JP2015121291A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数、重量並びにコストを低減することができるディスクブレーキの提供。
【解決手段】キャリパ１５が、一対のライニング材５２，１５０のうちの一のライニング材５２を押圧するピストン６３が摺動可能に配置されるシリンダ部１６１と、シリンダ部１６１からディスク軸方向に延びてディスク１１の外周側を跨ぐように形成されるブリッジ部１２１と、ブリッジ部１２１からディスク径方向に延びてディスク１１の側面１１ｂに対向する対向面１２２ａが形成される爪部１２２とを有し、爪部１２２の対向面１２２ａに、一対のライニング材５２，１５０のうちの他のライニング材１５０が接着されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両を制動するためのディスクブレーキに関する。

ディスクブレーキにおいて、キャリパの爪部にライニング材を取り付けるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−５６６１１号公報

上記のディスクブレーキにおいては、ライニング材の凹部にバッキングプレートを嵌着し、このバッキングプレートの凹部に支軸を嵌着し、この支軸をキャリパの爪部に挿入する構造になっている。このため、ライニング材をキャリパの爪部に取り付けるための構造が複雑で、ディスクブレーキの製造が煩雑になっている。

したがって、本発明は、製造効率を向上させることができるディスクブレーキの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ディスクの側面に対向する爪部の対向面に、ライニング材を接着する構成とした。

本発明のディスクブレーキによれば、製造効率の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るディスクブレーキを示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るディスクブレーキを示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るディスクブレーキを示す側面図である。 図１のＸ−Ｘ断面図である。 本発明の一実施形態に係るディスクブレーキの取付部材およびインナ側の摩擦パッドを示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るディスクブレーキのリテーナを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図である。 本発明の一実施形態に係るディスクブレーキのインナ側の摩擦パッドを示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るディスクブレーキのキャリパ本体を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るディスクブレーキのキャリパ本体を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るディスクブレーキのキャリパ本体の爪部側を示す断面図である。 ブリッジ部材へライニング材を接着する際の接着剤塗布工程後のブリッジ部材を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は平断面図である。 ブリッジ部材へライニング材を接着する際の圧縮成形・接着工程を示すもので、（ａ）は側断面図、（ｂ）は平断面図である。 ブリッジ部材へのライニング材を接着する際の熱処理工程を示すもので、（ａ）は側断面図、（ｂ）は平断面図である。 本発明の一実施形態に係るディスクブレーキのアウタ側の交換用摩擦パッドを示す正面図である。

本発明の一実施形態に係るディスクブレーキについて図面を参照して以下に説明する。

本実施形態のディスクブレーキ１０は、車両用、具体的には四輪自動車用のもので、図示略の車輪とともに回転する図１〜図４に示すディスク１１を制動することで、車両を制動するものである。なお、本発明は、自動二輪車等の他の車両にも勿論適用可能である。以下においては、ディスク１１の径方向をディスク径方向と称し、ディスク１１の軸線方向をディスク軸方向と称し、ディスク１１の回転方向をディスク回転方向と称す。また、ディスク径方向に沿いディスクブレーキ１０のディスク回転方向中心とディスク１１の回転中心とを通過する線をブレーキ中央線と称す。

ディスクブレーキ１０は、車両の非回転部分に取り付けられる取付部材１２と、取付部材１２に対してディスク軸方向に移動可能に設けられるキャリパ１５とを備えている。取付部材１２は、図２，図３に示すように、ディスク１１の外径側を跨ぐように配置されることになり、この状態で車両の非回転部分に固定される。キャリパ１５は、図２〜図４に示すようにディスク１１の外径側を跨いだ状態で、ディスク軸方向に摺動可能となるように取付部材１２に支持される。

図１，図２に示すように、取付部材１２は、ブレーキ中央線を含む平面を中心に鏡面対称の形状をなしている。取付部材１２は、図５に示すように、キャリア１６と一対のガイド部材１７，１７と一対のリテーナ１８，１８と一対のビス１９，１９とからなっている。図３に示すように、キャリア１６は、ディスク１１に対してそのインナ側（車幅方向内側：図３の右側）の側面１１ａに対向するように配置される板状の取付ベース部２０と、ディスク１１に対してそのアウタ側（車幅方向外側：図３の左側）の側面１１ｂに対向するように配置される板状のアウタビーム部２１と、図２に示すように、ディスク１１の半径方向外側を超えてこれら取付ベース部２０とアウタビーム部２１とをディスク回転方向両端位置で連結する板状の一対の連結部２２，２２とを有している。

図１に示す取付ベース部２０は、ディスク軸方向に直交する同一平面内に配置されており、ベース本体部２５と、一対の内側延出部２７，２７とを有している。ベース本体部２５は、ディスク回転方向に沿って延在している。一方の連結部２２は、ベース本体部２５のディスク径方向外側のディスク回転方向の一端部からディスク径方向外方に延出している。他方の連結部２２は、ベース本体部２５のディスク径方向外側のディスク回転方向の他端部からディスク径方向外方に延出している。

図１に示すように、一対の内側延出部２７，２７は、それぞれベース本体部２５のディスク径方向外側の連結部２２，２２よりもディスク回転方向の内側近接位置からディスク径方向外側に延出している。一対の内側延出部２７，２７は、ブレーキ中央線と平行に延出している。

一対の内側延出部２７，２７には、一対のパッド支持凹部２８，２８が形成されている。一方のパッド支持凹部２８は、一方の内側延出部２７の他方の内側延出部２７側に、この他方の内側延出部２７から離れる方向（ディスク回転方向外方）に向けて凹んで形成されている。他方のパッド支持凹部２８は、他方の内側延出部２７の一方の内側延出部２７側にこの一方の内側延出部２７から離れる方向（ディスク回転方向外方）に向けて凹んで形成されている。つまり、一対のパッド支持凹部２８，２８はディスク回転方向に沿って互いに凹みの開口が向かい合うように反対方向に凹んで形成されている。一対の内側延出部２７，２７には、一対の嵌合穴２９，２９が形成されている。一対の嵌合穴２９，２９は、それぞれ、内側延出部２７，２７のパッド支持凹部２８，２８に対しベース本体部２５と反対側の部分でディスク軸方向に貫通して形成されている。

ベース本体部２５には、一対の取付穴３０，３０が形成されている。一対の取付穴３０は、それぞれベース本体部２５のディスク回転方向に離間してディスク軸方向に貫通して形成されている。キャリア１６は、これら取付穴３０，３０に挿通される締結具、例えば、ボルトによって車両の非回転部分に固定される。

一対の連結部２２，２２は、ディスク径方向外側ほどブレーキ中央線から離間するように傾斜して延出している。図３に示すように、一対の連結部２２，２２は、それぞれベース本体部２５のディスク回転方向の端部からディスク径方向外側ほどディスク軸方向のアウタ側に位置するように湾曲した後、ディスク軸方向に沿って延出しており、ディスク１１の外周面１１ｃを越えて形成されている。一対の連結部２２，２２は、ディスク軸方向に沿う部分が、ディスク径方向内側に対向するディスク１１の外周位置の接線方向に沿っている。

アウタビーム部２１は、図２に示すように、一対の連結部２２，２２のディスク１１よりも取付ベース部２０とは反対側に延出する部分のディスク回転方向内端位置同士を連結しており、図１に示すようにブレーキ中央線に直交する同一平面内に配置されている。アウタビーム部２１は、図５に示すように、一対の基板部３１，３１と、一本のビーム本体部３２とを有している。一方の基板部３１は、一方の連結部２２の他方の連結部２２側（ディスク回転方向内側）から、この他方の連結部２２に向けて延出している。他方の基板部３１は、他方の連結部２２の一方の連結部２２側（ディスク回転方向内側）から、この一方の連結部２２に向けて延出している。ビーム本体部３２は、一対の基板部３１，３１の相互近接側かつディスク軸方向の取付ベース部２０とは反対側同士を結んでいる。

キャリア１６は、一定板厚の一枚の金属板からプレス成形を主体に形成されている。例えば、キャリア１６は、アウタビーム部２１、取付ベース部２０および連結部２２，２２で囲まれ、ディスク１１が配設される空間部や、取付ベース部２０の嵌合穴２９，２９および取付穴３０，３０が予め打抜き形成された状態で、同一平面内に配置された展開状態の中間形成体が準備される。この中間形成体が、プレス装置による曲げ加工により、取付ベース部２０に対して一対の連結部２２，２２が折り曲げられ、一対の連結部２２，２２に対してアウタビーム部２１が折り曲げられる。このようにしてキャリア１６が形成される。なお、嵌合穴２９，２９および取付穴３０，３０は上記曲げ加工の後に穿設することも可能である。

一対のガイド部材１７，１７は、それぞれ、有底円筒状をなしており、外周側に、底部側の小径外径部３６と、底部とは反対側にあって小径外径部３６よりも大径の大径外径部３７とを有している。ガイド部材１７，１７は、小径外径部３６が、キャリア１６の図１に示す嵌合穴２９，２９にディスク軸方向のアウタビーム部２１とは反対側から嵌合される。その際に図５に示すように、大径外径部３７と小径外径部３６との間の段差面が内側延出部２７に当接するようになっている。

図５に示す一対のリテーナ１８，１８は共通部品である。図６に示すように、リテーナ１８は、取付部４０とバネ部４１とからなっている。リテーナ１８は、一体成形品であり、一枚の板材に打抜き加工および曲げ加工が施されて形成される。取付部４０は、平板状の下板部４２と、この下板部４２の長さ方向の両端部からこの下板部４２に垂直をなして延出する一対の中間板部４３，４３と、これら中間板部４３，４３の下板部４２に対し反対側から下板部４２と同側に延出してこれら中間板部４３，４３同士を連結する上板部４４とを有している。下板部４２と上板部４４とは平行をなしている。上板部４４は中間板部４３，４３側が、中間板部４３，４３の間が凹状に切り欠かれた形状をなしている。また、上板部４４の中間板部４３，４３に対し反対側の端縁部は、長さ方向の両側が長さ方向の中央側ほど中間板部４３，４３から離れるように傾斜しており、上板部４４の長さ方向の中央には中間板部４３，４３に対し反対側に半円状に突出する突出部４８が形成されている。この突出部４８の位置に、板厚方向に貫通する取付穴４５が形成されている。

バネ部４１は、下板部４２の長さ方向の中間部からこの下板部４２に対し垂直よりも若干大きい角度で傾斜して中間板部４３，４３と同側に延出する基端板部４６と、この基端板部４６に垂直をなして基端板部４６の下板部４２に対し反対側から上板部４４と同側に延出する先端板部４７とを有している。

図５に示すように、一対のリテーナ１８，１８は、キャリア１６の一対の基板部３１，３１の相互近接側に取り付けられることになり、その際に、それぞれが一対の中間板部４３，４３を基板部３１に当接させながら下板部４２と上板部４４とで基板部３１を挟持する。そして、この状態で、一対のリテーナ１８，１８は、取付穴４５，４５に挿通されるビス１９，１９で基板部３１，３１にネジ止めされる。一対のリテーナ１８，１８は、取付部４０，４０が基板部３１，３１に取り付けられた状態で、図６に一方のみを示す基端板部４６，４６が互いに近接する方向に若干傾斜して延出する。図５に示すように、一対のガイド部材１７，１７がキャリア１６に嵌合固定され、一対のリテーナ１８，１８がキャリア１６にビス１９，１９でネジ止め固定されて取付部材１２となる。ガイド部材１７，１７はディスク軸方向に沿って配置される。リテーナ１８，１８はディスク回転方向離間した状態で互いに対向してキャリア１６に配置される。

図４に示すように、ディスクブレーキ１０は、取付部材１２およびキャリパ１５とは別体であってディスク１１のインナ側（図４の右側）に配置される摩擦パッド５０を有している。この摩擦パッド５０は、取付部材１２にディスク軸方向に摺動可能となるように支持される。

摩擦パッド５０は、図７に示すように、裏板５１と、裏板５１の厚さ方向の一側に貼付されるライニング材５２とを有している。裏板５１は、ライニング材５２を支持する基板部５３と、一対の凸部５４，５４とを有している。一対の凸部５４，５４は、基板部５３のディスク回転方向の端部からディスク回転方向に沿って基板部５３から離れる方向（ディスク回転方向外方）に突出している。摩擦パッド５０の裏板５１には、ライニング材５２の摩耗時にディスク１１に接触する図５に示す摩耗センサ５５が取り付けられている。

ライニング材５２は、図７に示すように、円弧状に湾曲する面部５２ａと、面部５２ａの両端部から先端側ほど互いに近接するように傾斜して延出する一対の面部５２ｂ，５２ｂと、これら面部５２ｂ，５２ｂの面部５２ａに対し反対側同士を結ぶ面部５２ｃとを有している。これら面部５２ａ、面部５２ｂ，５２ｂおよび面部５２ｃは、裏板５１から垂直に立ち上がっている。また、ライニング材５２には、裏板５１とは反対側に裏板５１と平行をなす一対の面部５２ｄ，５２ｄが間に溝部５２ｅを挟んで形成されており、一対の面部５２ｄ，５２ｄの両外側に外側ほど裏板５１に近づくように傾斜する面部５２ｆ，５２ｆが形成されている。

ここで、面部５２ａ、面部５２ｂ，５２ｂおよび面部５２ｃは、裏板５１にライニング材５２を圧縮成形する際に金型で形成される。一対の面部５２ｄ，５２ｄ、溝部５２ｅおよび面部５２ｆ，５２ｆはライニング材５２を圧縮成形した後、切削加工により形成される。

摩擦パッド５０は、図１に示すように、裏板５１の凸部５４，５４が、取付部材１２の取付ベース部２０のパッド支持凹部２８，２８に摺動可能に嵌合される。これにより、摩擦パッド５０は、ディスク回転方向両側が、取付部材１２に対してディスク回転方向およびディスク径方向の移動が規制されながらディスク軸方向に移動可能に支持される。言い換えれば、取付部材１２が摩擦パッド５０のディスク軸方向の移動を案内する。摩擦パッド５０は、図４に示すように、ディスク１１のインナ側（図４の右側）の側面１１ａに対向するように配置され、制動時にライニング材５２がこの側面１１ａに当接することになる。図１に示す取付部材１２は、摩擦パッド５０がディスク１１と接触することにより生じる制動トルクを、摩擦パッド５０に当接するそのディスク回転方向出口側の内側延出部２７で受けることになる。

キャリパ１５は、図８，図９に示すキャリパ本体６０と、図２に示すようにキャリパ本体６０にディスク回転方向に離間して設けられる一対のスライドピン６１，６１および一対のピンブーツ６２，６２と、図４に示すピストン６３、シール部材６４、ピストンブーツ６５およびブリーダプラグ６６とを有している。キャリパ本体６０は、シリンダ部材７１と、これとは別体のブリッジ部材７２と、これらを連結する図２，図３に示す三本のボルト７３，７３，７３とからなっている。

シリンダ部材７１は、鋳造の一体成形品であり、図４に示すように、有底筒状をなすシリンダ本体部７５と、このシリンダ本体部７５の軸方向中間位置から径方向外方に突出するフランジ部７６とを有している。つまり、シリンダ部材７１は、全体として有底筒状に形成されており、シリンダ部材７１の外周にはフランジ部７６が径方向外側に突出して形成されている。フランジ部７６は、図８にディスク径方向内側の一カ所のみを図示するが、本実施形態においては、シリンダ本体部７５のディスク径方向内側およびディスク回転方向両側の三カ所において径方向外方に大きく突出する形状をなしている。図４，図８にディスク径方向内側の一カ所のみを図示するが、フランジ部７６には、これら三カ所それぞれにシリンダ本体部７５の軸方向に沿って貫通するネジ穴７８が形成されている。なお、フランジ部７６は、必ずしも三カ所でなくともよく、少なくとも二カ所あれば、二カ所若しくは四カ所以上であってもよい。

図４に示すように、シリンダ本体部７５は、筒状部８４とその軸方向の一端を閉塞する底部８５とを有し、筒状部８４の底部８５に対し反対側が開口する有底円筒状をなしている。シリンダ部材７１は、底部８５の中央位置にて底部８５から筒状部８４とは反対方向に突出する中央突起部８８と、底部８５の中央突起部８８よりも径方向外側位置にて底部８５から中央突起部８８と同方向に突出する図２に示す一対の突起部８９，８９と、これらを繋ぐこれらよりも低く突出する連結部９０とを有している。

図４に示すように、中央突起部８８には、これと底部８５とを貫通するネジ穴９３が形成されており、このネジ穴９３には図示略のブレーキ配管の螺合部材が螺合される。これにより、ブレーキ配管がシリンダ本体部７５の内部に連通する。連結部９０の一対の突起部８９，８９の間位置には係合穴９４が形成されており、この係合穴９４には、図示略のブレーキ配管の係合部材が係合される。これにより、ブレーキ配管のシリンダ部材７１からの延出方向を一定させる。一対の突起部８９，８９のうち、車両への取り付け時に上側となる所定の一方には、図示略のネジ穴がこの突起部８９および底部８５を貫通するように形成されており、このネジ穴には、エア抜き用のブリーダプラグ６６が螺合される。シリンダ部材７１は、このブリーダプラグ６６用のネジ穴を除けば、鏡面対称の形状をなしている。

シリンダ本体部７５は、外周側に、底部８５側にあって外周面が円筒面状をなす小径外径部１００と、底部８５とは反対側にあって外周面が小径外径部１００よりも大径の円筒面状をなす大径外径部１０１とを有している。上記したフランジ部７６は、大径外径部１０１の小径外径部１００側の端部位置に形成されている。よって、フランジ部７６の小径外径部１００側の端面と大径外径部１０１の小径外径部１００側の端面とは同一平面に配置されている。シリンダ部材７１は、フランジ部７６よりも底部８５側となる小径外径部１００の外径が、フランジ部７６から底部８５とは反対側の、フランジ部７６を除く大径外径部１０１の外径よりも小径となっている。

シリンダ本体部７５には、その内部にピストン６３が配置される。ピストン６３は、筒状部８４の円筒面状の内周面に摺動可能に設けられる。筒状部８４の内周部の開口端位置には、内周面よりも径方向外方に凹む円環状の係止溝１０５が形成されており、この係止溝１０５よりも若干底部８５側に、内周面よりも径方向外方に凹む円環状のシール溝１０６が形成されている。

ピストン６３は、筒状部１１０とその軸方向の一端を閉塞する底部１１１とを有し筒状部１１０の底部１１１に対し反対側が開口する有底円筒状をなしている。ピストン６３は、シリンダ本体部７５の内周面に、筒状部１１０の外周面で摺動可能に嵌合することになる。その際に、ピストン６３は、底部１１１が底部８５側に位置する向きでシリンダ本体部７５内に配置される。ピストン６３の外周部の底部１１１に対し反対側には、外周面よりも径方向内方に凹む円環状の係止溝１１３が形成されている。シリンダ部材７１の内周側に形成されたシール溝１０６には、シール部材６４が配置されている。シール部材６４は、シリンダ部材７１の内周側とピストン６３の外周側との隙間をシールする。また、シリンダ部材７１の内周側に形成された係止溝１０５にはピストンブーツ６５の一端が係止され、ピストン６３の外周側に形成された係止溝１１３には、このピストンブーツ６５の他端が係止される。これにより、ピストンブーツ６５がシリンダ部材７１とピストン６３との隙間に異物が進入することを規制する。

ブリッジ部材７２は、図９に示すようにシリンダ部材７１のフランジ部７６が固定される板状の固定部１２０と、固定部１２０の一端縁部から固定部１２０に対し垂直方向に延出する板状のブリッジ部１２１と、ブリッジ部１２１の固定部１２０とは反対側からブリッジ部１２１に対し垂直方向に延出する板状の爪部１２２とを有している。固定部１２０および爪部１２２は、ブリッジ部１２１からその厚さ方向の同側に延出している。

固定部１２０は、図８に示すように、幅方向（図８における左右方向）の長さが一定の基板部１２５と、基板部１２５のブリッジ部１２１とは反対方向にあって幅方向の中央側ほどブリッジ部１２１とは反対側に位置するように膨出する形状の膨出板部１２６とを有している。基板部１２５の幅方向の両端部には、ブリッジ部１２１とは反対側の端部位置に、厚さ方向に貫通する一対の貫通穴１２７，１２７が形成されている。また、膨出板部１２６には、図４において幅方向の中央の一カ所のみ示すが、幅方向の中央の一カ所と幅方向両側の二カ所の合計三カ所に厚さ方向に貫通する貫通穴１２８が形成されている。

図８に示すように、ブリッジ部１２１は、固定部１２０と幅方向を一致させるように固定部１２０から延出している。ブリッジ部１２１は、図９に示すように、固定部１２０の膨出板部１２６とは反対側の端縁部から湾曲しつつ固定部１２０に対し垂直方向に延出する湾曲板部１３１と、湾曲板部１３１の固定部１２０とは反対側の端縁部から平坦な形状で固定部１２０に対し垂直方向に延出する平坦板部１３２とを有している。湾曲板部１３１は、固定部１２０の幅方向に見て、湾曲板部１３１と固定部１２０とで挟まれる範囲側に中心を有する円弧状をなしている。湾曲板部１３１は、固定部１２０側の部分が固定部１２０側ほど膨出板部１２６側に位置し、固定部１２０とは反対側の部分が固定部１２０から離れるほど膨出板部１２６側に位置するように湾曲している。

図２に示すように、平坦板部１３２の湾曲板部１３１とは反対側の端部には、幅方向の両端に一対の面取り１３３，１３３が形成されている。ブリッジ部１２１は、平坦板部１３２のうち一対の面取り１３３，１３３を除いた部分と湾曲板部１３１とが幅が一定の定幅部１３４となっており、この定幅部１３４の幅が、図８に示す固定部１２０の基板部１２５の幅と同等になっている。そして、基板部１２５と定幅部１３４とは幅方向の位置を一致させている。

爪部１２２は、固定部１２０およびブリッジ部１２１と幅方向を一致させるようにブリッジ部１２１から延出している。爪部１２２は、図９に示すように、ブリッジ部１２１の平坦板部１３２の湾曲板部１３１とは反対側の端縁部から湾曲しつつ平坦板部１３２に対し垂直方向に延出する湾曲板部１４０と、湾曲板部１４０の平坦板部１３２とは反対側の端縁部から平坦な形状で平坦板部１３２に対し垂直方向に延出する平坦板部１４１とを有している。湾曲板部１４０は、ブリッジ部１２１の幅方向に見て、その固定部１２０側に中心を有する円弧状をなしている。よって、湾曲板部１４０は、ブリッジ部１２１側の部分がブリッジ部１２１側ほど固定部１２０側に位置し、ブリッジ部１２１とは反対側の部分がブリッジ部１２１から離れるほど固定部１２０とは反対側に位置するように湾曲している。平坦板部１４１は固定部１２０と平行をなしている。図８に示すように、爪部１２２は、ブリッジ部１２１から離れるほど幅方向の長さが短くなる形状をなしている。爪部１２２は、その先端縁部が、ブリッジ部１２１と平行な直線状をなしており、中間部に凹む部分がないノンリセスの形状になっている。爪部１２２の平坦板部１４１は、図４に示すように、ディスク１１の側面１１ｂに対向する平坦な対向面１２２ａを有して形成されている。

図２に示すように、ブリッジ部材７２には、幅方向の中央に、固定部１２０からブリッジ部１２１にかけて連続する挿通穴１４５が形成されている。挿通穴１４５は、固定部１２０に配置される領域部１４６と、ブリッジ部１２１に配置される領域部１４７とに分けられ、これらが連続するように繋がっている。挿通穴１４５の幅は、シリンダ部材７１の小径外径部１００の外径よりも広く、大径外径部１０１の外径よりも狭くなっている。領域部１４６は、ディスク径方向内側部分が半円状をなしており、この半円状をなす部分を囲むようにして、図４において一カ所のみ示す貫通穴１２８が、ディスク径方向内側とディスク回転方向両側の三カ所に形成されている。ブリッジ部材７２は、固定部１２０、ブリッジ部１２１および爪部１２２の幅方向の中央を通る平面を中心に鏡面対称の形状をなしている。

ブリッジ部材７２は、一定板厚の一枚の金属板からプレス成形を主体に形成されている。例えば、図４に一カ所のみ示す三カ所の貫通穴１２８と、図８に示す二カ所の貫通穴１２７，１２７とが予め形成された状態の固定部１２０と、挿通穴１４５を形成する部分が予め形成されたブリッジ部１２１および爪部１２２とが同一平面内に配置された展開状態の中間形成体が準備される。この中間形成体が、プレス装置による曲げ加工により、固定部１２０に対して湾曲板部１３１が湾曲するように曲げられ、湾曲板部１３１に対し平坦板部１３２が平坦な状態のまま若干折り曲げられ、平坦板部１３２に対して湾曲板部１４０が湾曲するように曲げられ、湾曲板部１４０に対し平坦板部１４１が平坦な状態のままとされる。このようにしてブリッジ部材７２が形成される。なお、図４に一カ所のみ示す三カ所の貫通穴１２８と図８に示す貫通穴１２７，１２７とは、上記の曲げ加工の後に穿設するようにしてもよい。

ディスクブレーキ１０は、爪部１２２の板厚方向のブリッジ部１２１側に向く対向面１２２ａに接着されるライニング材１５０を有している。ライニング材１５０は、図１０に示すように、円弧状に湾曲する面部１５０ａと、面部１５０ａの両端部から先端側ほど互いに近接するように傾斜して延出する一対の面部１５０ｂ，１５０ｂと、これら面部１５０ｂ，１５０ｂの面部１５０ａに対し反対側同士を結ぶ面部１５０ｃとを有している。これら面部１５０ａ、面部１５０ｂ，１５０ｂおよび面部１５０ｃは、対向面１２２ａから垂直に立ち上がっている。また、ライニング材１５０には、対向面１２２ａとは反対側に対向面１２２ａと平行をなす一対の面部１５０ｄ，１５０ｄが間に溝部１５０ｅを挟んで形成されており、一対の面部１５０ｄ，１５０ｄの両外側に外側ほど対向面１２２ａに近づくように傾斜する面部１５０ｆ，１５０ｆが形成されている。

ブリッジ部材７２にライニング材１５０を接着する工程は、例えば、以下のようになっている。

ライニング材１５０の素材を予め準備する素材準備工程を行う。例えば、速硬化性フェノール樹脂を４〜５％、変性フェノール樹脂を２〜３％、チタン酸カリウム繊維、ロックウール等の無機繊維を８〜２０％、三硫化アンチモンを５〜１０％、スチール繊維、銅繊維、その他強化繊維としてアラミド繊維、潤滑材として黒鉛、コークス等、有機系摩擦調整材としてカシューダスト、ゴム粉など、無機系摩擦調整材として珪酸ジルコニウム、酸化鉄、亜鉛等の粉末、充填材として硫酸バリウム、ｐＨ調整材として水酸化カルシウムを所定量配合し、混合してライニング素材を作成する。

図１１に示すように、ブリッジ部材７２の爪部１２２の平坦な対向面１２２ａの全面に接着剤Ｓを塗布し乾燥させる塗布工程を行う。図１１では塗布した接着剤Ｓを網掛けで示している。この接着剤Ｓは例えばフェノール樹脂系の接着剤が用いられる。

ブリッジ部材７２の爪部１２２に対してライニング材１５０の中間成形体を圧縮成形しつつ接着する圧縮成形・接着工程を行う。この圧縮成形・接着工程は、常温にて行う冷間圧縮成形工程となっている。圧縮成形・接着工程では、図１２に示すように、ブリッジ部材７２を爪部１２２において支持台１６８に載置させ、メス型１７０をセットする。メス型１７０には、図１０に示すライニング材１５０の面部１５０ａを形成するための面部１７０ａと面部１５０ｂ，１５０ｂを形成するための面部１７０ｂ，１７０ｂとが形成されている。そして、メス型１７０内に露出する接着剤Ｓ上に所定量の素材１５０Ｍを投入し、オス型１７１をセットする。オス型１７１にはライニング材１５０の面部１５０ｃを形成するための面部１７１ｃと、素材１５０Ｍを爪部１２２側に押圧するための押圧面１７１ａとが形成されている。

上記状態で、オス型１７１を爪部１２２側に所定の圧力（例えば、８０〜１６０ＭＰａ）で押圧する。これにより、ブリッジ部材７２に、面部１５０ａと面部１５０ｂ，１５０ｂと面部１５０ｃとを有する図１３に示す中間成形体１５０Ａが接着された状態となる。

次に、図１３に示すように、上記した中間成形体１５０Ａを爪部１２２に専用の押圧治具１７２によって所定の圧力で押圧し、所定の温度（例えば２２０℃）で所定時間（例えば６時間）加熱する熱処理工程を行う。この押圧治具１７２は中間成形体１５０Ａの爪部１２２に対し反対側の全面に当接する押圧面１７２ａを有している。

熱処理工程の後、図１０に示す一対の面部１５０ｄ，１５０ｄ、溝部１５０ｅおよび面部１５０ｆ，１５０ｆを、切削加工により形成する切削加工工程を行う。これにより、ライニング材１５０がブリッジ部材７２に一体的に形成される。

ここで、上記した圧縮成形・接着工程にかえて、素材１５０Ｍを冷間圧縮成形することによりライニング材１５０の予備成形品をブリッジ部材７２とは別に形成しても良い。この場合、上記した塗布工程で爪部１２２の対向面１２２ａに塗布された接着剤Ｓ上に、この予備成形品を載置した後、上記した熱処理工程を行って、予備成形品を爪部１２２に接着することになる（例えば、特開２００２−２９５５５７号公報参照）。

上記のように、ライニング材１５０が一体に接着されたブリッジ部材７２に、図４に示すシール部材６４、ピストン６３、ピストンブーツ６５およびブリーダプラグ６６が予め組み付けられた状態のシリンダ部材７１が挿通穴１４５の領域部１４６に挿通されて固定部１２０に取り付けられる。つまり、シリンダ部材７１は、底部８５側を先頭にして爪部１２２側からブリッジ部材７２の挿通穴１４５に挿通され、フランジ部７６が、ブリッジ部材７２の固定部１２０の爪部１２２側の面に当接させられる。ここで、シリンダ部材７１を固定部１２０と爪部１２２との間から挿通穴１４５に挿通させる際に、挿通穴１４５の領域部１４６が上方に開放されているため、シリンダ部材７１を固定部１２０側が爪部１２２側よりもブリッジ部１２１側に位置するように傾斜させた状態で挿通させることができる。

この状態で、図２および図４に示す三本のボルト７３，７３，７３が、図４に一カ所のみを示すが、それぞれ、ブリッジ部材７２の対応する貫通穴１２８に挿通されてシリンダ部材７１のフランジ部７６の対応するネジ穴７８に螺合される。このようにして、シリンダ部材７１がブリッジ部材７２の固定部１２０に結合され固定される。

上記固定状態で、シリンダ部材７１とブリッジ部材７２の固定部１２０とボルト７３，７３，７３とが、キャリパ１５のうちピストン６３が摺動可能に配置されるシリンダ部１６１を構成している。上記固定状態で、挿通穴１４５は、シリンダ部材７１よりもブリッジ部１２１側まで延びている。また、上記固定状態で、図４に示すようにシリンダ部材７１は挿通穴１４５の領域部１４７内に入り込んでいる。言い換えれば、領域部１４６の小径外径部１００よりも領域部１４７側の部分と領域部１４７とからなる空間部１４８内にシリンダ部材７１の大径外径部１０１が入り込んでいる。上記固定状態で、挿通穴１４５は、シリンダ部材７１の軸方向において、シリンダ部材７１の底部８５とは反対側の端部よりも、さらに底部８５とは反対側まで延在している。上記固定状態で、爪部１２２は、ブリッジ部１２１に対し反対側の先端縁部がシリンダ部材７１のシリンダ本体部７５の中心よりもブリッジ部１２１に対し反対側に位置しており、爪部１２２には、シリンダ部材７１およびピストン６３に対向する対向面１２２ａが形成されている。

図２に示す一対のスライドピン６１，６１は、図３に一方のみを図示するが、それぞれが取付ボルト１６３とピン本体１６４とを有している。一方のスライドピン６１は、取付ボルト１６３が図８に示すブリッジ部材７２の固定部１２０に形成された一方の貫通穴１２７に、爪部１２２とは反対側から挿通される。図３に示すように、一方のスライドピン６１は、この取付ボルト１６３に固定部１２０の爪部１２２側に配置されたピン本体１６４を螺合させることで、固定部１２０に取り付けられる。また、他方のスライドピン６１は、ブリッジ部材７２の固定部１２０に形成された他方の貫通穴１２７に、同様に取り付けられる。このように一対のスライドピン６１，６１が、シール部材６４、ピストン６３、ピストンブーツ６５およびブリーダプラグ６６が組み付けられた状態のキャリパ本体６０に組み付けられることで、キャリパ１５が組み上がる。この状態で、スライドピン６１，６１は、固定部１２０の基板部１２５に対し垂直をなし、それぞれの固定部１２０からの爪部１２２側への延出長さが、固定部１２０からのブリッジ部１２１の図２に示す定幅部１３４の延出長さよりも短くなっている。

キャリパ１５は、図３に一方のみを示すが、一方のスライドピン６１が、ピン本体１６４において一方のピンブーツ６２に挿通された後に取付部材１２の一方のガイド部材１７に摺動可能に挿通されることになり、図２に示す他方のスライドピン６１が、他方のピンブーツ６２に挿通された後に図１に示す取付部材１２の他方のガイド部材１７に同様に摺動可能に挿通されることになる。図３に一方のみを示すが、ピンブーツ６２は一端がピン本体１６４の基端側に係止され、他端側がガイド部材１７に係止される。

これにより、ライニング材１５０を含むキャリパ１５は、取付部材１２に対してディスク回転方向およびディスク径方向の移動が規制されながらディスク軸方向に沿って摺動可能に支持される支持状態になる。この支持状態で、キャリパ１５は、図４に示すように、シリンダ部１６１に配置されたピストン６３が一方の摩擦パッド５０のディスク１１とは反対側に配置されることになり、この摩擦パッド５０に当接可能となる。また、この支持状態で、シリンダ部１６１よりもディスク径方向外側に形成されたブリッジ部１２１がシリンダ部１６１からディスク軸方向に延びてディスク１１の外周側を跨ぐことになり、爪部１２２がブリッジ部１２１からディスク径方向内方に延びてそのシリンダ部１６１側に形成された対向面１２２ａでディスク１１の側面１１ｂに対向することになる。この対向面１２２ａにライニング材１５０が接着されており、よって、このライニング材１５０は爪部１２２のディスク１１側に配置されることになる。

上記支持状態にあるとき、シリンダ部材７１の筒状部８４がディスク軸方向に沿う状態となり、ピストン６３がディスク軸方向に沿う状態でディスク軸方向に移動する状態となる。また、上記支持状態で、キャリパ１５は、ブリッジ部１２１がディスク回転方向に沿う状態となり、固定部１２０および爪部１２２の平坦板部１４１がディスク軸方向に直交する状態となる。また、上記支持状態で、ブリッジ部１２１の平坦板部１３２がブレーキ中央線に対して直交する状態になる。また、上記支持状態で、ブリッジ部材７２に形成された挿通穴１４５がシリンダ部材７１の小径外径部１００よりもディスク径方向外側に上記した空間部１４８を有する状態になる。そして、シリンダ部材７１は、大径外径部１０１がこの空間部１４８に入り込むことになり、よって、ディスク径方向においてブリッジ部１２１と位置が重なり合う。また、上記支持状態で、ブリッジ部１２１は、湾曲板部１３１が爪部１２２に向かうにしたがってディスク径方向内側に湾曲して形成されている。

上記支持状態にあるとき、図１および図２に示すように、キャリパ１５は、爪部１２２が一対のリテーナ１８，１８の間つまり一対の基板部３１，３１の間に配置される。言い換えれば、爪部１２２が、一対のリテーナ１８，１８および一対の基板部３１，３１に対して、ディスク径方向およびディスク軸方向の位置を重ね合わせて配置される。爪部１２２は、一対のリテーナ１８，１８のバネ部４１，４１を共に弾性変形させることが可能となるように、ディスク回転方向の長さが設定されており、これらバネ部４１，４１に対してディスク軸方向に摺動可能となっている。

図１に示すように、上記支持状態で、固定部１２０のディスク径方向外側部分となる基板部１２５のディスク回転方向長さは、ブリッジ部１２１の固定部１２０側の定幅部１３４のディスク回転方向長さと同等になっている。加えて、上記支持状態で、図２に示すスライドピン６１，６１は、固定部１２０よりも爪部１２２側の部分が、ブリッジ部１２１のディスク径方向内方に配置されている。スライドピン６１，６１は、図３に一方のみを示すが、少なくとも固定部１２０と取付部材１２のガイド部材１７，１７との間の部分が、ブリッジ部１２１とディスク軸方向およびディスク回転方向の位置を重ね合わせている。

図２に示すように、挿通穴１４５は、上記支持状態で、シリンダ部材７１、摩擦パッド５０、ディスク１１および新品状態のライニング材１５０をディスク径方向外方に露出させる大きさに形成されており、言い換えれば、ディスク軸方向およびディスク回転方向においてシリンダ部材７１、摩擦パッド５０、ディスク１１および新品状態のライニング材１５０と重なり合う大きさおよび位置に形成されている。

上記のディスクブレーキ１０において、図４に示すネジ穴９３に螺合される図示略のブレーキ配管を介してキャリパ１５のシリンダ本体部７５とピストン６３との間にブレーキ液が導入されると、ピストン６３がディスク軸方向に沿ってディスク１１側に移動して摩擦パッド５０に当接しこれをディスク１１側に押圧してそのライニング材５２をディスク１１に接触させる。このように摩擦パッド５０がディスク１１に押し付けられると、その反力でキャリパ１５が、図３に一方のみを示すスライドピン６１，６１をガイド部材１７，１７に対してスライドさせながら、ブリッジ部材７２の爪部１２２をディスク１１側に移動させる。すると、爪部１２２に接着されているライニング材１５０がディスク１１に接触する。このようにして、ディスク１１に摩擦パッド５０のライニング材５２と爪部１２２に接着されたライニング材１５０とを押し付けて摩擦抵抗を生じさせることにより、ディスク１１と一体に回転する車輪にブレーキをかける。つまり、キャリパ１５は、ディスク１１の両面１１ａ，１１ｂに配置される一対のライニング材５２，１５０をディスク１１に押圧し、その際に、ピストン６３が一対のライニング材５２，１５０のうちの一のライニング材５２を押圧してディスク１１に接触させ、爪部１２２がこれに接着された他のライニング材１５０をディスク１１に接触させる。

ここで、摩擦パッド５０がディスク１１に接触すると、摩擦パッド５０にはディスク１１の回転によりディスク回転方向出口側に向けた制動トルクが発生することになり、図１に示すように、摩擦パッド５０にディスク回転方向出口側で当接するキャリア１６のディスク回転方向出口側の内側延出部２７がこの制動トルクを受けることになる。また、図４に示すライニング材１５０がディスク１１に接触すると、ライニング材１５０が接着された爪部１２２にはディスク１１の回転によりディスク回転方向出口側に向けた制動トルクが発生することになり、爪部１２２に図１に示すリテーナ１８を介してディスク回転方向出口側で当接するキャリア１６のディスク回転方向出口側の基板部３１がこの制動トルクを受けることになる。

ここで、図４等に示すように爪部１２２に接着されたライニング材１５０が摩耗した場合、爪部１２２からライニング材１５０を剥がし、図１４に示す交換用摩擦パッド２００を取り付ける。この交換用摩擦パッド２００は、裏板２０１に、上記ライニング材１５０と同様のライニング材１５０Ｂが接着されたものとなっている。裏板２０１は、ライニング材１５０Ｂを支持する基板部２０３と、一対の凸部２０４，２０４とを有しており、一対の凸部２０４，２０４には一対の嵌合凹部２０５，２０５が形成されている。一対の凸部２０４，２０４は、基板部２０３のディスク回転方向の端部からディスク回転方向に沿って基板部２０３から離れる方向（ディスク回転方向外方）に突出している。一対の嵌合凹部２０５，２０５は、凸部２０４，２０４のディスク径方向中間部にそれぞれ形成されており、ディスク回転方向内方に向けて凹んでいる。

交換用摩擦パッド２００は、一方の凸部２０４に形成された一方の嵌合凹部２０５が図５に示すキャリア１６の一方の基板部３１をリテーナ１８を介して摺動可能に嵌合させることになり、他方の凸部２０４に形成された他方の嵌合凹部２０５が他方の基板部３１をリテーナ１８を介して摺動可能に嵌合させる。このようにして、交換用摩擦パッド２００は、裏板２０１が、取付部材１２に対してディスク回転方向およびディスク径方向の移動が規制されながらディスク軸方向に移動可能に支持される。交換用摩擦パッド２００は、爪部１２２とディスク１１との間に配置され、制動時に爪部１２２で押圧されてライニング材１５０Ｂがディスク１１に当接することになる。交換用摩擦パッド２００がディスク１１と接触することにより生じる制動トルクを、取付部材１２が、交換用摩擦パッド２００に当接するそのディスク回転方向前方の基板部３１で受ける。

以上に述べた本実施形態に係るディスクブレーキ１０によれば、ディスク１１の側面１１ｂに対向する爪部１２２の対向面１２２ａに、ライニング材１５０を接着しているため、ライニング材１５０を支持する裏板、この裏板を爪部１２２に連結する部材等が不要となる。したがって、ライニング材１５０をキャリパ１５の爪部１２２に取り付けるための構造が簡素となり、ディスクブレーキの製造効率を向上させることができる。また、ディスクブレーキの部品点数、重量並びにコストを低減することができる。

また、爪部１２２がノンリセスの形状をなしていることから、対向面１２２ａの面積を大きくできる。よって、ライニング材１５０の面積を大きくできて、十分な制動力を確保できる。また、ライニング材１５０の対向面１２２ａへの接着面積が大きくなるため、ライニング材１５０を対向面１２２ａに強固に接着することが可能となる。

ここで、近年、電気自動車やハイブリッド自動車等の走行用モータを搭載した車両が増えてきており、今後も増大することが予想される。これらの自動車は、走行用モータを用いた回生ブレーキで車両を減速させることができ、ディスクブレーキの負担が少ないことから、ライニング材の減りも少なく交換頻度も低い。よって、本実施形態のディスクブレーキ１０は、このような走行モータを搭載した車両に用いるのが好ましい。この場合、交換頻度を減らすため、ライニング材１５０の厚みを厚く設定しても良い。

上記のように爪部１２２を取付部材１２に当接させて爪部１２２側のライニング材１５０の制動トルクを取付部材１２で受ける以外にも、キャリパ１５を取付部材１２に支持するスライドピン６１，６１により爪部１２２側のライニング材１５０の制動トルクを受けるようにしても良い（例えば、特開昭５４−１３７５７２号公報参照）。この構造を上記に適用した場合、例えば、スライドピン６１，６１を上記よりもさらに爪部１２２側に延ばすとともに、爪部１２２をディスク回転方向に拡げて爪部１２２に一対の挿通穴を形成し、これら挿通穴にスライドピン６１，６１を嵌合させることになる。このようにすれば、爪部１２２側のライニング材１５０の制動トルクをスライドピン６１，６１を介して取付部材１２で受けることができる。

以上の実施形態においては、車両の非回転部分に取り付けられる取付部材と、該取付部材に対してディスク軸方向に移動可能に設けられ、ディスクの両面に配置される一対のライニング材を前記ディスクに押圧するキャリパと、を有するディスクブレーキにおいて、前記キャリパは、前記一対のライニング材のうちの一のライニング材を押圧するピストンが摺動可能に配置されるシリンダ部と、該シリンダ部からディスク軸方向に延びて前記ディスクの外周側を跨ぐように形成されるブリッジ部と、該ブリッジ部からディスク径方向に延びて前記ディスクの側面に対向する対向面が形成される爪部と、を有し、該爪部の前記対向面には、前記一対のライニング材のうちの他のライニング材が接着されている。ディスクの側面に対向する爪部の対向面に、ライニング材を接着しているため、ライニング材を支持する裏板、この裏板を爪部に連結する部材等が不要となる。したがって、ライニング材をキャリパの爪部に取り付けるための構造が簡素となり、ディスクブレーキの製造効率を向上させることができる。また、ディスクブレーキの部品点数、重量並びにコストを低減することができる。

１０ ディスクブレーキ
１１ ディスク
１１ｂ 側面
１２ 取付部材
１５ キャリパ
５２ ライニング材（一のライニング材）
１２１ ブリッジ部
１２２ 爪部
１２２ａ 対向面
１５０ ライニング材（他のライニング材）
１６１ シリンダ部

Claims (1)

1. 車両の非回転部分に取り付けられる取付部材と、
   該取付部材に対してディスク軸方向に移動可能に設けられ、ディスクの両面に配置される一対のライニング材を前記ディスクに押圧するキャリパと、を有するディスクブレーキにおいて、
   前記キャリパは、
   前記一対のライニング材のうちの一のライニング材を押圧するピストンが摺動可能に配置されるシリンダ部と、
   該シリンダ部からディスク軸方向に延びて前記ディスクの外周側を跨ぐように形成されるブリッジ部と、
   該ブリッジ部からディスク径方向に延びて前記ディスクの側面に対向する対向面が形成される爪部と、を有し、
   該爪部の前記対向面には、前記一対のライニング材のうちの他のライニング材が接着されていることを特徴とするディスクブレーキ。

Images