JP2017194091A - 車両用ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】第１摩擦パッドに代わる第２摩擦パッドの誤組みを確実に阻止することができる車両用ディスクブレーキを提供する。【解決手段】スライドピン１６ａ、１６ｂの一方を取り外した状態で、他方のスライドピンを軸にキャリパボディ１５が回動可能で、ピストン２５はディスク半径方向内側の側面に開口する凹部６５を備え、ピストン２５側の摩擦パッド１３ａは凹部６５に係合可能に凸部６２ａを備え、ピストン２５側の第１摩擦パッド１３ａに装着されるシム２９ａは、凸部６２ａを挿通可能な挿通穴５５ａを備え、反力爪１９側の第２摩擦パッド１３ｂは回動による反力爪１９の軌道を除くピストン半径外側のピストン当接部に反力爪１９方向に突出する凸部６４を備え、反力爪１９側の第２摩擦パッド１３ｂに装着されるシム２９ｂは凸部６４を挿通可能な挿通穴５７を備えている。【選択図】図７

Description

本発明は、中心軸線回りの回転力を用いてピストンに軸方向の駆動力を付与する加圧手段を備えた車両用ディスクブレーキに関する。

特許文献１はディスクブレーキを開示する。ディスクブレーキは電動パーキングブレーキを備える。電動パーキングブレーキではピストン側の第１摩擦パッドに凸部が形成される。凸部はピストンの中心軸線から変位した位置でピストンに係り合う。こうした凸部の働きでピストンの回転は規制される。

実公平７−２２５０２号公報

機械式のパーキングブレーキ機構を備えた車両用ディスクブレーキにおいて、ピストンの回転を規制するため、作用部側に配置される第１摩擦パッドにはピストンに係合する凸部が形成されシムにはパッドの凸部が挿通可能な挿通穴が設けられる一方で、反力爪側に配置される第２摩擦パッドにはピストンの回転規制機構を備えていないため、パッド交換時に第２摩擦パッドが第１摩擦パッド側へ組み付け可能なため、誤組みされてしまう虞があった。

本発明は、第１摩擦パッドに代わる第２摩擦パッドの誤組みを確実に阻止することができる車両用ディスクブレーキを提供することを目的とする。

本発明の第１側面によれば、ディスクロータを挟んで相対向する裏板にシムを装着された第１摩擦パッドおよび第２摩擦パッドと、該第１摩擦パッドおよび第２摩擦パッドの背面側にそれぞれ配置されるシリンダ孔および反力爪を備えたキャリパボディと、前記シリンダ孔に摺動可能に嵌め合わせられて第１摩擦パッドを押圧し得るピストンと、前記ピストンに対し加圧し得る加圧手段とを備え、前記キャリパボディのシリンダ孔側をディスクロータの一側で車体に固設されるキャリパブラケットに、ディスク回転方向両側部に配置される１対のスライドピンを介してディスク軸方向に摺動可能に支持されている車両用ディスクブレーキにおいて、前記スライドピンの一方を取り外した状態で、他方のスライドピンを中心にキャリパボディが回動可能で、前記ピストンはディスク半径方向内側の側面に開口する凹部を備え、前記ピストン側の摩擦パッドは前記凹部に係合可能に凸部を備え、前記ピストン側の第１摩擦パッドに装着されるシムは、前記凸部を挿通可能な挿通穴を備え、前記反力爪側の第２摩擦パッドは前記回動による反力爪の軌跡を除くピストン半径外側のピストン当接部に前記反力爪方向に突出する凸部を備え、前記反力爪側の第２摩擦パッドに装着されるシムは前記凸部を挿通可能な挿通穴を備えている車両用ディスクブレーキは提供される。

第２側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記凸部は前記第２摩擦パッドの長手方向中央に形成されている。

第１側面によれば、一方のスライドピンを取り外し、他方のスライドピンを中心にキャリパボディを回転させて第１および第２摩擦パッドを交換する際に、第２摩擦パッドをピストン孔側に誤って取り付けてしまっても、キャリパボディを戻す際に、第２摩擦パッドに設けた凸部にピストンが当たり、組み付けができない。つまり、誤組を防止できる。

第２側面によれば、凸部を第２摩擦パッドの長手方向中央に形成することで、左右対称となりキャリパを左右で使用する場合に摩擦パッドを共有しやすい。

本発明の一実施形態に係る車両用ディスクブレーキを概略的に示す平面図である。 ピストンの中心軸線を含みディスクロータの接線方向に平行な平面で切った断面図である。 図１の３−３線に沿った断面図である。 図１の４−４線に沿った断面図である。 第１および第２摩擦パッド並びに第１および第２シムの分解斜視図である。 図１の６−６線に沿った断面図である。 反力爪側から観察される車両用ディスクブレーキの側面図である。 スライドピン回りで回転するキャリパボディを示す車両用ディスクブレーキの側面図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る車両用ディスクブレーキ１１を概略的に示す。車両用ディスクブレーキ１１は、車輪（図示されず）のホイールと一体的に車軸の軸心ＸＬ回りで回転するディスクロータ１２と、ディスクロータ１２のディスク面にそれぞれ向き合わせられる第１摩擦パッド１３ａおよび第２摩擦パッド１３ｂを支持するブラケット１４とを備える。ブラケット１４は車体側に固定される。

ブラケット１４には車軸の軸心ＸＬに平行に延びる１対のスライドピン１６ａ、１６ｂを介してキャリパボディ１５がボルトを介して連結される。ブラケット１４には、スライドピン１６ａ、１６ｂの軸方向移動を案内しながらスライドピン１６ａ、１６ｂを受け入れるピン穴１７（一方のみ図示される）が形成される。スライドピン１６ａ、１６ｂは、摺動可能であり、それによりキャリパボディ１５は車軸の軸心ＸＬに平行にブラケット１４に対して摺動可能に固定される。

キャリパボディ１５は、スライドピン１６ａ、１６ｂ同士の間の空間に配置される作用部１８および反力爪１９を備える。作用部１８はスライドピン１６ａ、１６ｂを介してボルト２１で分離可能に固定される。作用部１８は第１摩擦パッド１３ａの背後に配置される。反力爪１９は第２摩擦パッド１３ｂの背後に配置される。反力爪１９は、車軸の軸心ＸＬに平行な向きにディスクロータ１２の縁を跨ぐブリッジ２２で作用部１８に接続される。ブリッジ２２には点検窓２３が区画される。第１摩擦パッド１３ａおよび第２摩擦パッド１３ｂの摩耗状況等を点検する際に第１摩擦パッド１３ａおよび第２摩擦パッド１３ｂは点検窓２３から目視されることができる。

キャリパボディ１５にはディスクロータ１２に対して第１摩擦パッド１３ａおよび第２摩擦パッド１３ｂの押し付け力を生成する電動アクチュエータ４１が連結される。第１摩擦パッド１３ａの背後に配置されるピストン２５はキャリパボディ１５に連結された電動アクチュエータ４１によりディスクロータ１２のディスク面に向けて第１摩擦パッド１３ａに押し付け力を作用する。

図２に示されるように、第１摩擦パッド１３ａは、ディスクロータ１２のディスク面に接触するライニング２７ａと、ライニング２７ａを裏打ちする金属製の裏板２８ａとを備える。第２摩擦パッド１３ｂは、同様に、ディスクロータ１２のディスク面に接触するライニング２７ｂと、ライニング２７ｂを裏打ちする金属製の裏板２８ｂとを備える。第１摩擦パッド１３ａおよび第２摩擦パッド１３ｂの裏板２８ａ、２８ｂにはそれぞれ第１シム２９ａおよび第２シム２９ｂが重ねられる。後述されるように、第１シム２９ａおよび第２シム２９ｂは弾性的に摩擦パッド１３ａ、１３ｂの裏板２８ａ、２８ｂに装着される。

ピストン２５は作用部１８に形成されるシリンダ孔３１に収容される。ピストン２５が軸方向に前進すると、第１摩擦パッド１３ａはディスクロータ１２のディスク面に押し付けられる。その反力でキャリパボディ１５は変位し、キャリパボディ１５の反力爪１９はディスクロータ１２のディスク面に第２摩擦パッド１３ｂを押し付ける。こうして第１摩擦パッド１３ａおよび第２摩擦パッド１３ｂの間にディスクロータ１２は挟まれる。ピストン２５の前方向推進力は第１摩擦パッド１３ａおよび第２摩擦パッド１３ｂの制動力を生み出す。

図３に示されるように、ディスクロータ１２の周方向に裏板２８ａ、２８ｂの両側ではブラケット１４に支持溝３２が区画される。支持溝３２にはガイドプレート３３を介して裏板２８ａ、２８ｂの両端が嵌め込まれる。支持溝３２は車軸の軸心ＸＬに平行に裏板２８ａ、２８ｂの移動を案内する。支持溝３２はディスクロータ１２の周方向に裏板２８ａ、２８ｂの変位を阻止する。

図４に示されるように、ピストン２５の内側とシリンダ孔３１の底壁との間には油圧室３４が区画される。作用部１８には、油圧室３４に油圧を導く油圧ポート３５が区画される。油圧ポート３５には、油圧導管３６を介してマスタシリンダ（図示されず）の出力ポートが接続される。こうしてマスタシリンダから油圧室３４に油圧は導入される。マスタシリンダからの油圧を受けてピストン２５は前進する。シリンダ孔３１の内面にはピストン２５の外周面に接触する環状のピストンシール３７が装着される。シリンダ孔３１の開口端とピストン２５との間には環状のダストブーツ３８が装着される。

ピストン２５には電動アクチュエータ４１の作動軸４２が連結される。電動アクチュエータ４１は軸心回りで作動軸４２を回転駆動する。作動軸４２には減速機構（図示されず）を介して電動モータ４３が連結される。電動モータ４３は通電に応じて回転駆動力を発揮する。ピストン２５と作動軸４２との間には運動変換機構４４が連結される。運動変換機構４４は作動軸４２の回転運動をピストン２５の直線運動に変換する。パーキングブレーキレバー用のスイッチが操作されると、電動モータ４３の回転駆動力が作動軸４２に伝わり、作動軸４２の回転に応じてピストン２５は前進する。

運動変換機構４４は、作動軸４２の外周面に刻まれた雄ねじ溝４５と、この雄ねじ溝４５に噛み合う雌ねじ４６を有するナット部材４７と、ナット部材４７の軸方向移動を案内する係り溝４８群とを備える。ナット部材４７は前端でピストン２５に背後から突き当てられる。ナット部材４７の前端にはピストン２５に同軸に四角柱の外面を有する。四角柱の稜線４７ａは個々の係り溝４８に嵌まる。こうした嵌め合いに応じてピストン２５に対してナット部材４７は軸方向に摺動するものの、中心軸回りでピストン２５に対してナット部材４７の相対回転は阻止される。電動モータ４３、作動軸４２および運動変換機構４４は、作動軸４２の中心軸線Ｐｘ回りの回転力を用いてピストン２５に軸方向の駆動力を付与する加圧手段を確立する。作動軸４２の中心軸線Ｐｘはピストン２５の中心軸線に一致する。

図５に示されるように、第１シム２９ａは第１摩擦パッド１３ａの裏板２８ａに重ねられる板状の本体５１を備える。本体５１の上縁には上爪５２ａが折り曲げ形成される。本体５１の下縁には１対の下爪５２ｂが折り曲げ形成される。上爪５２ａと下爪５２ｂとの間に裏板２８ａは弾性的に挟まれる。こうして第１シム２９ａは裏板２８ａに支持される。同様に、第２シム２９ｂは板状の本体５３と上爪５４ａおよび下爪５４ｂを備える。

第１シム２９ａの本体５１には差し込み孔としての第１挿通穴５５ａが穿たれる。第１挿通穴５５ａは中心軸線Ｐｘに平行な中心軸線を有する円板形状の空間を仕切る。第１挿通穴５５ａの中心軸線は例えばピストン２５の中心軸線Ｐｘおよび車軸の軸心ＸＬを含む仮想平面内に設定される。第１挿通穴５５ａは第１シム２９ａに投影されるピストン２５の投影像５６内でその輪郭に沿って配置される。投影像５６は中心軸線Ｐｘに平行に平行移動するピストン２５の輪郭線で描かれればよい。こうして第１挿通穴５５ａはピストン２５の中心軸線Ｐｘから変位した位置に位置する。第１シム２９ａは例えば１枚の金属板から打ち抜き成型されればよい。

第１シム２９ａの本体５１にはさらに１対の第２挿通穴５５ｂが穿たれる。第２挿通穴５５ｂはピストン２５の径方向に作用部１８よりも外側に位置すればよい。

同様に、第２シム２９ｂの本体５３には第３挿通穴５７が穿たれる。第３挿通穴５７の位置の詳細は後述される。第３挿通穴５７は、ピストン２５の中心軸線Ｐｘおよび車軸の軸心ＸＬと後述する第２凸部６４とを結ぶ直線方向に沿って長い長孔に形成される。第２シム２９ｂは例えば１枚の金属板から打ち抜き成型される。

第１摩擦パッド１３ａは裏板２８ａから垂直に突出する第１凸部６２ａおよび差し込み凸部６２ｂを備える。第１凸部６２ａはピストン２５の中心軸線Ｐｘに平行な軸心を有する小軸で形成される。第１凸部６２ａは第１シム２９ａの第１挿通穴５５ａに差し込まれ第１シム２９ａを貫通する。こうして第１凸部６２ａは、第１挿通穴５５ａの輪郭を象る縁で第１シム２９ａに係り合う。第１凸部６２ａは第１シム２９ａの裏面から突き出す。

差し込み凸部６２ｂはピストン２５の中心軸線Ｐｘに平行な軸心を有する小軸で形成される。差し込み凸部６２ｂは第１シム２９ａの第２挿通穴５５ｂに差し込まれる。差し込み凸部６２ｂと、第１摩擦パッド１３ａの裏板２８ａに投影されるピストン２５の投影像６３との位置関係は第２挿通穴５５ｂと投影像５６との位置関係を反映する。投影像６３は中心軸線Ｐｘに平行に平行移動するピストン２５の輪郭線で描かれればよい。

第２摩擦パッド１３ｂは裏板２８ｂから垂直に突出する第２凸部６４を備える。第２凸部６４はピストン２５の中心軸線Ｐｘに平行な軸心を有する小軸で形成される。第２凸部６４は第２摩擦パッド１３ｂの長手方向中央に位置する。第２凸部６４は第２シム２９ｂの第３挿通穴５７に差し込まれ第２シム２９ｂを貫通する。第２凸部６４は第２シム２９ｂの裏面から突き出す。

図６に示されるように、ピストン２５の端面には第１凸部６２ａに対応して凹部６５が形成される。凹部６５はピストン２５のディスク半径方向内側の側面に開口する。第１凸部６２ａはピストン２５の中心軸線Ｐｘから変位した位置に配置される。第１凸部６２ａは凹部６５に係合可能である。第１凸部６２ａは中心軸線Ｐｘ回りのピストン２５の回転時にピストン２５に係り合う。したがって、第１凸部６２ａは中心軸線Ｐｘ回りにピストン２５の回転を阻止する。

第１凸部６２ａは、一方のスライドピン１６ａ回りでキャリパボディ１５が回転する際にスライドピン１６ａの軸心回りで描かれるピストン２５の軌道６６から外れた位置に位置する。このとき、凹部６５の開放端は、第１凸部６２ａに外接し合ってスライドピン１６ａに同軸の仮想円筒面よりスライドピン１６ａ寄りに配置される壁面６７ａで仕切られる。したがって、スライドピン１６ａ回りでキャリパボディ１５が回転する際に第１凸部６２ａと壁面６７ａとの干渉は確実に回避される。ここでは、第１凸部６２ａは、スライドピン１６ａ、１６ｂの軸心から等距離の仮想平面ＰＬ上に位置決めされることから、同時に、他方のスライドピン１６ｂ回りでキャリパボディ１５が回転する際にスライドピン１６ｂの軸心回りで描かれるピストン２５の軌道６８から外れた位置に位置する。同様に、凹部６５の開放端は、第１凸部６２ａに外接し合ってスライドピン１６ｂに同軸の仮想円筒面よりスライドピン１６ｂ寄りに配置される壁面６７ｂで仕切られる。したがって、スライドピン１６ｂ回りでキャリパボディ１５が回転する際に第１凸部６２ａと壁面６７ｂとの干渉は確実に回避される。

図７に示されるように、第２凸部６４は、一方のスライドピン１６ａ回りでキャリパボディ１５が回転する際にスライドピン１６ａの軸心回りで描かれるピストン２５の軌道６６と第１摩擦パッド１３ａとの位置関係を反映しつつ第２摩擦パッド１３ｂ上に描かれる仮想軌道７１上に位置する。第２凸部６４は、同時に、他方のスライドピン１６ｂ回りでキャリパボディ１５が回転する際にスライドピン１６ｂの軸心回りで描かれるピストン２５の軌道６８と第１摩擦パッド１３ａとの位置関係を反映しつつ第２摩擦パッド１３ｂ上に描かれる仮想軌道７２上に位置する。ここでは、第２凸部６４は、スライドピン１６ａ、１６ｂの軸心から等距離の仮想平面ＰＬ上に位置決めされればよい。

しかも、第２凸部６４は、一方のスライドピン１６ａ回りでキャリパボディ１５が回転する際にスライドピン１６ａの軸心回りで描かれる反力爪１９の軌道７１ｂ、７２ｂから外れた位置に位置する。したがって、スライドピン１６ａ回りでキャリパボディ１５が回転する際に第２凸部６４と反力爪１９との干渉は確実に回避される。ここでは、第２凸部６４は、スライドピン１６ａ、１６ｂの軸心から等距離の仮想平面ＰＬ上に位置決めされることから、同時に、他方のスライドピン１６ｂ回りでキャリパボディ１５が回転する際にスライドピン１６ｂの軸心回りで描かれる反力爪１９の軌道から外れた位置に位置する。したがって、スライドピン１６ｂ回りでキャリパボディ１５が回転する際に第２凸部６４と反力爪１９との干渉は確実に回避される。

次に本実施形態の作用を説明する。車両の走行時に制動操作が実施されると、マスタシリンダから油圧室３４に制動油圧が導入される。油圧室３４の油圧が高まると、ピストン２５は前進する。ピストン２５が前進すると、第１摩擦パッド１３ａはディスクロータ１２のディスク面に押し付けられる。その反力でキャリパボディ１５は変位し、キャリパボディ１５の反力爪１９はディスクロータ１２のディスク面に第２摩擦パッド１３ｂを押し付ける。こうして第１摩擦パッド１３ａおよび第２摩擦パッド１３ｂの間にディスクロータ１２は挟まれて制動力が発生する。

また、例えばパーキングブレーキレバー用のスイッチが操作されると、電動アクチュエータ４１に電力が供給される。電動モータ４３は電力に応じて回転駆動力を発揮する。電動モータ４３の回転力は運動変換機構４４の働きでピストン２５に対する前進駆動力に変換される。こうしてピストン２５が前進して駐車ブレーキを行う。

図８に示されるように、スライドピン１６ａからキャリパボディ１５が分離されると、スライドピン１６ｂを軸にキャリパボディ１５はブラケット１４に対して相対的に回転することができる。こうして第１摩擦パッド１３ａおよび第２摩擦パッド１３ｂはブラケット１４から取り外される。このとき、作用部１８側に第１摩擦パッド１３ａが組み付けられていれば、第１摩擦パッド１３ａの第１凸部６２ａはピストン２５のディスク半径方向内側の側面に突出するので、ピストン２５と第１凸部６２ａは干渉することなくキャリパボディ１５はスライドピン１６ａに再結合されることができる。

その一方で、第１摩擦パッド１３ａに代わって第２摩擦パッド１３ｂが誤って作用部１８側に組み付けられると、第２摩擦パッド１３ｂの第２凸部６４はピストン２５の軌道６８上に位置することから、ピストン２５は第２凸部６４に干渉する。第１摩擦パッド１３ａに代わる第２摩擦パッド１３ｂの誤組を防止できる。

スライドピン１６ｂからキャリパボディ１５が分離されると、スライドピン１６ａを軸にキャリパボディ１５はブラケット１４に対して相対的に回転することができる。こうして第１摩擦パッド１３ａおよび第２摩擦パッド１３ｂを交換する。同様に、作用部１８側に第１摩擦パッド１３ａが組み付けられていれば、キャリパボディ１５はスライドピン１６ｂに再結合されることができる。

凸部６４は第２摩擦パッド１３ｂの長手方向中央に形成されている。こうして凸部６４を第２摩擦パッド１３ｂの長手方向中央に形成することで、左右対称となりキャリパを左右で使用する場合に摩擦パッドを共有しやすい。

１１…車両用ディスクブレーキ、１２…ディスクロータ、１３ａ…第１摩擦パッド、１３ｂ…第２摩擦パッド、１４…キャリパブラケット、１５…キャリパボディ、１６ａ…スライドピン、１６ｂ…スライドピン、１９…反力爪、２５…ピストン、２８ａ…裏板、２８ｂ…裏板、２９ａ…シム、２９ｂ…シム、３１…シリンダ孔、４３…加圧手段を構成する電動モータ、４４…加圧手段を構成する運動変換装置、５５ａ…挿通穴、５７…挿通穴、６２ａ…凸部、６４…凸部。

Claims (2)

1. ディスクロータ（１２）を挟んで相対向する裏板（２８ａ、２８ｂ）にシム（２９ａ、２９ｂ）を装着された第１摩擦パッド（１３ｂ）および第２摩擦パッド（１３ｂ）と、該第１摩擦パッド（１３ａ）および第２摩擦パッド（１３ｂ）の背面側にそれぞれ配置されるシリンダ孔（３１）および反力爪（１９）を備えたキャリパボディ（１５）と、前記シリンダ孔（３１）に摺動可能に嵌め合わせられて第１摩擦パッド（１３ａ）を押圧し得るピストン（２５）と、前記ピストン（２５）に対し加圧し得る加圧手段（４３、４４）とを備え、前記キャリパボディ（１５）のシリンダ孔（３１）側をディスクロータ（１２）の一側で車体に固設されるキャリパブラケット（１４）に、ディスク回転方向両側部に配置される１対のスライドピン（１６ａ、１６ｂ）を介してディスク軸方向に摺動可能に支持されている車両用ディスクブレーキにおいて、
   前記スライドピン（１６ａ、１６ｂ）の一方を取り外した状態で、他方のスライドピン（１６ｂ、１６ａ）を軸にキャリパボディ（１５）が回動可能で、
   前記ピストン（２５）はディスク半径方向内側の側面に開口する凹部（６５）を備え、
   前記ピストン（２５）側の摩擦パッド（１３ａ）は前記凹部（６５）に係合可能に凸部（６２ａ）を備え、
   前記ピストン（２５）側の第１摩擦パッド（１３ａ）に装着されるシム（２９ａ）は、前記凸部（６２ａ）を挿通可能な挿通穴（５５ａ）を備え、
   前記反力爪（１９）側の第２摩擦パッド（１３ｂ）は前記回動による反力爪（１９）の軌道を除くピストン（２５）半径外側のピストン（２５）当接部に前記反力爪（１９）方向に突出する凸部（６４）を備え、
   前記反力爪（１９）側の第２摩擦パッド（１３ｂ）に装着されるシム（２９ｂ）は前記凸部（６４）を挿通可能な挿通穴（５７）を備えている
   ことを特徴とする車両用ディスクブレーキ。
2. 請求項１に記載の車両用ディスクブレーキにおいて、前記凸部（６４）は前記第２摩擦パッド（１３ｂ）の長手方向中央に形成されていることを特徴とする車両用ディスクブレーキ。
   

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