JP2014015982A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両旋回時においても、キャリパボディを初期位置まで良好に復帰させることが可能で、且つブーツの他端部へのガイドピンの組付けが良好にできるブーツを備えたディスクブレーキ装置を提供する。
【解決手段】トルクメンバ（４）と係合するキャリパボディ（６），ガイドピン（１０），ガイド穴（１２）およびブーツ２６が備えられたディスクブレーキ装置（２）であって、ブーツ（２６）のガイド穴固定部（２８）は、外周固定部（３２）と、ガイドピン嵌合部（３３）と、ガイドピン（１０）の軸線方向のせん断剛性を設定可能なせん断剛性設定部（３４）と、を有し、せん断剛性設定部（３４）は、車両が旋回されディスクロータ（１４）が支持部材（３）に対して変位することでキャリパボディ（６）が車両直進時より大きく変位される旋回時変位量変位しても、ガイドピン嵌合部（３３）がガイドピン（１０）との静摩擦力でガイドピン（１０）を摺動しないせん断剛性に設定されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、浮動キャリパ型のディスクブレーキ装置に関する。

従来、浮動キャリパ型のディスクブレーキ装置では、車両のナックル（支持部材）に固定されるトルクメンバのガイド孔に、キャリパボディのガイドピンがディスクロータと直交する方向に摺動自在に係合している（特許文献１参照）。キャリパボディには、ピストンが内蔵され、ピストンは、油圧の付与によって、ナックルにベアリングを介して固定されるハブに固定されたディスクロータにパッドを押し付ける。ピストンとシリンダとの間にはゴム製のピストンシールが介在されている。

特許文献１に示す従来技術では、ガイドピンとガイド孔との間には弾性部材で形成されたブーツの他端部が嵌合されている。他端部は、保持部と、通常制動時において、ガイドピンを摺動させることなく弾性変形によって保持可能なリップ部と、保持部とリップ部との間の切り込み部を有している。制動時には、油圧の作用によってキャリパボディが移動され、ガイドピンがガイド孔から抜ける方向に移動される。その後、制動解除時においては、制動時にリップ部の弾性変形内で変位したガイドピンが、リップ部の復帰弾性力によってトルクメンバに対して初期位置まで復帰される。また同様に、キャリパボディと対向する方向に変位したピストンもピストンシ−ルの復帰弾性力によってキャリパボディに対して初期位置まで復帰される。これにより、パッドをディスクロータから引き離しパッドの引きずりを防止している。

特開２００３−１２０７２５号公報

しかしながら、このように構成される従来技術において、例えば車両旋回時のように通常の制動時よりもキャリパボディ（ガイドピン）が大きく変位する場合においても、パッドの引きずり防止のために、ガイドピンを他端部の復帰弾性力によってトルクメンバに対して初期位置まで復帰させたいという要求がある。つまり、車両旋回時には、ナックルに固定されているためステアリング操作によって位置が固定されるキャリパボディと、ハブに固定されているためセルフアライニングトルクにより直進状態に戻ろうとするディスクロータ（車輪）との間にベアリング内のすきまガタ分だけ相対位置ズレが発生する。これにより、ディスクロータがパッドに対して倒れながらパッドを押し、直進時の通常制動時よりも大きくキャリパボディをトルクメンバに対して変位させてしまう。このような場合に対応するため、従来技術（特許文献１）に対し、通常制動時よりも大きなキャリパボディの変位中に、ガイドピンを摺動させず、且つガイドピン復帰時には、復帰弾性力によってガイドピン（キャリパボディ）を、初期位置まで復帰させることが可能な他端部とする必要がある。また、車両旋回時におけるキャリパボディ変位中にガイドピンを摺動させないためには、他端部とガイドピンとの間に所定の静摩擦力を必要とする。しかし、その静摩擦力を確保するために他端部の面圧をあげすぎるとガイドピンの他端部への組み付けが困難になることが判っている。この点についても注意が必要である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両旋回時においても、キャリパボディを初期位置まで良好に復帰させることが可能で、且つブーツの他端部へのガイドピンの組付けが良好にできるブーツを備えたディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係るディスクブレーキ装置は、車体に支持された支持部材に回転可能に支承された車輪と共に回転するディスクロータに摩擦パッドを押し付けるピストンを備え、前記支持部材に固定されるトルクメンバと係合して前記ディスクロータの平面に対し直交方向に移動可能なキャリパボディと、前記トルクメンバおよび前記キャリパボディの一方に固定され前記直交方向に延在するガイドピンと、前記トルクメンバおよび前記キャリパボディの他方に設けられ前記ガイドピンと摺動可能に嵌合するガイド穴と、前記ガイドピン側にガイドピン固定部で固定され前記ガイド穴側にガイド穴固定部で固定され両固定部間に形成された伸縮部で前記ガイドピンの外周を保護するブーツと、が備えられたディスクブレーキ装置であって、前記ブーツのガイド穴固定部は、前記ガイド穴に圧着される外周固定部と、前記外周固定部の内周側で前記ガイドピンと密着嵌合するガイドピン嵌合部と、前記外周固定部と前記ガイドピン嵌合部との間に設けられ前記ガイド穴固定部の前記伸縮部と反対側の端面に開口する環状凹部により形成される前記ガイドピンの軸線方向のせん断剛性を設定可能なせん断剛性設定部と、を有し、前記せん断剛性設定部は、車両が旋回され前記ディスクロータが前記支持部材に対して変位することで前記キャリパボディが車両直進時の変位量より大きく変位される旋回時変位量変位しても、前記ガイドピン嵌合部が前記ガイドピンとの静摩擦力で前記ガイドピンを摺動しないせん断剛性に設定されている。

請求項２に係るディスクブレーキ装置は、請求項１において、前記せん断剛性設定部は、前記パッドが摩耗することにより前記キャリパボディが前記旋回時変位量より大きい追随変位量変位されると、前記ガイドピン嵌合部が前記ガイドピンとの静摩擦力に抗して前記ガイドピンを摺動するように、前記せん断剛性が設定されている。

請求項３に係るディスクブレーキ装置は、請求項１または２において、前記ブーツは、前記ガイドピン嵌合部から前記伸縮部側にガイドピン導入部が形成されている。

請求項４に係るディスクブレーキ装置は、 請求項１乃至３のいずれか１項において、前記ガイドピンの先端部には振動防止部材が嵌合されているディスクブレーキ装置。

請求項１に係る発明によれば、ガイド穴固定部は、外周固定部とガイドピン嵌合部との間に、伸縮部と反対側の端面に開口する環状凹部により形成されるガイドピンの軸線方向のせん断剛性が設定可能なせん断剛性設定部を有している。せん断剛性設定部では、せん断剛性が、車両が旋回されキャリパボディが旋回時変位量変位したときに、ガイドピン嵌合部が静摩擦力によってガイドピンを摺動せず、かつ外周固定部とガイドピン嵌合部との間の相対移動を許容するよう設定されている。これにより、キャリパボディが旋回時変位量変位しても、車両旋回後には、せん断剛性設定部の弾性力によってキャリパボディ（ガイドピン）をトルクメンバに対して初期位置まで良好に復帰させ、摩擦パッドによる引き摺りを防止できる。なお、このとき、ガイド穴固定部は、ガイド穴に圧着される外周固定部および外周固定部の内周側でせん断剛性設定部を介してガイドピンと密着嵌合するガイドピン嵌合部を有している。これにより、ガイドピン嵌合部はガイドピンに対し充分な大きさの静摩擦力を簡易に発生させることができる。
また、せん断剛性設定部は環状凹部の底面とガイド穴固定部の伸縮部側の端面との間で形成されている。そして、環状凹部は、ガイド穴固定部の伸縮部と反対側の端面に形成されている。これにより、環状凹部は、型抜きがしやすいので、簡易にせん断剛性設定部を形成できブーツを低コストで製造できる。
また、せん断剛性設定部を、外周固定部とガイドピン嵌合部との間に設けているので、従来技術のようにガイドピン嵌合部に半径方向の切り欠きを設ける必要がない。これにより、ガイドピン嵌合部を面圧が突出して高くなる部分を設けず形成できるので、ガイドピンをガイドピン嵌合部に組み付ける時には、ガイドピンがガイドピン嵌合部で引っかかることなくスムーズに挿入できる。

請求項２に係る発明によれば、せん断剛性は、パッドが摩耗してキャリパボディが旋回時変位量より大きい追随変位量変位された場合に、ガイドピン嵌合部がガイドピンとの静摩擦力に抗してガイドピンを摺動するよう設定されている。このため、摩擦パッドが旋回時変位量をこえてディスクロータ方向に変位してもディスクロータに接触しない程度摩耗した場合には、摩耗した分だけガイドピン嵌合部がガイドピンを摺動する。その後、キャリパボディは、せん断剛性設定部の弾性力によって初期位置に摺動分を加算した位置、即ち、初期位置より摩耗した分だけ手前の位置まで復帰される。これにより、摩耗パッドとディスクロータとの間の間隔を良好に規制できる。

請求項３に係る発明によれば、ガイドピン嵌合部から伸縮部側にガイドピン導入部が形成されている。このため、ガイドピンの引っかかりが発生しやすい、ガイドピン嵌合部の入口部への導入をスムーズなものとすることができる。

請求項４に係る発明によれば、ガイドピンの先端部には振動防止部材が嵌合されているので、車両の振動によって、ガイドピンと、ガイドピンが挿入されるガイド穴との衝突が発生したときの衝突音、つまり異音の発生を抑制できる。また、ガイドピン嵌合部は、請求項１で述べたとおり、面圧が突出して高くなる部分を設けず形成できるので、ガイドピンをガイドピン嵌合部に密着させながら嵌入させていっても振動防止部材がガイドピン嵌合部でひっかかることなく、スムーズに組み付けが行える。

車両におけるディスクブレーキ装置の取付け部断面図である。 ディスクブレーキ装置を示す斜視図である。 図２のＹ−Ｙ断面図であり、ディスクブレーキ装置のキャリパボディの内部構造を示す図である。 通常制動時におけるディスクブレーキ装置の作動状態を説明する図である。 図２のＸ−Ｘ断面図であり、トルクメンバに形成したガイド穴内に、キャリパボディに固定されているガイドピンを挿入した状態を示す要部断面図である。 本発明に係る実施形態のガイド穴固定部の拡大図である。 車両旋回時におけるディスクブレーキ装置の挙動を説明する図である。 ガイドピン嵌合部摩擦力−ガイドピンストロークグラフである。 ガイドピンとガイドピン嵌合部との接触面圧グラフである。 ガイドピン組み付け荷重グラフである。 ガイド穴固定部の変形例１を示した図である。 環状凹部の変形例を示した図である。 ガイド穴固定部の変形例２を示した図である。 ガイド穴固定部の変形例３を示した図である。

以下、本発明に係るディスクブレーキ装置の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態のディスクブレーキ装置２（図２参照）は、図１に示す車体に支持されたサスペンションのナックル３（本発明の支持部材に該当する）に固定された本発明の他方に該当するトルクメンバ４（図２参照）と、トルクメンバ４に支持された本発明の一方に該当するキャリパボディ６（図２参照）とを有している。

図２に示すように、キャリパボディ６は、１対のガイドピン１０を有し、トルクメンバ４にはガイドピン１０が嵌合される１対のガイド穴１２が設けられている。ガイドピン１０は、キャリパボディ６のピン固定部７にボルト８で固定され、ディスクロータ１４の平面と直交方向に延在している。ガイドピン１０を、対応するガイド穴１２にそれぞれ摺動可能に嵌合することにより、キャリパボディ６がトルクメンバ４に対して、ディスクロータ１４の平面と直交する方向に移動可能に係合される。なお、トルクメンバ４を一方として、ガイドピン１０を固定し、キャリパボディ６を他方としてガイド穴１２を設けてもよい。

図２，図５に示すように、いずれか１方のガイドピン１０の先端部には先端環状溝１０ｂが刻設されている。そして、先端環状溝１０ｂには円筒状の振動防止部材４８が嵌合されている。振動防止部材４８は、樹脂またはゴム部材によって形成されている。

図１に示すように、ディスクロータ１４は、車輪を支持するハブ５に固定されている。ハブ５は車体に支持されたナックル３に回転可能に支承されている。そして、ディスクロータ１４は、車輪およびハブ５と共に回転する。通常、ハブ５はボールベアリング９を介してナックル３に固定されている。このため、ハブ５とナックル３との間、即ちディスクロータ１４とディスクブレーキ装置２との間では、ボールベアリング９内にあるすきま分だけ相対位置ズレが許容されている。

図３に示すように、キャリパボディ６は、ディスクロータ１４を挟んで対向する一対の摩擦パッド１６，１８を備えている。アウタ側、インナ側の摩擦パッド１６，１８はキャリパボディ６に保持されている。また、キャリパボディ６は、ピストン２０を内蔵し、ピストン２０は、キャリパボディ６のシリンダ室２２内に、摩擦パッド１８の押し付け方向に沿ってスライド自在に収容されている。

シリンダ室２２の円筒内周には、環状溝が形成され、環状溝内にピストンシール２４の外周部が嵌入されて外周面が環状溝の底面と密着している。また、ピストンシール２４の内周面がピストン２０の外周面に密着している。これにより、ピストン２０とシリンダ室２２との間が液密にシールされている。そして、通常制動時の作動を説明する図４に示すように、通常制動時にシリンダ室２２に図略の油口から油圧が導入されると、ピストン２０が油圧の大きさに応じてディスクロータ１４方向に所定量だけ、矢印Ａ方向に変位する。そして、ピストン２０は摩擦パッド１８をディスクロータ１４に押し付ける。

ピストン２０をディスクロータ１４方向に駆動して、インナ側の摩擦パッド１８をディスクロータ１４に押し付けると、その反力でキャリパボディ６がピストン２０の変位と反対方向（矢印Ｂ方向）にスライドする。これにより、キャリパボディ６のつめ部６ａが、アウタ側の摩擦パッド１６をディスクロータ１４に押し付け、摩擦パッド１８，１６がディスクロータ１４を挟み込み制動力を発生させる。このとき、ガイド穴１２に嵌合されるガイドピン１０の作動は図４中のガイドピン１０部に示す矢印方向の通りである。

なお、このとき、制動が解除されシリンダ室２２から油圧が抜けると、ピストン２０は、ピストンシール２４の復帰弾性力によって、キャリパボディ６に対して初期位置まで復帰される。また、このときキャリパボディ６も同様に、後述するブーツ２６のガイド穴固定部２８の復帰弾性力によって、トルクメンバ４に対して初期位置まで復帰されるが、詳細については後述する。

図５は、ガイド穴１２に挿入されたガイドピン１０の拡大図であり、ガイド穴１２の入口近くのガイドピン１０外周に、本発明に係るブーツ２６が装着されている。そして、このブーツ２６によって、ガイドピン１０の外周が保護されるとともに、ガイド穴１２内に外部から水やゴミ等が入らないようになっている。

ブーツ２６は、ゴム等の弾性部材で形成した筒状部材であり、図５に示すように、ガイドピン固定部２７，ガイド穴固定部２８，ガイドピン導入部３５および伸縮部３０を有している。伸縮部３０は、ガイドピン固定部２７とガイド穴固定部２８との間に蛇腹状に形成されている。詳細には、伸縮部３０は、ガイド穴固定部２８に接続されるガイドピン導入部３５に連結されてガイドピン固定部２７とガイド穴固定部２８との間に形成されている。

ガイドピン固定部２７は、環状溝１０ａに嵌合され固定されている。環状溝１０ａは、ガイドピン１０がキャリパボディ６のピン固定部７に固定される側の端部の外周に刻設されている。

ガイド穴固定部２８は、ガイド穴１２の入口近傍のガイドピン１０外周部に配設されている。図６の拡大図に示すように、ガイド穴固定部２８は、外周固定部３２，ガイドピン嵌合部３３およびせん断剛性設定部３４を有している。外周固定部３２は、ガイド穴１２の開口部近傍の内周面に形成された環状溝１２ａに嵌入され、環状溝１２ａの底面に密着している。外周固定部３２には伸縮部３０と反対方向に延在される環状の外周延在部４２が接続されている。そして、環状溝１２ａには、外周固定部３２とともに外周延在部４２も嵌入されている。

ガイドピン嵌合部３３は、ガイド穴固定部２８において、外周固定部３２の内周側に形成されており、ガイドピン１０と密着嵌合している。ガイドピン嵌合部３３は、図６に示すように、溝等を有さない連続面として形成されている。ガイドピン嵌合部３３には、外周延在部４２と同一方向に延在される環状の嵌合延在部４４が接続されている。そして、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４が、ガイドピン１０と密着している。また、外周延在部４２と嵌合延在部４４との間の空間によって、後に詳述する環状凹部４６が形成されている。

ガイドピン嵌合部３３の内径よりも大きな径を有したガイドピン１０が、ガイドピン嵌合部３３に嵌合されることにより、外周固定部３２が環状溝１２ａの底面に圧着され、外周固定部３２とガイドピン嵌合部３３との間が圧縮される。これによって、ガイドピン嵌合部３３とガイドピン１０との間には所定の静摩擦力が発生される。つまり、この静摩擦力は外周固定部３２とガイドピン嵌合部３３との間の圧縮の度合いを変更することによって調整が可能となる。そして、ガイドピン嵌合部３３は連続面で形成されているので、ガイドピン嵌合部３３がガイドピン１０の外周面に付与する面圧を略均一なものとすることができるともに、所定の値（許容値）以下に設定し易くなっている。

また、本実施形態においては、ガイドピン嵌合部３３に接続される嵌合延在部４４も溝等を有さない連続面で形成されている。そして、嵌合延在部４４の内径よりも大きな径を有したガイドピン１０との嵌合により、ガイドピン１０外周面は嵌合延在部４４によって所定の緊迫力で締め付けられる。このとき、嵌合延在部４４がガイドピン１０外周面に対して付与する面圧は、ガイドピン嵌合部３３がガイドピン１０外周面に対して付与する面圧よりも小さい値であるものの、接触面が連続面であるので、略均一な面圧となっている。

このような構成によって、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４と、ガイドピン１０との間で、所望の静摩擦力および動摩擦力が得られるようになっている。ただし、この態様に限らず、あまり大きな力とならない嵌合延在部４４の面圧は考慮にいれず、ガイドピン嵌合部３３とガイドピン１０との間のみで、所望の静摩擦力および動摩擦力が得られるように設定してもよい。

せん断剛性設定部３４は、外周固定部３２とガイドピン嵌合部３３との間に形成され、ガイドピン１０の軸線方向のせん断剛性の設定が可能となっている。具体的には、せん断剛性設定部３４は、前述した環状凹部４６の底面４６ａとガイド穴固定部２８の伸縮部３０側の端面との間で形成されている。このように、環状凹部４６は、ガイド穴固定部２８の伸縮部３０と反対側の端面に開口して形成されるので、製造時に型抜きがしやすく、簡易にせん断剛性設定部３４を形成でき、ブーツ２６を低コストで製造できる。

なお、上記において、せん断剛性とは、ガイドピン１０が軸線方向に変位したときに、外周固定部３２とガイドピン嵌合部３３とが相対変位することを妨げる力の大きさをいうものとする。よって、せん断剛性が大きいときには、外周固定部３２とガイドピン嵌合部３３とが相対変位しにくい。また、せん断剛性が小さいときには、せん断剛性設定部３４が弾性変形しやすく外周固定部３２とガイドピン嵌合部３３とが相対変位しやすい。

そして、本発明においては、車両が旋回され、ディスクロータ１４が車体のナックル３に対して変位することでキャリパボディ６（ガイドピン１０）が車両直進時の変位量より大きい旋回時変位量（例えば２００μｍ）変位できるようせん断剛性を適切な小さな値に設定するものである。そして、このとき、ガイドピン１０が例えば２００μｍ変位中にガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４を摺動しないようガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４とガイドピン１０との間の静摩擦力が設定される。

なお、上記において、車両直進時の変位量とは、車両直進時における通常の制動時のキャリパボディ６（ガイドピン１０）のトルクメンバ４に対する変位量のことをいう。発明者の行なった実験においては、例えば車両直進時における通常制動時のキャリパボディ６のトルクメンバ４に対する変位量は、通常２００μｍまではいかない場合が多いのに対し、車両旋回時の旋回時変位量は前述した略２００μｍとなることが判っている。ただし、これはあくまで一例であり、設定したい車両毎に旋回時変位量は異なる。

ここで、キャリパボディ６が、旋回時変位量変位する理由について図７に基づき説明する。図７は、車両旋回時の１例として、車両左旋回時における左前輪のディスクブレーキ装置２を示した図である。図７には、ディスクロータ１４，摩擦パッド１６（アウタ側），摩擦パッド１８（インナ側），キャリパボディ６およびディスクロータ１４だけではなく、トルクメンバ４側のガイド穴１２、およびキャリパボディ６に固定されガイド穴１２に嵌合されるガイドピン１０も同時に示している。

車両旋回時において、キャリパボディ６の変位量が大きくなる理由は、ディスクブレーキ装置２とディスクロータ１４の取付け位置に由来する。前述したように、トルクメンバ４およびキャリパボディ６は車両のナックル３（支持部材）に固定され、ディスクロータ１４はボールベアリング９を介してナックル３に固定されたハブ５に固定されている（図１参照）。

このため、車両旋回時では、運転者のステアリングの操舵に応じて位置が固定されるキャリパボディ６（ナックル３）と、セルフアライニングトルクにより直進状態に戻ろうとするディスクロータ１４（車輪およびハブ５）との間にはボールベアリング９内のすきまガタ分だけ相対位置ズレが発生する。

これにより、図７に示すように、ディスクロータ１４に矢印Ｃ方向への倒れが発生する。そして、ディスクロータ１４がアウタ側の摩擦パッド１６を矢印Ｄ方向に押し、延いてはキャリパボディ６を摩擦パッド１６と同じ方向に変位させる。このときガイドピン１０も、ガイド穴１２内を矢印方向へ変位することとなる。そして、このときの、ガイドピン１０の変位量が本実施形態においては略２００μｍとなっている。なお、図７中の２点鎖線は、変位後の摩擦パッド１６、１８およびキャリパボディ６を示している。

本実施形態においては、このように、キャリパボディ６が、ガイドピン１０の軸線方向に、例えば２００μｍ変位しても、ガイド穴固定部２８のガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４がガイドピン１０を摺動せずガイドピン１０と密着したまま変位可能とするものである。これに対応するためのせん断剛性設定部３４のせん断剛性の大きさ、およびガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４とガイドピン１０の外周面との間の静摩擦力が適切な値に設定される。なお、本実施形態においては、静摩擦力の大きさは、従来技術における他端部の静摩擦力の大きさと同等に設定するものとする。そして、これらは、事前の実験によって決定される。

また、本実施形態においては、キャリパボディ６の変位量が旋回時変位量である２００μｍを越えて本発明に係る追随変位量変位した場合には、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４が、ガイドピン１０との間の静摩擦力に抗して、ガイドピン１０の外周面を所望の動摩擦力で摺動するよう設定される。ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４とガイドピン１０の外周面との間では、このような動摩擦力に対する条件も満たすようにガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４の諸元が決定される。

なお、このときの、所望の動摩擦力は、例えば、車両振動時に、当該振動によってガイドピン１０がガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４を振動に応じた速度で摺動してしまわない程度の動摩擦力であればよい。ただし、この態様に限らず、動摩擦力は考慮せず、静摩擦力のみ設定し、動摩擦力は成り行きとしてもよい。これによっても、相応の効果は期待できる。

このように、キャリパボディ６の変位量が２００μｍを越えた場合において、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４が、ガイドピン１０の外周面を摺動するように設定したことにより、摩擦パッド１６，１８のディスクロータ１４との当接面１６ａ，１８ａの摩耗に対する対応が可能となる。

つまり、例えば車両制動時（直進時）において、運転者がブレーキを踏込んだときに、摩擦パッド１６，１８の当接面１６ａ，１８ａが２００μｍの作動をさせてもディスクロータ１４と当接しない程度に摩耗していたとする。この場合、ガイドピン１０（キャリパボディ６）は、摩耗した分だけ、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４に対して摺動する。

このため、制動解除後には、ガイドピン１０（キャリパボディ６）が、せん断剛性設定部３４の復帰弾性力によって、設定値分の２００μｍだけ復帰される。つまり、キャリパボディ６は、せん断剛性設定部３４の復帰弾性力によって、初期位置に摺動した長さ（つまり摩耗量）を加算した位置、即ち、初期位置より摩耗量だけ手前の位置まで復帰される。これにより、摩擦パッド１６，１８とディスクロータ１４との間の間隔を最大２００μｍまでに規制できる。

なお、上記において、せん断剛性を設定するのに用いるガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４とガイドピン１０の外周面とを摺動させない変位量を２００μｍとしたが、これに限るものではない。例えば、発明者の実験によれば、ブレーキを強く踏込んだ場合のガイドピン１０（キャリパボディ６）のトルクメンバ４に対する変位量の最大値は、略５００μｍである。

このため、５００μｍ変位しても、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４がガイドピン１０上を摺動しないようせん断剛性設定部３４によるせん断剛性の大きさを設定してもよい。さらには、２００μｍ〜５００μｍの間で、どの変位量を用いてせん断剛性を設定してもよい。その際には、上記の説明における２００μｍの部分を、新たに設定した２００μｍ〜５００μｍのいずれかの設定値に読み換えればよい。

ガイドピン導入部３５は、ガイドピン嵌合部３３から伸縮部３０側に向かって形成されている。図６に示すように、ガイドピン導入部３５は、ガイドピン嵌合部３３との接続部を支点として若干回動可能に連結されている。これによって、ガイドピン１０を係入させていく場合に発生しやすいとされる組み付け初期の引っかかりを、ガイドピン導入部３５から係入させていくことによって抑制し、ガイドピン嵌合部３３への導入をスムーズなものとすることができる。

次に、ディスクブレーキ装置２の作動について、図８に示すガイドピン嵌合部摩擦力−ガイドピンストロークグラフ，図９に示すガイドピンとガイドピン嵌合部との接触面圧グラフおよび図１０に示すガイドピン組み付け荷重グラフに基づき説明する。なお、下記説明では、車両が左旋回中の場合における、左前輪に設けられたディスクブレーキ装置２の作動について説明する。

運転者がステアリングを操舵し、車両が左旋回すると、前述した作用によって、ディスクロータ１４がアウタ側の摩擦パッド１６を押して、直進時の通常制動時よりも大きなキャリパボディ６の変位量である旋回時変位量（例えば２００μｍ）を発生させる（図７参照）。

これによって、キャリパボディ６に固定されたガイドピン１０は、トルクメンバ４のガイド穴１２に設けられたブーツ２６が有するガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４の内周面をガイド穴１２の奥方向に向かって変位（ストローク）する。

このときガイド穴固定部２８の外周固定部３２とガイドピン嵌合部３３との間に形成されたせん断剛性設定部３４が、ガイドピン１０が２００μｍ変位するよう弾性変形して撓む。その間、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４はガイドピン１０と密着状態を維持している。

上記について、図８に基づき説明する。なお、図８において、発明品の特性は実線で示し、従来技術の特性を破線で示している。図８において縦軸は、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４のガイドピン１０に対する摩擦力であり、横軸がガイドピンストロークである。図８の実線（発明品の特性）に示すように、ガイドピン１０は、E点（ガイドピン１０の変位始め）からF点（ガイドピン１０の変位終わり）までの間において、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４がガイドピン１０を摺動せず、せん断剛性設定部３４の弾性変形内で作動している。F点に近づいていくと、せん断剛性設定部３４では徐々に剛性が大きくなっていく。これによりガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４のガイドピン１０に対する静摩擦力が上昇していく。

その後、F点を越えると、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４のガイドピン１０に対する静摩擦力が、設定された静摩擦力を越えるため、ガイドピン１０は、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４との密着状態を脱して滑りだす。これにより、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４のガイドピン１０に対する摩擦力（動摩擦力）は低下して所定の値（Ｇ参照）となり、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４は所定の動摩擦力に抗してガイドピン１０上を摺動する。このとき、本実施形態においては、所定の動摩擦力は、従来技術の動摩擦力と略同等となるようにしている。

そして、ステアリングが戻されて旋回が終了し、車両が直進状態となると、車両旋回中におけるガイドピン１０の変位量がF点までの間であった場合には、キャリパボディ６はせん断剛性設定部３４の復帰弾性力によって初期位置Ｅまで復帰される。これによって、インナ側摩擦パッド１８とディスクロータ１４が当接し、引き摺りを発生させることを防止できる。

また、旋回中においてガイドピン１０の変位量がF点を越えてしまっても、キャリパボディ６は、せん断剛性設定部３４の復帰弾性力によって初期位置ＥにF点を越えた変位量を加算した位置、つまり、初期位置Ｅに対して、F点を越えた変位量分だけ手前の位置まで復帰する。

なお、図８には、参考のため、従来技術のディスクブレーキ装置において、通常制動を実施し、ガイドピン（キャリパボディ）を作動させた場合のブーツの他端部のガイドピンに対する摩擦力−ガイドピンストローク特性（破線）が載せてある。これをみて判るように、本発明品におけるガイドピン１０がガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４を摺動し始めるときの静摩擦力および摺動し始めたのちの動摩擦力が、従来技術品の特性と同じになるよう設定してある。これにより、従来と同様の構成を有するディスクブレーキ装置に適用し易くなる。

また、参考のため、図８には、ガイドピン１０が、強めのブレーキ制動時にガイドピン１０（キャリパボディ６）が５００μｍ変位しても、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４がガイドピン１０上を摺動しないようせん断剛性設定部３４によるせん断剛性が設定された場合における、摩擦力−ガイドピンストローク特性（２点鎖線）が載せてある。なお、作用については発明品と同様であるので、詳細な説明は省略する。

次に、ガイドピン１０をガイドピン嵌合部３３に組み付けた場合における、ガイドピン１０とガイドピン嵌合部３３との接触面圧およびガイドピン組み付け荷重について、図９および図１０のグラフに基づき説明する。いずれの図も、発明者によって実際に評価された結果となっている。なお、嵌合延在部４４はガイドピン嵌合部３３よりも明らかに面圧が低いので、本評価においては、嵌合延在部４４の評価は行なわずガイドピン嵌合部３３の評価結果のみグラフに載せてある。

図９のグラフでは縦軸がガイドピン嵌合部３３のガイドピン１０との接触面圧であり、横軸がガイドピン嵌合部３３のガイドピン１０との接触位置を示している。図９のグラフによれば、ガイドピン嵌合部３３の全長に亘り、許容値に対してガイドピン１０に対するガイドピン嵌合部３３の面圧が小さくなっていることが判る。

また、図１０のグラフでは縦軸がガイドピン組み付け荷重であり、発明品の組み付け荷重の最大値を示している。図１０のグラフによれば、ガイドピン１０をガイドピン嵌合部３３の入口側から挿入していったときの組み付け荷重、即ち、押込み荷重が許容値に対して明らかに小さくなっていることが判る。なお、いずれの許容値も、事前に発明者によって決定された値であり、ひっかかりなくガイドピン１０をガイドピン嵌合部３３に組み付けていくための基準とする値である。よって設定値は任意に決定すればよい。

つまり、せん断剛性設定部３４は、外周固定部３２とガイドピン嵌合部３３との間に設けているので、ガイドピン１０の組み付け時においては、従来技術のようにガイドピン嵌合部３３に半径方向の切り欠きを設ける必要がない。これにより、ガイドピン嵌合部３３は連続面で形成できるので、面圧が突出して高くなる部分を設けず形成できる。このため、ガイドピン１０をガイドピン嵌合部３３に組み付ける際、ガイドピン１０はガイドピン嵌合部３３で引っかかることなくスムーズに挿入される。なお、ガイドピン嵌合部３３に接続される嵌合延在部４４も連続面で形成されているので、面圧が突出して高くなる部分はなく、ガイドピン１０をスムーズに挿入できる。

そして、先端部に振動防止部材４８が嵌合されたガイドピン１０をガイドピン嵌合部３３に組み付ける際にも、振動防止部材４８がガイドピン嵌合部３３にひっかかり組み付けが困難になることがない。これも発明者により実験によって確認されている。

また、本実施形態においては、ガイドピン導入部３５を備えている。このため、ガイドピン１０挿入時には、ガイドピン導入部３５を経由してガイドピン嵌合部３３に進入するので、さらにスムーズに組み付けが行える。ただし、図１１に示す変形例１のように、ガイドピン導入部３５を廃止してもよく、これによってもガイドピン１０をスムーズに組み付けるという効果は充分得られる。

さらに、本実施形態においては、車両が左旋回中である場合における左前輪に設けられたディスクブレーキ装置２の作動について説明した。しかし、車両が右旋回中で有る場合における右前輪に設けられたディスクブレーキ装置２の作動についても、上記で説明した作動と同様となる。

また、右旋回中の車両における左前輪のディスクブレーキ装置２、および左旋回中の車両における右前輪のディスクブレーキ装置２の作動については、倒れたディスクロータ１４がインナ側の摩擦パッド１８を押すことになる。これにより、ディスクロータ１４は、ガイドピン１０（キャリパボディ６）をガイド穴１２から抜け出る方向に変位させる。しかし、このときにもガイドピン１０はガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４との間で摺動することはない。そして、ガイドピン１０（キャリパボディ６）がディスクロータ１４によって押され変位した後に、変位した分だけせん断剛性設定部３４の作用により初期位置まで好適に復帰される。これにより、旋回終了後に、アウタ側の摩擦パッド１６とディスクロータ１４とが当接し、引き摺りを発生させることが防止される。

なお、本実施形態に係るディスクブレーキ装置２では、構造上、車両旋回時に、ディスクロータ１４がアウタ側の摩擦パッド１６を押したことにより変位されるガイドピン１０（キャリパボディ６）の変位量よりも、ディスクロータ１４がインナ側の摩擦パッド１８を押したことにより変位されるガイドピン１０（キャリパボディ６）の変位量のほうが小さくなる。これは、ディスクロータ１４がインナ側の摩擦パッド１８を押した場合には、摩擦パッド１８の変位によって押されるピストン２０が単独で変位可能なためである。これにより、ガイドピン１０（キャリパボディ６）の変位量が吸収され、変位量は小さくなる。このため、本実施形態で説明したディスクロータ１４がアウタ側の摩擦パッド１６を押したときの旋回時変位量に基づき、せん断剛性を設定しておけば、左右の車両旋回方向における左右前輪のディスクブレーキ装置２の全ての作動に対して対応可能となる。

上述の説明から明らかなように、本実施形態においては、ガイド穴固定部２８は、外周固定部３２とガイドピン嵌合部３３との間に、伸縮部３０と反対側の端面に開口する環状凹部４６により形成されるガイドピン１０の軸線方向のせん断剛性が設定可能なせん断剛性設定部３４を有している。せん断剛性設定部３４では、車両が旋回されキャリパボディ６が旋回時変位量変位しても、ガイドピン嵌合部３３がガイドピン１０との静摩擦力でガイドピン１０を摺動しないせん断剛性に設定されている。

これにより、キャリパボディ６が旋回時変位量変位しても、ガイドピン嵌合部３３が静摩擦力によってガイドピン１０上を摺動しないとともに、車両旋回後には、せん断剛性設定部３４の弾性力によってキャリパボディ６（ガイドピン１０）をトルクメンバ４に対して初期位置まで、良好に復帰させることができる。

また、せん断剛性設定部３４は環状凹部４６の底面４６ａとガイド穴固定部２８の伸縮部３０側の端面との間で形成されている。そして、環状凹部４６は、ガイド穴固定部２８の伸縮部３０と反対側の端面に形成されている。これにより、環状凹部４６は、型抜きがしやすいので、簡易にせん断剛性設定部３４を形成できるとともにブーツ２６を低コストで製造できる。

また、せん断剛性設定部３４は、外周固定部３２とガイドピン嵌合部３３との間に設けているので、従来技術のようにガイドピン嵌合部３３に半径方向に切り欠きを設ける必要がない。これにより、ガイドピン嵌合部３３では面圧が突出して高くなる部分を設けず形成できるので、ガイドピン１０をガイドピン嵌合部３３に組み付ける時には、ガイドピン１０がガイドピン嵌合部３３で引っかかることなくスムーズに挿入できる。

また、本実施形態によれば、せん断剛性は、摩耗パッド１６，１８が摩耗してキャリパボディ６が旋回時変位量より大きい追随変位量変位された場合に、ガイドピン嵌合部３３がガイドピン１０との静摩擦力に抗してガイドピンを摺動するよう設定されている。このため、摩耗パッド１６，１８が旋回時変位量をこえてもディスクロータ１４に接触しない程度に摩耗した場合には、摩耗した分だけガイドピン嵌合部３３がガイドピン１０を摺動し、その後、キャリパボディ６は、せん断剛性設定部３４の弾性力によって初期位置に摺動した距離を加算した位置まで復帰される。これにより、摩耗パッド１６，１８とディスクロータ１４との間の間隔が適正な値を越えることのないよう規制できる。

また、本実施形態によれば、ガイドピン嵌合部３３から伸縮部３０側にガイドピン導入部３５が形成されている。このため、ガイドピン１０の引っかかりが発生しやすい、ガイドピン嵌合部３３の入口部への導入をスムーズなものとすることができる。

また、本実施形態によれば、ガイドピン１０の先端部には振動防止部材４８が嵌合されているので、車両の振動によって、ガイドピン１０と、ガイドピン１０が挿入されるガイド穴１２との衝突が発生したときの衝突音、つまり異音の発生を抑制できる。また、上述のとおり、ガイドピン嵌合部３３を、面圧が突出して高くなる部分を設けず形成できる。これにより、ガイドピン１０をガイドピン嵌合部３３に嵌合させるため、挿入していっても振動防止部材４８がガイドピン嵌合部３３にひっかかることなく、スムーズに組み付けが行える。

なお、上記実施形態においては、環状凹部４６を連続した円環形状で形成した。しかし、この形状に限らず、環状凹部４６を図１２に示す断続した形状によって形成してもよい。

また、本実施形態においては、ブーツ２６のガイド穴固定部２８の形状を図６に示す形状とした。しかしこの形状に限らず、変形例として図１３（変形例２）および図１４（変形例３）に示すような形状としてもよい。図１３（変形例２）では、外周延在部５２の方が嵌合延在部５４よりも図面左方向に向かって長くなるよう形成されている。また図１４（変形例３）では、嵌合延在部６４の方が外周延在部６２よりも図面左方向に向かって長くなるよう形成されている。これによっても効果は得られる。

また、本実施形態においては、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４，５４，６４を連続面とした。しかし、この態様に限らず、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４，５４，６４の少なくとも一方の内周面全周に亘って潤滑油を保持するための窪みを設けてもよい。また、その窪みは、連続して環状を形成せず断続的に形成されていてもよい。

なお、このとき、環状の窪みの大きさは、窪みが形成されることによって、ガイドピン１０と密着する、ガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４，５４，６４の少なくとも一方の密着面の面圧を所定値以下とすることが条件である。そして、当該所定値以下の面圧とは、ガイドピン１０をガイドピン嵌合部３３および嵌合延在部４４に挿入および摺動させたときに、ひっかかりのない面圧の大きさであり、事前に実験等によって任意に設定すればよい。

２・・・ディスクブレーキ装置、 ３・・・支持部材（ナックル）、 ４・・・トルクメンバ、 ６・・・キャリパボディ、 １０・・・ガイドピン、 １２・・・ガイド穴、 １４・・・ディスクロータ、 １６，１８・・・摩擦パッド、 ２０・・・ピストン、 ２２・・・シリンダ室、 ２４・・・ピストンシール、 ２６・・・ブーツ、 ２７・・・ガイドピン固定部、 ２８・・・ガイド穴固定部、 ３０・・・伸縮部、 ３２・・・外周固定部、 ３３・・・ガイドピン嵌合部、 ３４・・・せん断剛性設定部、 ３５・・・ガイドピン導入部、 ４２，５２，６２・・外周延在部、 ４４，５４，６４・・嵌合延在部、 ４６・・・環状凹部、 ４８・・・振動防止部材。

Claims (4)

1. 車体に支持された支持部材（３）に回転可能に支承された車輪と共に回転するディスクロータ（１４）に摩擦パッド（１６，１８）を押し付けるピストン（２０）を備え、前記支持部材に固定されるトルクメンバ（４）と係合して前記ディスクロータの平面に対し直交方向に移動可能なキャリパボディ（６）と、前記トルクメンバおよび前記キャリパボディの一方に固定され前記直交方向に延在するガイドピン（１０）と、前記トルクメンバおよび前記キャリパボディの他方に設けられ前記ガイドピンと摺動可能に嵌合するガイド穴（１２）と、前記ガイドピン側にガイドピン固定部（２７）で固定され前記ガイド穴側にガイド穴固定部（２８）で固定され両固定部間に形成された伸縮部（３０）で前記ガイドピンの外周を保護するブーツ（２６）と、が備えられたディスクブレーキ装置（２）であって、
   前記ブーツのガイド穴固定部は、前記ガイド穴に圧着される外周固定部（３２）と、前記外周固定部の内周側で前記ガイドピンと密着嵌合するガイドピン嵌合部（３３）と、前記外周固定部と前記ガイドピン嵌合部との間に設けられ前記ガイド穴固定部の前記伸縮部と反対側の端面に開口する環状凹部（４６）により形成される前記ガイドピンの軸線方向のせん断剛性を設定可能なせん断剛性設定部（３４）と、を有し、
   前記せん断剛性設定部は、車両が旋回され前記ディスクロータが前記支持部材に対して変位することで前記キャリパボディが車両直進時の変位量より大きく変位される旋回時変位量変位しても、前記ガイドピン嵌合部が前記ガイドピンとの静摩擦力で前記ガイドピンを摺動しないせん断剛性に設定されているディスクブレーキ装置。
2. 請求項１において、
   前記せん断剛性設定部は、前記パッドが摩耗することにより前記キャリパボディが前記旋回時変位量より大きい追随変位量変位されると、前記ガイドピン嵌合部が前記ガイドピンとの静摩擦力に抗して前記ガイドピンを摺動するように、前記せん断剛性が設定されているディスクブレーキ装置。
3. 請求項１または２において、
   前記ブーツは、前記ガイドピン嵌合部から前記伸縮部側にガイドピン導入部（３５）が形成されているディスクブレーキ装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、前記ガイドピンの先端部には振動防止部材（４８）が嵌合されているディスクブレーキ装置。

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