、制動時に得られる内シムＩＳａ，ＯＳａと外シムＩＳｂ，ＯＳｂ間の相対移動を所期のものとすることが可能であり、内シムＩＳａ，ＯＳａと外シムＩＳｂ，ＯＳｂ間の相対移動によって得られるブレーキ鳴き防止機能を有効に発揮させることが可能である。

また、上記のように構成した実施形態では、外シムＩＳｂ，ＯＳｂに外周支持軸７２に対して係合・離脱可能なストッパ（ＩＳｂ６）が設けられていて、裏板４１，５１が外周支持軸７２によって内周支持軸６１，７１上でのトレーリング側への傾動を規制されリーディング側への傾動を許容されているとき、ストッパ（ＩＳｂ６）が外周支持軸７２と係合して外シムＩＳｂ，ＯＳｂの内周支持軸６１，７１に対するトレーリング側への傾動を規制するように設定されている。これにより、外シムＩＳｂ，ＯＳｂが外力で内周支持軸６１，７１に対してトレーリング側へ傾動することを防止することができる。このため、図１３の（ａ）に示したように、裏板４１，５１に対して外シムＩＳｂ，ＯＳｂを所期の状態に維持することができて、裏板４１，５１が内周支持軸６１，７１に対してリーディング側へ傾動する際（図１３の（ｂ）参照）の円滑な動きを保証することが可能である。

また、ストッパ（ＩＳｂ６）が、外周支持軸７２と平面にて係合するように設定されているため、ストッパ（ＩＳｂ６）による外周支持軸７２への傷付けを抑制することが可能である。このため、外周支持軸７２に対する裏板４１，５１の円滑な動き（ブレーキパッドのロータ軸方向での円滑な動き）を長期間保証することが可能である。

上記した実施形態においては、外シムＩＳｂ，ＯＳｂのリーディング側係止爪ＩＳｂ１，ＯＳｂ１、トレーリング側係止爪ＩＳｂ２，ＯＳｂ２、外周側係止爪ＩＳｂ３、ＩＳｂ４，ＯＳｂ３、ＯＳｂ４を、内周支持軸６１，７１の軸心を中心とする円弧状に形成して実施したが、これらの係止爪を直線状に形成して実施することも可能である。また、上記した実施形態においては、外シムＩＳｂ，ＯＳｂの外周側係止爪を一対として実施したが、これら外周側係止爪の何れか一方を無くして実施することも可能である。

また、上記した実施形態においては、外シムＩＳｂ，ＯＳｂに５個の係止爪を設けて実施したが、例えば裏板４１を図１４に示した形状（内周支持軸６１の両側に内周支持軸６１の軸心を中心とする円弧状の内周係合面４１ｍ、４１ｎが形成されている）に形成可能である場合には、上記した実施形態のリーディング側係止爪ＩＳｂ１、トレーリング側係止爪ＩＳｂ２、内周側係止爪ＩＳｂ５の３個に代えて、内周係合面４１ｍ、４１ｎに係合する一対の内周側係止爪ＩＳｂ６、ＩＳｂ７を採用して実施することも可能である。なお、この場合には、裏板４１のリーディング側係合面４１ｇ、トレーリング側係合面４１ｈ、内周係合面４１ｋが不要である。

また、上記した実施形態においては、板バネ８１，８２を用いて、インナー側ブレーキパッド４０およびアウター側ブレーキパッド５０がロータ径方向内側に向けて付勢されるとともに、各ブレーキパッドの回入側部位が回出側部位に比してロータ径方向外側となるように付勢されるように構成して実施したが、付勢部材の種類は板バネに限定されるものではなく、例えば、棒バネであってもよく、適宜変更して実施することが可能である。

また、上記した実施形態においては、インナー側外周支持軸６２とアウター側外周支持軸７２が螺合連結によって一体的に連結される構成として実施したが、これらが別個に構成されるようにして実施することも可能である。

また、上記した実施形態においては、キャリパ２０が、ディスクロータ１０の外周部の一部分を跨いで対向するインナーハウジング部２１とアウターハウジング部２２を備えるとともに、これらを連結する一対の連結部２３，２４を備えていて、これらが一体的に形成されているものを採用して実施したが、キャリパのインナーハウジング部とアウターハウジング部をロータ軸方向にて二分割して、これらを複数の連結ボルトで連結して構成したキャリパを採用して実施することも可能である。

また、上記した実施形態においては、キャリパ２０のインナーハウジング部２１とアウターハウジング部２２に形成されているシリンダがそれぞれ二個ずつであるように構成して実施したが、キャリパのインナーハウジング部とアウターハウジング部に形成されているシリンダと、これに組付けるピストンをそれぞれ一個または三個以上設けて実施することも可能である。

ＤＢ１…ディスクブレーキ装置、１０…ディスクロータ、１０ａ，１０ｂ…被制動面、２０…キャリパ、２１…インナーハウジング部、２２…アウターハウジング部、２３，２４…連結部、３１，３２，３３，３４…ピストン、４０…インナー側ブレーキパッド、５０…アウター側ブレーキパッド、４１，５１…裏板、４１ａ，５１ａ…内周側トルク受け面、４１ｂ，５１ｂ…外周側トルク受け面、４１ｃ、４１ｄ，５１ｃ、５１ｄ…外周係合面、４１ｅ、４１ｆ，５１ｅ、５１ｆ…内周係合面、４１ｇ，５１ｇ…リーディング側係合面、４１ｈ，５１ｈ…トレーリング側係合面、４１ｉ、４１ｊ，５１ｉ、５１ｊ…外周係合面、４１ｋ，５１ｋ…内周係合面、４２，５２…ライニング、ＩＳａ，ＯＳａ…内シム、ＩＳａ１、ＩＳａ２，ＯＳａ１、ＯＳａ２…外周側係止爪、ＩＳａ３、ＩＳａ４，ＯＳａ３、ＯＳａ４…内周側係止爪、ＩＳｂ，ＯＳｂ…外シム、ＩＳｂ１，ＯＳｂ１…リーディング側係止爪、ＩＳｂ２，ＯＳｂ２…トレーリング側係止爪、ＩＳｂ３、ＩＳｂ４，ＯＳｂ３、ＯＳｂ４…外周側係止爪、ＩＳｂ５，ＯＳｂ５…内周側係止爪、ＩＳｂ６…ストッパ、６１…インナー側内周支持軸、６２…インナー側外周支持軸、７１…アウター側内周支持軸、７２…アウター側外周支持軸、８１，８２…板バネ（付勢部材）

Claims

回転体に組付けられて同回転体と一体的に回転するディスクロータと、このディスクロータの一部の外周を跨ぐようにして支持体に組付けられるキャリパと、前記ディスクロータを挟持可能に配置されて前記キャリパに支持軸を介してロータ軸方向にて移動可能に支持される一対のブレーキパッドと、前記キャリパに組付けられて前記各ブレーキパッドを前記ディスクロータに向けて押圧するピストンを備えていて、前記ピストンが前記各ブレーキパッドの裏板を押圧することにより、前記各ブレーキパッドのライニングが前記ディスクロータの被制動面に摺動可能に圧接して、前記ディスクロータが制動されるように構成されているディスクブレーキ装置において、
前記各ブレーキパッドは付勢部材によってロータ径方向内側に向けて付勢され、前記支持軸は、前記キャリパに一体的に設けられていて前記各ライニングのロータ径方向内側かつロータ周方向中央部にて前記各裏板に設けたＶ字状の内周側トルク受け面に２箇所にて係合する単一の内周支持軸と、前記キャリパに一体的に設けられていて前記各ライニングのロータ径方向外側かつロータ周方向中間部にて前記各裏板に設けた外周側トルク受け面に１箇所にて係合する外周支持軸によって構成されていて、前記各ブレーキパッドは前記内周支持軸の軸心回りに所定量回転可能に組付けられており、
前記各裏板と前記各ピストン間には、裏板側に配置される内シムと、ピストン側に配置される外シムが重ねて介装されていて、前記裏板と前記内シム間の摩擦係数と前記ピストンと前記外シム間の摩擦係数が前記内シムと前記外シム間の摩擦係数に比して大きく設定されており、
前記内シムは、前記裏板に対して、ロータ径方向およびロータ周方向にて一体的に移動可能に、ロータ軸方向にて相対移動可能に、組付けられ、
前記外シムは、前記裏板に対して、ロータ径方向およびロータ周方向にて一体的に移動可能に、ロータ軸方向にて相対移動可能に、前記内周支持軸の軸心回りに所定量回転可能に、組付けられていることを特徴とするディスクブレーキ装置。
請求項１に記載のディスクブレーキ装置において、前記外シムには、前記裏板におけるロータ周方向のリーディング側端面に形成したリーディング側係合面に係合するリーディング側係止爪と、前記裏板におけるロータ周方向のトレーリング側端面に形成したトレーリング側係合面に係合するトレーリング側係止爪と、前記裏板におけるロータ径方向の外周側端面に形成した外周係合面に係合する外周側係止爪と、前記裏板におけるロータ径方向の内周側端面に形成した内周係合面に係合する内周側係止爪が設けられ、
前記裏板の前記リーディング側係合面、前記トレーリング側係合面および前記外周係合面が前記内周支持軸の軸心を中心とする円弧形状に形成され、
前記裏板が前記外周支持軸によって前記内周支持軸上でのトレーリング側への傾動を規制されリーディング側への傾動を許容されている状態では、前記外シムの前記内周側係止爪が前記裏板の前記内周係合面に対して離脱可能に係合していることを特徴とするディスクブレーキ装置。
請求項１に記載のディスクブレーキ装置において、前記外シムには、前記裏板における前記外周側トルク受け面のロータ周方向両側に形成された一対の外周係合面に係合する一対の外周係止爪が設けられているとともに、前記裏板における前記内周側トルク受け面のロータ周方向両側に形成された一対の内周係合面に係合する一対の内周係止爪が設けられていて、前記裏板に形成された前記一対の外周係合面と前記一対の内周係合面が共に前記内周支持軸の軸心を中心とする円弧形状の形成されていることを特徴とするディスクブレーキ装置。
請求項２または３に記載のディスクブレーキ装置において、前記外シムには前記外周支持軸に対して係合・離脱可能なストッパが設けられていて、前記裏板が前記外周支持軸によって前記内周支持軸上でのトレーリング側への傾動を規制されリーディング側への傾動を許容されているとき、前記ストッパが前記外周支持軸と係合して前記外シムの前記内周支持軸に対するトレーリング側への傾動を規制するように設定されていることを特徴とするディスクブレーキ装置。
請求項４に記載のディスクブレーキ装置において、前記ストッパは、前記外周支持軸と平面にて係合するように設定されていることを特徴とするディスクブレーキ装置。