JP2016017558A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

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Toshifumi Maehara
利史 前原
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Abstract

【課題】サービスブレーキとパーキングブレーキとの2つの機能を備えるブレーキ装置に関して、装置の小型化及び軽量化を図れると共に、懸架装置の形状の自由度を向上できる構造を実現する。【解決手段】対向ピストン型キャリパ9を、本体部15と、この本体部15を構成する一方の連結部19aのインナ側部分から周方向に張り出す状態で設けられた第二シリンダ部16とから構成する。フローティング型キャリパ10を、第二シリンダ部16を径方向外方から跨ぐと共に、周方向に関して本体部15と隣接する状態で、第二シリンダ部16に嵌装された第二ピストン12と1本の摺動ピン47とを利用して、対向ピストン型キャリパ9に対し軸方向に変位可能に支持する。【選択図】図10

Description

この発明は、車両の制動を行う為に使用するディスクブレーキ装置の改良に関し、特にサービスブレーキとパーキングブレーキとの2つの機能を有する、ディスクブレーキ装置に関する。
放熱性に優れると共に、走行時に於ける制動力の細かな調節が可能である等の理由から、自動車の前輪だけではなく、後輪に関しても、サービスブレーキを行う為のブレーキ装置としてディスクブレーキ装置を採用する場合がある。又、この場合、パーキングブレーキを行う為のブレーキ装置を、サービスブレーキに用いるディスクブレーキ装置とは別に設ける事も行われている。具体的には、例えば特許文献1、2に記載されている様に、パーキングブレーキ専用のドラムブレーキ装置を、サービスブレーキ専用のディスクブレーキ装置の内側に配置した構造(ドラムインハット式構造)や、パーキングブレーキ専用のディスクブレーキ装置を、サービスブレーキ専用のディスクブレーキ装置とは別に設ける構造(ツインキャリパ式構造)が採用されている。
図20は、サービスブレーキ専用のディスクブレーキ装置と、パーキングブレーキ専用のディスクブレーキ装置とを、それぞれ別に設けた従来構造の模式図を示している。図示の構造の場合、車輪と共に回転するロータ1の周囲に、サービスブレーキに用いる対向ピストン型ディスクブレーキ装置2と、パーキングブレーキに用いるフローティング型ディスクブレーキ装置3とを、周方向に離隔した状態で設けている。そして、これら2つのブレーキ装置2、3をそれぞれ、懸架装置を構成するナックル4に支持固定している。具体的には、前記対向ピストン型ディスクブレーキ装置2を構成するキャリパ5を、前記ナックル4に設けられた取付部(ステー)6aに対し支持固定すると共に、前記フローティング型ディスクブレーキ装置3を構成するサポート7を、前記ナックル4に設けられた別の取付部6bに対し支持固定している。
尚、本明細書及び特許請求の範囲中で「軸方向」、「径方向」、「周方向」とは、それぞれロータに関する「軸方向」、「径方向」、「周方向」を言う。
上述の様な構成を有する従来構造の場合、サービスブレーキ専用の対向ピストン型ディスクブレーキ装置2と、パーキングブレーキ専用のフローティング型ディスクブレーキ装置3とを、それぞれ別々に設けている。この為、サービスブレーキとパーキングブレーキとの2つの機能を備える1つのブレーキ装置として見た場合、装置全体が大型化すると共に重量が嵩む事が避けられない。又、前記ナックル4には、前記各ブレーキ装置2、3を支持固定する為の取付部6a、6bをそれぞれ設ける必要がある為、前記ナックル4の形状に関する自由度が低くなる。ナックルには、ダンパーを固定する為の取付部や、ロアアームを固定する為の取付部等を別途設ける必要があり、このナックルの形状に関する自由度を確保する事は、ナックル周辺の部材の設計の自由度を確保する上で重要になる。
特開平9−60667号公報 特開2002−21892号公報 特開2008−304026号公報 特開2007−177995号公報
本発明は、上述の様な事情に鑑み、サービスブレーキとパーキングブレーキとの2つの機能を備えるブレーキ装置に関して、装置の小型化及び軽量化を図れると共に、懸架装置の形状の自由度を向上できる構造を実現すべく発明したものである。
本発明のディスクブレーキ装置は、対向ピストン型キャリパと、第一ピストンと、第二ピストンと、フローティング型キャリパと、少なくとも1対のサービスパッドと、1対のパーキングパッドとを備える。
このうちの対向ピストン型キャリパは、本体部と、第二シリンダ部とを有し、前記ロータを跨ぐ状態で懸架装置(例えばナックル)に固定される。
前記本体部は、車輪と共に回転するロータを挟んで設けられるアウタ、インナ両ボディ部と、このロータの外周縁よりも径方向外方位置で、これら両ボディ部の周方向両端部同士を連結する1対の連結部と、これら両ボディ部に互いに対向して設けられた1組(2個)以上の第一シリンダ部とを備える。
前記第二シリンダ部は、前記本体部を構成する両連結部のうちの一方の連結部のインナ側部分から周方向に張り出す状態で設けられ、軸方向両側が開口している。
又、前記第一ピストンは、前記各第一シリンダ部内にそれぞれ、液密に且つ軸方向に関する変位を可能に嵌装されており、これら各第一シリンダ部と同数設けられている。
又、前記第二ピストンは、前記第二シリンダ部内に、軸方向に関する変位を可能に嵌装されている。
又、前記フローティング型キャリパは、アウタ側端部に爪部を、インナ側端部に基部をそれぞれ有し、前記第二シリンダ部を径方向外方から跨ぐと共に、周方向に関して前記本体部と隣接する状態で、前記第二ピストンと少なくとも1本の摺動ピンとを利用して、前記対向ピストン型キャリパに対し軸方向に変位可能に支持されている。
又、前記少なくとも1対のサービスパッドは、前記ロータの両側に配置された状態で、前記本体部に対し軸方向に関する変位を可能に支持されている。
又、前記両パーキングパッドは、前記ロータのアウタ側面と前記爪部のインナ側面との間部分、及び、このロータのインナ側面と前記第二ピストンの先端面との間部分にそれぞれ配置されている。
特に、本発明のディスクブレーキ装置の場合には、前記両パーキングパッドのうち、前記ロータのインナ側面と前記第二ピストンの先端面との間部分に配置されたインナ側のパーキングパッドを、この第二ピストンの先端面に対し係合支持しており、このインナ側のパーキングパッドに加わるブレーキトルクを、前記第二ピストンを介して、前記第二シリンダ部によって支承する。
尚、本発明のディスクブレーキ装置は、サービスブレーキによる制動力を、前記各第一シリンダ部内にそれぞれ圧油を送り込む事で、前記各第一ピストンをこれら各第一シリンダ部から押し出して、前記各サービスパッドを前記ロータの側面に押し付ける事により発生させる。
これに対し、パーキングブレーキによる制動力は、前記第二ピストンにより、前記両パーキングパッドのうちのインナ側のパーキングパッドを前記ロータのインナ側面に押し付けると共に、この押し付けに伴う反力により前記フローティング型キャリパを前記対向ピストン型キャリパに対しインナ側に変位させ、前記爪部により前記両パーキングパッドのうちのアウタ側のパーキングパッドを前記ロータのアウタ側面に押し付ける事により発生させる。
つまり、本発明のディスクブレーキ装置は、サービスブレーキによる制動力を、対向ピストン型ディスクブレーキ機構のみにより得るのに対し、パーキングブレーキによる制動力を、フローティング型ディスクブレーキ機構のみにより得る。
上述の様な本発明のディスクブレーキ装置を実施する場合に好ましくは、例えば請求項2に記載した発明の様に、前記両パーキングパッドのうち、前記ロータのアウタ側面と前記爪部のインナ側面との間部分に配置されたアウタ側のパーキングパッドを、この爪部のインナ側面に対し係合支持する。そして、このアウタ側のパーキングパッドに加わるブレーキトルクを、前記爪部を介して、前記対向ピストン型キャリパによって支承する。
或いは、例えば請求項3に記載した発明の様に、前記爪部に対し軸方向に形成した貫通孔内にアウタ側補助摺動ピンを挿通する。そして、前記両パーキングパッドのうち、前記ロータのアウタ側面と前記爪部のインナ側面との間部分に配置されたアウタ側のパーキングパッドを、前記アウタ側補助摺動ピンのインナ側端部に係合させる。又、このアウタ側補助摺動ピンのアウタ側端部を、前記本体部を構成する一方の連結部のアウタ側部分から、前記第二シリンダ部と略平行に同方向に張り出す状態で設けられたアウタ側覆い部に対し、軸方向への変位を可能に支持する。
これにより、前記アウタ側のパーキングパッドに加わるブレーキトルクを、前記アウタ側補助摺動ピンを介して、前記アウタ側覆い部によって支承する。
尚、前記アウタ側補助摺動ピンは、請求項1に記載した摺動ピンによる機能を補助する為のもので、この摺動ピンには該当しない。
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項4に記載した発明の様に、前記摺動ピンを、前記フローティング型キャリパを構成する基部に固定した状態で、前記本体部のインナ側面に開口する案内孔内に摺動可能に挿入する。
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項5に記載した発明の様に、前記両パーキングパッドの相手部材に対する係合位置を、前記第二ピストンの中心軸の延長線上に位置させる。
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項6に記載した発明の様に、前記両パーキングパッドを、前記フローティング型キャリパに対して軸方向に架け渡された吊り下げピンにより吊り下げ支持する。
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項7に記載した発明の様に、前記両パーキングパッドを軸方向に互いに離隔する方向に押圧する、クリップを設ける。
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項8に記載した発明の様に、前記第二シリンダ部の内側に、回転運動を直線運動に変換する為の推力発生機構を設ける。そして、この推力発生機構を構成する部材のうち、パーキングブレーキの作動時に回転する部材(例えばスピンドル)を、前記フローティング型キャリパを構成する基部に回転可能に支持する。
上述の様な請求項8に記載した発明を実施する場合には、例えば請求項9に記載した発明の様に、前記フローティング型キャリパに電動モータを設置する。そして、この電動モータを駆動源として、前記推力発生機構を駆動する。
上述の様な構成を有する本発明のディスクブレーキ装置によれば、それ単体で、サービスブレーキとパーキングブレーキとの2つの機能を発揮する事ができる為、それぞれ専用の装置を設ける場合に比べて、装置全体としての小型化及び軽量化を図れると共に、懸架装置の形状の自由度を向上できる。
即ち、本発明の場合には、フローティング型ディスクブレーキ機構を構成するフローティング型キャリパを、専用のサポートに対して支持するのではなく、対向ピストン型ディスクブレーキ機構を構成する対向ピストン型キャリパに対して支持する事により、これら対向ピストン型ディスクブレーキ機構とフローティング型ディスクブレーキ機構とを一体化して、1つのディスクブレーキ装置を構成している。
この為、本発明によれば、フローティング型ディスクブレーキ機構のサポートを省略できる為、装置の軽量化及び低コスト化を図れる。
しかも、本発明の場合には、フローティング型ディスクブレーキ機構を構成する第二シリンダ部を、前記対向ピストン型キャリパの一部に一体的に設けている為、この第二シリンダ部内に嵌装した第二ピストンを利用して、前記フローティング型キャリパを、前記対向ピストン型キャリパに対し軸方向に変位可能に支持できる。従って、このフローティング型キャリパを軸方向に変位可能に支持する為に使用する摺動ピンの本数を、最も少ない場合で1本にできると共に、前記対向ピストン型キャリパのうちで、前記フローティング型キャリパを軸方向に変位可能に支持する為に新たに設ける部分を小さくできる(最小の場合で第二シリンダ部のみにできる)。
又、本発明の場合には、前記第二ピストンの先端面にパーキングパッドを係合支持しており、このパーキングパッドに加わるブレーキトルクを、前記第二ピストンを介して、前記第二シリンダ部によって支承する為、前記対向ピストン型キャリパの一部に、前記パーキングパッドに加わるブレーキトルクを支承する部分(トルク受部)を別途設けずに済む。
又、本発明の場合には、フローティング型ディスクブレーキ機構を構成する第二シリンダ部を、前記フローティング型キャリパではなく、前記対向ピストン型キャリパに設けている為、このフローティング型キャリパの小型化及び軽量化を図れる。又、単純に、シリンダ部を備えたフローティング型キャリパを、対向ピストン型キャリパに対し、周方向に隣接する状態で軸方向に変位可能に支持する場合には、この対向ピストン型キャリパの一部に、前記フローティング型キャリパを構成するシリンダ部を配置する(避ける)為の逃げ凹部を形成する必要があり、対向ピストン型キャリパの剛性確保の為には、この対向ピストン型キャリパを大型化する必要があるが、本発明の場合には、対向ピストン型キャリパに、フローティング型ディスクブレーキ機構を構成する第二シリンダ部を設けている為、上述の様な大型化の問題を生じずに、剛性を十分に確保できる。
更に、懸架装置(ナックル)に必要な取付部が、前記対向ピストン型キャリパを支持固定する部分だけで済む為、この懸架装置の形状に関する自由度を向上できる。
この結果、本発明によれば、サービスブレーキとパーキングブレーキとのそれぞれ専用の装置を設ける場合に比べて、装置全体としての小型化及び軽量化を図れると共に、懸架装置の形状の自由度を向上できる。
本発明の実施の形態の第1例のディスクブレーキ装置を示す正面図。 同じく背面図。 同じく左側面図。 同じく右側面図。 同じく平面図。 同じく径方向外方且つアウタ側から見た状態で示す斜視図。 同じく径方向内方且つインナ側から見た状態で示す斜視図。 同じく各パッドを省略して径方向外方且つアウタ側から見た状態で示す分解斜視図。 同じく各パッドを省略して径方向内方且つインナ側から見た状態で示す分解斜視図。 同じく図2のA−O−O−A断面図。 同じく図2のB−B断面図。 本発明の実施の形態の第2例を示す、図6に相当する斜視図。 同じく図7に相当する斜視図。 同じく図8に相当する分解斜視図。 同じく図9に相当する分解斜視図。 同じく図11に相当する断面図。 本発明の実施の形態の第3例を示す、図11に相当する断面図。 本発明の実施の形態の第4例を示す、図6に相当する斜視図。 同じく図8に相当する分解斜視図。 サービスブレーキとパーキングブレーキとの2つの機能を発揮させる為の従来構造のブレーキ装置を示す模式図。
[実施の形態の第1例]
本発明の実施の形態の第1例に就いて、図1〜11により説明する。本例のディスクブレーキ装置8は、サービスブレーキとパーキングブレーキとの2つの機能をあわせ持つハイブリッド型で、対向ピストン型キャリパ9と、フローティング型キャリパ10と、4個の第一ピストン11a、11b(2個のアウタ側第一ピストン11a及び2個のインナ側第一ピストン11b)と、1個の第二ピストン12と、1対のサービスパッド13a、13b(アウタ側サービスパッド13a、インナ側サービスパッド13b)と、1対のパーキングパッド14a、14b(アウタ側パーキングパッド14a、インナ側パーキングパッド14b)とを備える。
このうちの対向ピストン型キャリパ9は、前記両サービスパッド13a、13bを、軸方向(図1、2の表裏方向、図3、4の左右方向、図5の上下方向)に移動可能に支持する。この様な対向ピストン型キャリパ9は、鉄系合金若しくはアルミニウム合金等の軽合金を鋳造(ダイキャスト成形を含む)等により形成したもので、本体部15と、第二シリンダ部16とを備える。このうちの本体部15は、ロータ1を挟む状態で設けられたアウタボディ部17及びインナボディ部18と、これら両ボディ部17、18の周方向片側(図1、5の右側で、車両前進時に於ける回入側)端部と周方向他側(図1、5の左側で、車両前進時に於ける回出側)端部とをそれぞれ連結する1対の連結部19a、19bと、前記両ボディ部17、18に2個ずつ設けられた、それぞれが特許請求の範囲に記載した第一シリンダ部である、アウタ側第一シリンダ部20a及びインナ側第一シリンダ20bとを備える。
又、前記アウタ、インナ両ボディ部17、18に、互いに対向する状態で2組設けられた前記アウタ側第一シリンダ20a及び前記インナ側第一シリンダ20b内に、それぞれが特許請求の範囲に記載した第一ピストンである、アルミニウム合金製のアウタ側第一ピストン11a及びインナ側第一ピストン11bを、油密に且つ軸方向に関する変位を可能に嵌装している。
又、前記第二シリンダ部16は、略円筒状で、軸方向両側に開口しており、前記本体部15を構成する両連結部19a、19bのうち、周方向片側の連結部19aのインナ側部分から周方向片側に張り出す状態で、前記本体部15と一体に設けられている。この様な第二シリンダ部16は、フローティング型ディスクブレーキ機構を構成するもので、同じくフローティング型ディスクブレーキ機構を構成する前記フローティング型キャリパ10には、シリンダ部を設けていない。言い換えれば、本例の場合には、本来、フローティング型キャリパが備えるはずのシリンダ部を、対向ピストン型キャリパに設けている。
又、本例の場合には、前記両連結部19a、19bを、前記アウタ、インナ両ボディ部17、18の外周面よりも径方向外方に突出させて、当該突出した部分のうち、円周方向に関して互いに対向する側面に、1対の係合凹溝21、21を形成している。又、これら両係合凹溝21、21には、それぞれパッドクリップ22、22を装着している。これら各パッドクリップ22、22は、ステンレスのばね鋼の如き耐食性を有する弾性金属板を、略コ字形に曲げ形成して成る。又、前記アウタ、インナ両ボディ部17、18の互いに対向する側面(アウタボディ部17のインナ側面、インナボディ部18のアウタ側面)のうち、周方向両端部には、軸方向に張り出した1対のアンカ壁部23、23をそれぞれ設けている。この様な構成を有する前記対向ピストン型キャリパ9は、前記インナボディ部18に設けた1対の取付座24、24により、ナックル4(図20参照)を構成する取付部に支持固定される。尚、前記パッドクリップ22の構造に就いては、特許文献3等に詳しく記載されており、本発明の要旨ではない為、これ以上の詳しい説明は省略する。
一方、前記対向ピストン型キャリパ9と共に、対向ピストン型ディスクブレーキ機構を構成する前記両サービスパッド13a、13bは、ライニング(摩擦材)25と、このライニング25の裏面を支持した金属製の裏板(プレッシャプレート)26とから構成されている。又、この裏板26の周方向両側の側縁部のうち、径方向外端部に、周方向両側にそれぞれ突出した1対の係合凸部27、27を設けると共に、径方向内寄り部分に、周方向両側に張り出した1対の張出部28、28を設けている。そして、この様な構成を有する前記両サービスパッド13a、13bを、前記対向ピストン型キャリパ9を構成する本体部15に組み付けるには、前記両係合凸部27、27を、前記両パッドクリップ22、22を介して、前記両係合凹溝21、21に係合させる。又、この状態で、前記各張出部28、28を前記各アンカ壁部23、23に対して、当接又は近接対向させる。これにより、前記両サービスパッド13a、13bを、前記対向ピストン型キャリパ9(本体部15)に対して、軸方向に関する変位を可能に支持すると共に、前記両サービスパッド13a、13bに加わるブレーキトルクを、前記各アンカ壁部23、23によって支承できる様にしている。
前記第二シリンダ部16内には、フローティング型ディスクブレーキ機構を構成する、アルミニウム合金製の前記第二ピストン12を、軸方向に関する変位を可能に嵌装している。この第二ピストン12は、有底円筒状で、円筒部29と、底部30とを備えており、このうちの底部30をアウタ側に配置した状態で、前記第二シリンダ部16内に嵌装されている。前記円筒部29の内周面は、段付き状に形成されており、インナ側の大径部31と、アウタ側の小径部32とを有する。又、前記第二ピストン12を構成する円筒部29のうち、前記第二シリンダ部16からアウタ側に露出した部分と、この第二シリンダ部16のアウタ側端面との間に、ダストカバー33aを掛け渡す様にして装着している。
又、前記第二ピストン12と共にフローティング型ディスクブレーキ機構を構成する、前記フローティング型キャリパ10は、鉄系合金若しくはアルミニウム系合金等の軽合金を鋳造(ダイキャスト成形を含む)等により、又はカーボン等の非金属材料により、全体形状を逆U字形に形成したもので、従来構造の一般的なフローティング型ディスクブレーキ装置を構成するキャリパからシリンダを省略した如き形状を有している。この様な本例のフローティング型キャリパ10は、アウタ側端部に設けられた爪部34と、インナ側端部に設けられた略円柱状の基部35と、軸方向中間部に設けられ、これら爪部34と基部35とを連結するブリッジ部36とを有する。又、このうちの基部35の周方向他端部には、1個の腕部37が設けられており、この腕部37の先端部には軸方向に貫通した貫通孔38が形成されている。又、前記基部35には、軸方向に貫通する段付き孔39が形成されており、この段付き孔39のアウタ側端部に設けられた大径孔部40に、断面略L字形のスリーブ41を内嵌固定している。このスリーブ41は、支持筒部42と、インナ側端部に設けられた外向鍔部43とを備えており、この外向鍔部43のインナ側面を前記大径孔部40の底面に当接させると共に、この外向鍔部43の外周面をこの大径孔部40の内周面に内嵌固定している。又、前記支持筒部42の内周面には、軸方向に亙り、雌スプライン部44が形成されている。又、前記ブリッジ部36の周方向中央部には、径方向に貫通した窓部45が形成されている。
この様な構成を有する前記フローティング型キャリパ10は、前記対向ピストン型キャリパ9に対し軸方向に関する変位を可能に支持されている。この為に、本例の場合には、前記腕部37に形成した貫通孔38をアウタ側から挿通したボルト46を、摺動ピン47の基端部(インナ側端部)に開口したねじ孔に螺合させる事により、この摺動ピン47を、前記腕部37に対して結合固定している。そして、この摺動ピン47の先端部乃至中間部を、前記連結部19aのインナ側面に開口した案内孔48内に、摺動可能に挿入している。これと共に、前記基部35に内嵌固定した前記スリーブ41を構成する支持筒部42のアウタ側半部(先半部)を、前記第二ピストン12を構成する円筒部29の内側に、軸方向に関する相対変位を可能に挿入(内嵌)している。つまり、本例の場合には、前記フローティング型キャリパ10を、1本の摺動ピン47と前記第二ピストン12(及びスリーブ41)とを利用して、前記対向ピストン型キャリパ9に対し軸方向に関する変位を可能に支持している。又、本例の場合、前記摺動ピン47のうちで、前記案内孔48からインナ側に露出した部分を、ダストブーツ50により覆っている。又、前記スリーブ41を構成する支持筒部42のうちで、前記第二シリンダ部16からインナ側に露出した部分と、この第二シリンダ部16のインナ側端部に設けられた小径部51との間に、ダストカバー33bを掛け渡す様にして装着している。
又、本例の場合には、前記第二ピストン12を構成する円筒部29の内側(第二シリンダ部16の内側)に、回転運動を直線運動に変換する為の推力発生機構(送りねじ機構)52を設けている。この推力発生機構52は、外周面に雄ねじ部53を有するスピンドル54と、内周面に雌ねじ部55を有し、このスピンドル54に螺合したナット56を備えている。そして、このうちのナット56の外周面に形成した雄スプライン部57を、前記スリーブ41の内周面に形成した雌スプライン部44に対し、相対回転を不能に且つ軸方向変位を可能に係合させている。又、前記ナット56のアウタ側端部を、前記第二ピストン12を構成する円筒部29のうち、アウタ側端部に設けられた小径部32に内嵌固定している。又、前記スピンドル54の軸方向中間部には径方向外方に張り出したフランジ部58を設けており、このフランジ部58のインナ側面と、前記段付き孔39の軸方向中間部に設けられた中径孔部59の底面との間に、スラストニードル軸受60を設けている。又、前記スピンドル54の中間部を、前記段付き孔39の小径孔部61の内側に回転自在に支持した状態で、このスピンドル54のインナ側端部を、前記基部35のインナ側に突出させている。
又、本例の場合、前記フローティング型キャリパ10を構成する基部35のインナ側面に支持固定されたケーシング62内に、電動モータ63と減速機構64とを収納している。そして、前記スピンドル54のインナ側端部のうちで、前記基部35のインナ側面から突出した部分に、前記減速機構64を構成する最終歯車65を固定している。そして、前記電動モータ63への通電に基づいて、前記推力発生機構52を構成するナット56を、前記スピンドル54に対し軸方向に相対変位させる事により、前記第二ピストン12を、前記第二シリンダ部16内で軸方向に変位可能としている。つまり、本例の場合には、前記第二ピストン12を、油圧の導入に基づいて軸方向に変位させるのではなく、前記推力発生機構52を利用して機械的に軸方向に変位させる様にしている。
一方、上述の様な構成を有する前記フローティング型キャリパ10と共に、フローティング型ディスクブレーキ機構を構成する前記両パーキングパッド14a、14bを、前記ロータ1のアウタ側面と前記爪部34のインナ側面との間部分、及び、このロータ1のインナ側面と前記第二ピストン12の先端面との間部分に、それぞれ配置している。この様に配置される前記両パーキングパッド14a、14bは、ライニング66a、66bと、これらライニング66a、66bの裏面を支持した金属製の裏板67a、67bとから構成されている。
特に、本例の場合には、前記両パーキングパッド14a、14bのうち、前記ロータ1のインナ側面と前記第二ピストン12の先端面との間部分に配置されたインナ側パーキングパッド14bを、この第二ピストン12の先端面に対し係合支持している。この為に、前記インナ側パーキングパッド14bを構成する裏板67bのインナ側面(裏面)に、略円柱状の係合凸部68bを形成している。そして、この係合凸部68bを、前記第二ピストン12を構成する底部30のアウタ側面(第二ピストン12の先端面)の中央部に形成した、係合凹部69bに内嵌固定(がたつきなく挿入)している。これにより、前記インナ側パーキングパッド14bに加わるブレーキトルクを、前記第二ピストン12を介して、前記第二シリンダ部16によって支承する様にしている。
これに対し、前記両パーキングパッド14a、14bのうち、前記ロータ1のアウタ側面と前記爪部34のインナ側面との間部分に配置されたアウタ側パーキングパッド14aを、この爪部34のインナ側面に対し係合支持している。この為に、前記アウタ側パーキングパッド14aを構成する裏板67aのアウタ側面(裏面)に、略円柱状の係合凸部68aを形成している。そして、この係合凸部68aを、前記爪部34のインナ側面に形成された係合凹部69aに内嵌固定(がたつきなく挿入)している。これにより、前記アウタ側パーキングパッド14aに加わるブレーキトルクを、前記爪部34及び前記摺動ピン47を介して、前記対向ピストン型キャリパ9によって支承する様にしている。
本例の場合には、前記インナ側パーキングパッド14bと前記第二ピストン12との係合部、及び、前記アウタ側パーキングパッド14aと前記爪部34との係合部を、前記第二ピストン12の中心軸の延長線上にそれぞれ配置している。この為、前記両パーキングパッド14a、14bには、制動時に加わるブレーキトルクに基づき回転力が作用する。従って、本例の場合には、前記両パーキングパッド14a、14bの回転を阻止する為に、これら両パーキングパッド14a、14bを、前記フローティング型キャリパ10に対して、1本の吊り下げピン70を用いて吊り下げ支持している。この吊り下げピン70は、図11に示した様に、前記フローティング型キャリパ10を構成するブリッジ部36に軸方向に形成された取付孔71内に支持している。そして、前記両裏板67a、67bの径方向外端部に形成した支持孔72a、72bを、前記吊り下げピン70のうち前記窓部45に露出した部分で、軸方向に挿通している。又、本例の場合には、この窓部45の内側に、クリップ73を設けている。このクリップ73は、ステンレスのばね鋼の如き耐食性を有する弾性金属板製で、断面略V字形に構成されており、前記吊り下げピン70に脱落不能に支持された状態で、前記両パーキングパッド14a、14bを互いに離れる方向に弾性的に押圧している。これにより、パーキングブレーキの制動解除時に、前記両パーキングパッド14a、14bを構成するライニング66a、66bが、前記ロータ1の側面に対して引き摺る事を防止している。
以上の様な構成を有する本例のディスクブレーキ装置8の場合、サービスブレーキによる制動力を得るには、前記各第一シリンダ部20a、20bにそれぞれ圧油を送り込む。これにより、前記各第一ピストン11a、11aをこれら各第一シリンダ部20a、20bから押し出し、前記両サービスパッド13a、13bを前記ロータ1の両側面に押し付ける。この結果、このロータ1が軸方向両側から強く挟持されて制動が行われる。この様に本例の場合には、サービスブレーキによる制動力を、対向ピストン型ディスクブレーキ機構のみにより得る。
これに対し、パーキングブレーキによる制動力を得るには、前記電動モータ63に通電する。そして、前記推力発生機構52を構成するナット56を、前記スピンドル54に対し軸方向に相対変位させる。そして、前記第二ピストン12により、前記インナ側パーキングパッド14bを前記ロータ1のインナ側面に押し付けると共に、この押し付けに伴う反力により、前記フローティング型キャリパ10を前記対向ピストン型キャリパ9に対しインナ側に変位させ、前記爪部34により前記アウタ側パーキングパッド14aを前記ロータ1のアウタ側面に押し付ける。この結果、このロータ1が軸方向両側から強く挟持されて制動が行われる。この様に、本例のディスクブレーキ装置8は、パーキングブレーキによる制動力を、フローティング型ディスクブレーキ機構のみにより得る。
以上の様な構成を有する本例のディスクブレーキ装置8によれば、それ単体で、サービスブレーキとパーキングブレーキとの2つの機能を発揮する事ができる為、それぞれ専用の装置を設ける場合に比べて、装置全体としての小型化及び軽量化を図れると共に、ナックルの形状の自由度を向上できる。
即ち、本例の場合には、フローティング型ディスクブレーキ機構を構成するフローティング型キャリパ10を、専用のサポートに対して支持するのではなく、対向ピストン型ディスクブレーキ機構を構成する対向ピストン型キャリパ9に対して支持する事により、これら対向ピストン型ディスクブレーキ機構とフローティング型ディスクブレーキ機構とを一体化して、1つのディスクブレーキ装置8を構成している。この為、本例の場合には、フローティング型ディスクブレーキ機構のサポートを省略できる為、装置の軽量化及び低コスト化を図れる。
しかも、本例の場合には、フローティング型ディスクブレーキ機構を構成する第二シリンダ部16を、前記対向ピストン型キャリパ9の一部に一体的に設けている為、この第二シリンダ部16内に嵌装した前記第二ピストン12を利用して、前記フローティング型キャリパ10を、前記対向ピストン型キャリパ9に対し軸方向に変位可能に支持できる。従って、このフローティング型キャリパ10を軸方向に変位可能に支持する為に使用する摺動ピン47の本数を1本とした場合にも、このフローティング型キャリパ10の回転を有効に防止できる。又、前記対向ピストン型キャリパ9のうちで、前記フローティング型キャリパ10を軸方向に変位可能に支持する為に別途設ける部分が、前記第二シリンダ部16のみである為、新たに設ける部分を小さくできる。
又、本例の場合には、前記第二ピストン12の先端面に前記インナ側パーキングパッド14bを係合支持しており、このインナ側パーキングパッド14bに加わるブレーキトルクを、前記第二ピストン12を介して、前記第二シリンダ部16によって支承できる。又、前記アウタ側のパーキングパッド14aは、前記爪部34のインナ側面に係合支持しており、このアウタ側のパーキングパッド14aに加わるブレーキトルクは、前記爪部34を介して、前記フローティング型キャリパ9(本体部15)によって支承できる。この為、前記対向ピストン型キャリパ9の一部に、前記両パーキングパッド14a、14bに加わるブレーキトルクを支承する部分(トルク受部)を別途設けずに済む。
又、本例の場合には、フローティング型ディスクブレーキ機構を構成する前記第二シリンダ部16を、フローティング型キャリパではなく、前記対向ピストン型キャリパ9に設けている為、フローティング型キャリパ10の小型化及び軽量化を図れる。又、単純に、シリンダ部を備えたフローティング型キャリパを、対向ピストン型キャリパに対し、周方向に隣接する状態で軸方向に変位可能に支持する場合には、この対向ピストン型キャリパの一部に、前記フローティング型キャリパを構成するシリンダ部を配置する(避ける)為の逃げ凹部を形成する必要があり、対向ピストン型キャリパの剛性確保の為には、この対向ピストン型キャリパを大型化する必要があるが、本例の場合には、前記対向ピストン型キャリパ9に、フローティング型ディスクブレーキ機構を構成する第二シリンダ部16を設けている為、上述の様な大型化の問題を生じずに、剛性を十分に確保できる。
更に、懸架装置(ナックル)に必要な取付部が、前記対向ピストン型キャリパ9を支持固定する部分(取付座24、24を固定する部分)だけで済む為、この懸架装置の形状に関する自由度を向上できる。
この結果、本例のディスクブレーキ装置8によれば、サービスブレーキとパーキングブレーキとのそれぞれ専用の装置を設ける場合に比べて、装置全体としての小型化及び軽量化を図れると共に、懸架装置の形状の自由度を向上できる。
[実施の形態の第2例]
本発明の実施の形態の第2例に就いて、図12〜16により説明する。本例の場合には、アウタ側のパーキングパッド14aの支持構造を、上述した実施の形態の第1例の構造とは異ならせている。即ち、本例の場合には、対向ピストン型キャリパ9aを、本体部15及び第二シリンダ部16と、この本体部15を構成する円周方向片側の連結部19aのアウタ側部分から、前記第二シリンダ部16と略平行に同方向に張り出す状態で設けられた、アウタ側覆い部74とから構成している。このアウタ側覆い部74の円周方向への張出量は、このアウタ側覆い部74により、フローティング型キャリパ10aを構成する爪部34a全体をアウタ側から覆える程度としている。
又、本例の場合、前記爪部34aに軸方向に貫通する貫通孔75を形成すると共に、この爪部34aのインナ側面のうちで、この貫通孔75の開口縁部に凹部76を形成している。そして、本例の場合には、この貫通孔75内にアウタ側補助摺動ピン77を挿通している。このアウタ側補助摺動ピン77は、段付き円柱状で、インナ側端部に最も外径寸法が大きくなった大径部78を、アウタ側端部に最も外径寸法が小さくなった小径部79を、これら大径部78と小径部79との間部分に中径部80をそれぞれ設けている。そして、このうちの大径部78を前記凹部76の内側に、この大径部78のインナ側端部をこの凹部76(爪部34aのインナ側面)から突出させた状態で配置すると共に、前記中径部80を前記貫通孔75内にがたつきなく挿入している。前記アウタ側補助摺動ピン77のインナ側端面には、係合凹部81を形成しており、この係合凹部81に対し、前記アウタ側パーキングパッド14aを構成する裏板67aのアウタ側面(裏面)に形成した係合凸部68aを係合している。又、前記アウタ側補助摺動ピン77のアウタ側端部で、前記爪部34aのアウタ側面から突出した部分を、前記アウタ側覆い部74のインナ側面に開口した支持凹部82内に、軸方向への変位可能に挿入支持している。又、前記アウタ側補助摺動ピン77の中間部外周面と、前記アウタ側覆い部74のインナ側面のうち、前記支持凹部82の周囲部分との間に掛け渡す様に、ダストブーツ83を設けている。
以上の様な構成を有する本例の場合には、前記アウタ側パーキングパッド14aに加わるブレーキトルクを、前記アウタ側補助摺動ピン77を介して、前記アウタ側覆い部74によって支承できる。又、本例の場合には、第二ピストン12及び摺動ピン47に加えて、前記アウタ側補助摺動ピン77により補助的に、前記フローティング型キャリパ10aを、前記対向ピストン型キャリパ9aに対し軸方向に変位可能に支持している。この為、前記フローティング型キャリパ10aの支持剛性を高める事ができる。更に、前記アウタ側補助摺動ピン77の大径部78のインナ側端部を、前記爪部34aのインナ側面から突出させている為、前記係合凹部81に係合した前記アウタ側パーキングパッド14aのアウタ側面が、前記爪部34aのインナ側面に対して直接当接する事を防止できる。この為、この爪部34aのインナ側面に対する仕上げ加工を不要にできる為、加工コストの低減を図れる。
その他の構成及び作用効果に就いては、上述した実施の形態の第1例の場合と同様である。
[実施の形態の第3例]
本発明の実施の形態の第3例に就いて、図17により説明する。本例の場合にも、前記実施の形態の第2例の構造と同様に、対向ピストン型キャリパ9aに、アウタ側覆い部74aを設けているが、本例の場合には、アウタ側補助摺動ピン77aの構造が、前記実施の形態の第2例の場合とは異なる。即ち、本例の場合には、このアウタ側補助摺動ピン77aを、前記実施の形態の第2例のアウタ側補助摺動ピン77から大径部78を省略した如き形状とし、前記アウタ側補助摺動ピン77aのインナ側端部を、アウタ側パーキングパッド14aに対して係合させていない。このアウタ側パーキングパッド14aに形成した係合凸部68aは、前記アウタ側補助摺動ピン77aを挿入する為に爪部34aに形成した貫通孔75aのインナ側開口部に直接係合(がたつきなく挿入)している。又、本例の場合、前記アウタ側補助摺動ピン77aの中間部で、前記爪部34aのアウタ側面から露出した部分に、外向フランジ部85を形成しており、この外向フランジ部85のアウタ側端部を、前記アウタ側覆い部74aのインナ側面のうちで、前記アウタ側補助摺動ピン77aの小径部79を挿入する為の支持凹部82の開口部縁部に形成した環状凹部86の内側に挿入している。又、前記アウタ側補助摺動ピン77aの中間部で、前記爪部34aのアウタ側面から露出した部分と、この爪部34aのアウタ側側面との間に掛け渡す状態で、ダストブーツ83aを装着している。
以上の様な構成を有する本例の場合には、前記アウタ側パーキングパッド14aに加わるブレーキトルクは、前記アウタ側補助摺動ピン77aに直接は伝わらず、前記爪部34aを介して伝わり、前記アウタ側覆い部74aによって支承される。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した実施の形態の第1例及び第2例の場合と同様である。
[実施の形態の第4例]
本発明の実施の形態の第4例に就いて、図18〜19により説明する。本例の場合には、対向ピストン型キャリパ9bを、本体部15と、第二シリンダ部16と、アウタ側覆い部74と、このアウタ側覆い部74の周方向片端部と前記第二シリンダ部16の周方向片端部とを連続させた補強連結部84とから構成している。そして、これら本体部15と、アウタ側覆い部74と、補強連結部84とにより三方を囲まれた空間に、フローティング型キャリパ10bを構成する爪部34及びブリッジ部36を配置している。
又、本例の場合には、前記フローティング型キャリパ10bを構成する基部35aに、周方向に関して両側に突出する状態で、それぞれ貫通孔38、38aを有する1対の腕部37、37aを設けている。そして、これら両腕部37、37aに対し、それぞれボルト46、46aを利用して、摺動ピン47、47aを結合固定している。そして、これら両摺動ピン47、47aのうち、周方向他側の摺動ピン47に就いては、前記実施の形態の各例の場合と同様に、その先端部乃至中間部を、周方向片側の連結部19aのインナ側面に開口した案内孔48内に、摺動可能に挿入している。これに対し、周方向片側の摺動ピン47aに就いては、その先端部乃至中間部を、前記補強連結部84のインナ側面に開口した案内孔48a内に、摺動可能に挿入している。
以上の様な構成を有する本例の場合には、前記フローティング型キャリパ10bを、1対の摺動ピン47、47aと第二ピストン12とを利用して、前記対向ピストン型キャリパ9bに対し軸方向に変位可能に支持する事ができる。この為、前述した実施の形態の第1例の場合に比べて、前記フローティング型キャリパ10bの支持剛性を高める事ができる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した実施の形態の第1例の場合と同様である。
上述した実施の形態の各例では何れも、パーキングブレーキによる制動力を、電動モータの駆動力を利用して得る構造に就いてのみ説明したが、本発明はこの様な構造に限定されない。即ち、パーキングブレーキによる制動力を、フローティング型ディスクブレーキ機構により発生させる事ができれば、例えば特許文献4等に開示された構造の様な、パーキングレバーによる駆動構造を採用する事もできる。即ち、パーキングレバーにより、シリンダ部内に配置した推力発生機構を駆動する構造を採用できる。又、推力発生機構の構造に関しても、実施の形態の構造に限定されず、従来から知られた各種構造を採用できる。又、本発明を実施する場合に、対向ピストン型キャリパに設けられる第一シリンダの数は、合計4個に限定されず、2個、6個等、2個以上設ける事ができる。又、同様に、対向ピストン型キャリパに移動可能に支持するパッドの数は、2枚に限定されず、2枚以上設ける事ができる。
1 ロータ
2 対向ピストン型ディスクブレーキ装置
3 フローティング型ディスクブレーキ装置
4 ナックル
5 キャリパ
6a、6b 取付部
7 サポート
8 ディスクブレーキ装置
9、9a、9b 対向ピストン型キャリパ
10、10a、10b フローティング型キャリパ
11a アウタ側第一ピストン
11b インナ側第一ピストン
12 第二ピストン
13a アウタ側サービスパッド
13b インナ側サービスパッド
14a アウタ側パーキングパッド
14b インナ側パーキングパッド
15 本体部
16 第二シリンダ部
17 アウタボディ部
18 インナボディ部
19a、19b 連結部
20a アウタ側第一シリンダ部
20b インナ側第一シリンダ部
21 係合凹溝
22 パッドクリップ
23 アンカ壁部
24 取付座
25 ライニング
26 裏板
27 係合凸部
28 張出部
29 円筒部
30 底部
31 大径部
32 小径部
33a、33b ダストカバー
34、34a 爪部
35、35a 基部
36 ブリッジ部
37、37a 腕部
38 貫通孔
39 段付き孔
40 大径孔部
41 スリーブ
42 支持筒部
43 外向鍔部
44 雌スプライン部
45 窓部
46 ボルト
47 摺動ピン
48 案内孔
49 筒部
50 ダストブーツ
51 小径部
52 推力発生機構
53 雄ねじ部
54 スピンドル
55 雌ねじ部
56 ナット
57 雄スプライン部
58 フランジ部
59 中径孔部
60 スラストニードル軸受
61 小径孔部
62 ケーシング
63 電動モータ
64 減速機構
65 最終歯車
66a、66b ライニング
67a、67b 裏板
68a、68b 係合凸部
69a、69b 係合凹部
70 吊り下げピン
71 取付孔
72a、72b 支持孔
73 クリップ
74、74a アウタ側覆い部
75 貫通孔
76 凹部
77 アウタ側補助摺動ピン
78 大径部
79 小径部
80 中径部
81 係合凹部
82 支持凹部
83 ダストブーツ
84 補強連結部
85 外向フランジ部
86 環状凹部

Claims (9)

  1. 車輪と共に回転するロータを挟んで設けられるアウタ、インナ両ボディ部と、このロータの外周縁よりも径方向外方位置で、これら両ボディ部の周方向両端部同士を連結する1対の連結部と、これら両ボディ部に互いに対向して設けられた1組以上の第一シリンダ部とを備える本体部と、この本体部を構成する両連結部のうちの一方の連結部のインナ側部分から周方向に張り出す状態で設けられ、軸方向両側が開口した第二シリンダ部とを有し、前記ロータを跨ぐ状態で懸架装置に固定される対向ピストン型キャリパと、
    前記各第一シリンダ部内にそれぞれ、液密に且つ軸方向に関する変位を可能に嵌装された、これら各第一シリンダ部と同数の第一ピストンと、
    前記第二シリンダ部内に、軸方向に関する変位を可能に嵌装された第二ピストンと、
    アウタ側端部に爪部を、インナ側端部に基部をそれぞれ有し、前記第二シリンダ部を径方向外方から跨ぐと共に周方向に関して前記本体部と隣接する状態で、前記第二ピストンと少なくとも1本の摺動ピンとを利用して、前記対向ピストン型キャリパに対し軸方向に変位可能に支持されたフローティング型キャリパと、
    前記ロータの両側に配置された状態で、前記本体部に対し軸方向に関する変位を可能に支持された少なくとも1対のサービスパッドと、
    前記ロータのアウタ側面と前記爪部のインナ側面との間部分、及び、このロータのインナ側面と前記第二ピストンの先端面との間部分にそれぞれ配置された1対のパーキングパッドとを備え、
    これら両パーキングパッドのうち、前記ロータのインナ側面と前記第二ピストンの先端面との間部分に配置されたインナ側のパーキングパッドが、この第二ピストンの先端面に対し係合支持されており、このインナ側のパーキングパッドに加わるブレーキトルクを、前記第二ピストンを介して、前記第二シリンダ部によって支承する、
    事を特徴とするディスクブレーキ装置。
  2. 前記両パーキングパッドのうち、前記ロータのアウタ側面と前記爪部のインナ側面との間部分に配置されたアウタ側のパーキングパッドが、前記爪部のインナ側面に対し係合支持されており、このアウタ側のパーキングパッドに加わるブレーキトルクを、前記爪部を介して、前記対向ピストン型キャリパによって支承する、請求項1に記載したディスクブレーキ装置。
  3. 前記爪部に対し軸方向に形成された貫通孔内に、アウタ側補助摺動ピンが挿通されており、
    前記両パーキングパッドのうち、前記ロータのアウタ側面と前記爪部のインナ側面との間部分に配置されたアウタ側のパーキングパッドを、前記アウタ側補助摺動ピンのインナ側端部に係合させており、このアウタ側補助摺動ピンのアウタ側端部を、前記本体部を構成する一方の連結部のアウタ側部分から、前記第二シリンダ部と略平行に同方向に張り出す状態で設けられたアウタ側覆い部に対し、軸方向への変位を可能に支持しており、
    前記アウタ側のパーキングパッドに加わるブレーキトルクを、前記アウタ側補助摺動ピンを介して、前記アウタ側覆い部によって支承する、請求項1に記載したディスクブレーキ装置。
  4. 前記摺動ピンが、前記フローティング型キャリパを構成する基部に固定された状態で、前記本体部のインナ側面に開口する案内孔内に摺動可能に挿入されている、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載したディスクブレーキ装置。
  5. 前記両パーキングパッドの相手部材に対する係合位置が、前記第二ピストンの中心軸の延長線上に位置している、請求項1〜4のうちの何れか1項に記載したディスクブレーキ装置。
  6. 前記両パーキングパッドが、前記フローティング型キャリパに対して軸方向に架け渡された吊り下げピンにより吊り下げ支持されている、請求項1〜5のうちの何れか1項に記載したディスクブレーキ装置。
  7. 前記両パーキングパッドを軸方向に互いに離隔する方向に押圧するクリップが設けられている、請求項1〜6のうちの何れか1項に記載したディスクブレーキ装置。
  8. 前記第二シリンダ部の内側に、回転運動を直線運動に変換する為の推力発生機構が設けられており、この推力発生機構を構成する部材のうち、パーキングブレーキの作動時に回転する部材が、前記フローティング型キャリパを構成する基部に回転可能に支持されている、請求項1〜7のうちの何れか1項に記載したディスクブレーキ装置。
  9. 前記フローティング型キャリパに電動モータが設置されており、この電動モータを駆動源として、前記推力発生機構を駆動する、請求項8に記載したディスクブレーキ装置。
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