JP2020020433A - 車両用ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキ鳴きが発生するおそれを小さくでき、且つキャリパ及び／又はピストンの仕様が変更された場合においてもシムの仕様を変更する必要がない車両用ディスクブレーキ装置を提供する。【解決手段】車外側被押圧部材及び車内側被押圧部材の少なくとも一方である特定被押圧部材が、車輪の回転軸と平行な平行方向に並べて設けられ且つ互いに一体化されたシム５４、５５及び弾性体５６を有し、さらにシムと弾性体とが互いに面接触する。弾性体が自由状態にあるときの特定被押圧部材から対応するピストン及び／又は爪部までの平行方向の距離が、ディスクロータの外周側から内周側に向かうにつれて徐々に大きくなるか又はディスクロータの回転方向のトレーリング側からリーディング側に向かうにつれて徐々に大きくなるようにシム及び弾性体が構成される。【選択図】図４

Description

本発明は車両用ディスクブレーキ装置に関する。

各車輪とそれぞれ一緒に回転する各ディスクロータに対してブレーキパッドを圧接させることにより、各車輪の回転速度を低減させる車両用ディスクブレーキ装置が特許文献１に開示されている。

各車輪にそれぞれ設けられたディスクブレーキ装置は、車体に対して各車輪の回転軸方向にスライド可能なキャリパを備えている。

さらにディスクブレーキ装置は、ブレーキパッド及びブレーキパッドを移動させるためのアクチュエータである油圧シリンダ（液圧シリンダ）を具備している。

油圧シリンダはディスクロータの車内側に位置している。油圧シリンダは、キャリパに固定され且つ軸線が回転軸と平行なシリンダと、一部がシリンダ内に位置し且つシリンダに対してスライド可能なピストンと、を備えている。

ピストンの先端部とディスクロータとの間には、インナーブレーキパッド及びインナーシムが配設されている。インナーブレーキパッドはキャリパに上記回転軸方向に相対スライド可能に支持されている。

キャリパの車外側端部である爪部とディスクロータとの間には、アウターブレーキパッド及びアウターシムが配設されている。アウターブレーキパッドはキャリパに上記回転軸方向に相対スライド可能に支持されている。

インナーシムは、インナーブレーキパッドのディスクロータとは反対側の面に支持された補助シムと、補助シムのディスクロータとは反対側の面に支持された被押圧シムと、を備えている。さらに被押圧シムは補助シム側に向かって突出する切起こしを備えている。この切起こしは、被押圧シムの（ブレーキロータの）トレーリング側の端部近傍に設けられている。

アウターシムは、アウターブレーキパッドのディスクロータとは反対側の面に支持された被押圧シムのみを備えている。さらに被押圧シムはアウターブレーキパッド側に向かって突出する切起こしを備えている。この切起こしも、被押圧シムの（ブレーキロータの）トレーリング側の端部近傍に設けられている。

このディスクブレーキ装置を搭載した車両が走行しているときに運転者がブレーキペダルを踏み込むと、油圧シリンダの油圧が上昇し、油圧シリンダのピストンがディスクロータ側へ移動するので、それまでインナーシムの被押圧シムから離間していたピストンが被押圧シムに接触する。すると、被押圧シムの切起こしが補助シムを押圧するので、ピストンから被押圧シムに伝わった力が切起こしから補助シムに伝わり、さらに補助シムからインナーブレーキパッドに伝わる。従って、インナーブレーキパッドがディスクロータの車内側面に圧接する。

ディスクロータは車体に対して回転軸方向に相対移動不能である。そのため、インナーブレーキパッドがディスクロータに圧接すると、インナーブレーキパッドがディスクロータから反力を受け、この反力によってキャリパが車体に対して車内側へ相対スライドする。すると、キャリパの爪部がアウターシム（被押圧シム）に接触する。すると、アウターシムの切起こしがアウターブレーキパッドを押圧するので、爪部からアウターシムに伝わった力が切起こしからアウターブレーキパッドに伝わる。従って、アウターブレーキパッドがディスクロータの車外側面に圧接する。

上述のように、インナーシム及びアウターシムの上記切起こしは被押圧シムのトレーリング側の端部近傍に設けられている。そのため、ピストン及び爪部が対応する被押圧シムにそれぞれ接触し始めると、インナーブレーキパッド及びアウターブレーキパッドのトレーリング側の端部が、インナーブレーキパッド及びアウターブレーキパッドのその他の部位と比べて大きな力でディスクロータにそれぞれ圧接する。そのため、ピストン及び爪部が対応する被押圧シムに接触し始めたときに（即ち、インナーブレーキパッド及びアウターブレーキパッドがディスクロータに圧接し始めたときに）、所謂ブレーキ鳴きが発生し難い。

特開平７−２９３６０９号公報

上述のように、ピストン及び爪部が対応する被押圧シムに接触し始めるときに、各被押圧シムの切起こしが対応する補助シム又はアウターブレーキパッドに線接触する。そのため、ピストン及び爪部から被押圧シムに及んだ力が切起こしから補助シム及びアウターブレーキパッドに確実に伝わらない。従って、ピストン及び爪部が対応する被押圧シムに接触し始めるときに、インナーシム及びアウターシムが対応するブレーキパッドを安定して押圧できないので、ブレーキパッドによるディスクロータの押圧動作が安定しない。

さらに切起こしの機械的強度が低く且つ切起こしが対応する補助シム又はアウターブレーキパッドに線接触する。そのため、ピストン及び／又は爪部の仕様が変更された結果、ピストン及び／又は爪部の対応する被押圧シムに対する接触位置が変化すると、切起こしの変形挙動が変化してしまう。即ち、各切起こしから補助シム及びアウターブレーキパッドに力が確実に伝わらなくなる。従って、ピストン及び／又は爪部の仕様が変更された場合は、ピストン及び／又は爪部の仕様に合わせて各切起こしの形状を設計変更しなければならない。

本発明は上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、ブレーキパッドがディスクロータに接触し始めたときに、ブレーキパッドによるディスクロータの押圧動作を安定させながら、ブレーキ鳴きが発生するおそれを小さくでき、且つキャリパ及び／又はピストンの仕様が変更された場合においてもシムの仕様を変更する必要がない車両用ディスクブレーキ装置を提供することにある。

本発明の車両用ディスクブレーキ装置は、
車体に対して車輪（１５）の回転軸（１４）と平行な平行方向にスライド可能且つ爪部（３４）を有するキャリパ（３０）と、
前記車輪と一緒に回転するディスクロータ（１６）の車外側面と対向し、且つ、前記キャリパに前記平行方向に相対移動可能に支持されたアウターブレーキパッド（４２）と、
前記アウターブレーキパッドの車外側面に支持され、且つ、前記爪部に対して車内側から対向する車外側被押圧部材（６５）と、
前記ディスクロータの車内側面と対向し、且つ、前記キャリパに前記平行方向に相対移動可能に支持されたインナーブレーキパッド（５２）と、
前記インナーブレーキパッドの車内側面に支持された車内側被押圧部材（５３、５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ、５３Ｄ、５３Ｅ、５３Ｆ、６０）と、
前記平行方向に進退可能なピストン（４７）を有し且つ前記車内側被押圧部材の車内側に位置するように前記キャリパに支持され、前記ピストンによって前記車内側被押圧部材を車外側に押圧することにより、前記インナーブレーキパッドを前記ディスクロータに圧接させ且つ車内側に移動した前記爪部により車内側に押圧された前記車外側被押圧部材によって前記アウターブレーキパッドを前記ディスクロータに圧接させる油圧シリンダ（４５）と、
を備え、
前記車外側被押圧部材及び前記車内側被押圧部材の少なくとも一方である特定被押圧部材が、前記平行方向に並べて設けられ且つ互いに一体化されたシム（５４、５５、５５’、５５’’、６１、６２、６５、６６）及び弾性体（５６、５６’、５６’’、６３、６８）を有し、
前記シムと前記弾性体とが互いに面接触し、
前記弾性体が自由状態にあるときの前記特定被押圧部材から対応する前記ピストン及び／又は前記爪部までの前記平行方向の距離（Ｌ、Ｌ１、Ｌ２）が、前記ディスクロータの外周側から内周側に向かうにつれて徐々に大きくなるか又は前記ディスクロータの回転方向のトレーリング側からリーディング側に向かうにつれて徐々に大きくなるように前記シム及び前記弾性体が構成される。

本発明の車両用ディスクブレーキ装置では、特定被押圧部材から離間しているピストン及び／又は爪部がディスクロータ側に移動すると、ピストン及び／又は爪部の（ディスクロータの）外周側端部又はトレーリング側の端部のみが最初に特定被押圧部材に接触する。そのため、このときインナーブレーキパッド及び／又はアウターブレーキパッドの外周側端部又はトレーリング側の端部が、インナーブレーキパッド及び／又はアウターブレーキパッドのその他の部位と比べて大きな力でディスクロータに圧接する。そのため、ピストン及び／又は爪部が特定被押圧部材に接触し始めたときに（即ち、インナーブレーキパッド及び／又はアウターブレーキパッドがディスクロータに圧接し始めたときに）ブレーキ鳴きが発生し難い。

さらに特定被押圧部材のシムと弾性体とが互いに面接触する。そのためピストン及び／又は爪部が対応する特定被押圧部材に接触し始めるときに、ピストン及び爪部から特定被押圧部材に及んだ力が、特定被押圧部材から対応するインナーブレーキパッド及び／又はアウターブレーキパッドに確実に伝わる。従って、ピストン及び／又は爪部が対応する特定被押圧部材に接触し始めるときに、特定被押圧部材による対応するブレーキパッドの押圧状態が安定するので、ブレーキパッドによるディスクロータの押圧動作が安定する。

さらに特定被押圧部材のシムと弾性体とが互いに面接触するので、ピストン及び／又は爪部の仕様が変更された結果、ピストン及び／又は爪部の対応する特定被押圧部材に対する接触位置が変化しても、シムと弾性体との間で力が確実に伝わる。即ち、ピストン及び／又は爪部の仕様が変更された場合に、特定被押圧部材の設計形状を変更しなくても、ピストン及び／又は爪部から特定被押圧部材に伝わった力を、特定被押圧部材から対応するブレーキパッドへ確実に伝えることが可能である。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。

本発明の第１の実施形態に係り且つキャリパが初期位置に位置する車両用ディスクブレーキ装置の後方から見たときの模式的な断面図である。 車内側から見たシムユニット、インナー支持部材、及びディスクロータの側面図である。 キャリパが初期位置から作動位置に移動したときの図１と同様の断面図である。 ピストンの先端面の外周側端部が第２シムに接触したときのピストン及びインナーパッドブロックの背面図である。 ピストンの先端面全体が第２シムに接触したときのピストン及びインナーパッドブロックの背面図である。 本発明の第２の実施形態の車両用ディスクブレーキ装置の模式的な平面図である。 本発明の第１の変形例のシムユニット及びピストンの模式的な背面図である。 本発明の第２の変形例のシムユニット及びピストンの模式的な背面図である。 本発明の第３の変形例のシムユニット及びピストンの模式的な背面図である。 本発明の第４の変形例のシムユニット及びピストンの模式的な背面図である。 本発明の第５の変形例のシムユニットの車内側から見た模式的な側面図である。 本発明の第５の変形例のシムユニットの模式的な背面図である。 本発明の第５の変形例のシムユニットの第２シムの車外側面全体が弾性体の車内側面に面接触したときの模式的な背面図である。 本発明の第６の変形例のシムユニットの模式的な背面図である。 本発明の第６の変形例のシムユニットの第２シムの車外側面全体が弾性体の車内側面に面接触したときの模式的な背面図である。

以下、図１乃至図５を参照しながら本発明の第１の実施形態に係る車両用ディスクブレーキ装置について説明する。

まずはディスクブレーキ装置２０を備える車両の全体構造について簡単に説明する。なお、以下の説明では右輪用のフロントサスペンション、右側の前輪１５、及び右側のディスクブレーキ装置２０についての説明を行う。これらと左右対称な左輪用のフロントサスペンション、左側の前輪及び左側のディスクブレーキ装置２０についての説明は省略する。

図１に示すように、車両の車体の前部にはフロントサスペンションが設けられている。このフロントサスペンションは周知のように、サスペンションメンバ、アッパーアーム、ロアアーム、キャリア１２（ナックルアーム）、コイルスプリング、及びショックアブソーバを備えている。

図１に示すように、アッパーアームとロアアームとの先端部によってキングピン軸まわりに回転可能に支持されたキャリア１２は、前輪１５を水平な回転軸１４まわりに回転可能に支持している。前輪１５にはディスクロータ１６が固定されている。そのため、前輪１５が回転軸１４まわりに回転すると、ディスクロータ１６は前輪１５と一緒に回転する。

さらに車両は、いずれも図示を省略したブレーキペダル、ブレーキブースタ及びマスタシリンダを備えている。周知のように、運転者がブレーキペダルを足で踏み込むと、この踏込力がブレーキブースタによって増幅されながらマスタシリンダ内のブレーキ作動液に伝わり、マスタシリンダ内のブレーキ作動液の圧力（油圧）が上昇する。マスタシリンダは後述する油圧シリンダ４５に接続されている。

続いてディスクブレーキ装置２０の詳しい構造について説明する。図１及び図３は、右側の前輪１５に制動力を付与するためのディスクブレーキ装置２０を示している。このディスクブレーキ装置２０は主要な構成要素として、キャリパ３０、アウターパッドブロック４０、油圧シリンダ４５、及びインナーパッドブロック５０を具備している。

キャリパ３０は図１及び図３に示す形状である。即ち、キャリパ３０はアクチュエータ支持部３１と、アクチュエータ支持部３１の上端部から車外側へ延びる接続部３２と、接続部３２の車外側端部から下方へ延びるパッド押圧部３３と、を一体的に備えている。キャリパ３０は硬質材料（例えば、金属）により構成されている。さらにパッド押圧部３３の下端部には、前後一対の爪部３４が設けられている（図１及び図３に一つのみ図示）。各爪部３４の先端面３４ａ（車内側面）は水平面に対して直交する平面である。さらにキャリパ３０は、図１に示す初期位置と図３に示す作動位置との間を回転軸１４と平行な方向に相対スライド可能にキャリア１２（車体）に装着されている。

アウターパッドブロック４０は、互いに一体化したアウター支持部材４１、アウターブレーキパッド４２、及びシム４３を備えている。

硬質材料（例えば金属）からなるアウター支持部材４１の車内側面にはアウターブレーキパッド４２が固定されている。アウターブレーキパッド４２は、例えば樹脂材により構成される。アウター支持部材４１の車外側面に例えばクリップ（図示略）によって着脱可能に支持されたシム４３は金属板によって構成されている。アウター支持部材４１は、パッド押圧部３３に回転軸１４と平行な方向にスライド可能に支持されている。

油圧シリンダ４５は、互いに回転軸１４と平行な方向に相対移動可能に組み付けられたシリンダ４６とピストン４７とを備えている。シリンダ４６の車外側端面は開放されている。図１及び図３に示すように、略円筒形状をなし且つ車外側端部が開口するアクチュエータ支持部３１の内部にシリンダ４６が固定されている。また、シリンダ４６の車内側端部は図示を省略したブレーキパイプを介してマスタシリンダに接続されている。シリンダ４６の内周面には、図示を省略したゴム製のＯリングが液密状態で固定されている。ピストン４７は、シリンダ４６と同軸をなし且つシリンダ４６の内周面と略同径をなす円柱体である本体部４７ａと、本体部４７ａの車外側端面から車外側に突出する本体部４７ａより小径の円柱体である押圧部４７ｂと、を一体的に備えている。押圧部４７ｂの先端面４７ｃ（車外側面）は水平面に対して直交する平面である。本体部４７ａは、車外側からシリンダ４６の内部にスライド自在に挿入されている。

ピストン４７の押圧部４７ｂとディスクロータ１６との間にはインナーパッドブロック５０が配設されている。インナーパッドブロック５０は、インナー支持部材５１と、インナー支持部材５１の車外側面に固定されたインナーブレーキパッド５２と、インナー支持部材５１の車内側面に例えばクリップ（図示略）によって着脱可能に支持されたシムユニット５３と、を備えている。インナー支持部材５１の材質はアウター支持部材４１と同じであり、且つ、インナーブレーキパッド５２の材質はアウターブレーキパッド４２と同じである。インナー支持部材５１の被支持部５１ａ（図２参照）は、接続部３２の内面に回転軸１４と平行な方向にスライド可能に支持されている。

図２、図４、及び図５に示すように、シムユニット５３は、第１シム５４、第２シム５５、及び弾性体５６を備えている。第１シム５４及び第１シム５４より車内側に位置する第２シム５５は金属製の平板によって構成されている。第２シム５５の側面形状は図２に示す形状である。図示は省略してあるが、第１シム５４の側面形状は第２シム５５と同一である。

第１シム５４と第２シム５５との間には板状の弾性体５６が設けられている。弾性体５６の側面形状は第１シム５４及び第２シム５５と略同一である。弾性体５６の両側面は第１シム５４と第２シム５５にそれぞれ面接触した状態で固定されている。弾性体５６を構成する弾性材料としては、例えば弾性率が低い柔らかいゴムを利用可能である。第１シム５４、第２シム５５、及び弾性体５６を別個に製造した後に接着剤によって弾性体５６を第１シム５４及び第２シム５５に対して固定することによりシムユニット５３を製造可能である。また、第１シム５４及び第２シム５５を内部に配置した成形型内に弾性材料を充填するインサート成形によってシムユニット５３を製造可能である。

弾性体５６が自由状態にあるときの弾性体５６の断面形状（正面形状）は図４に示す形状である。即ち、このときの弾性体５６の幅（左右寸法）は弾性体５６の上端から下端に向かうにつれて徐々に小さくなる。換言すると、弾性体５６が自由状態にあるとき、正面視において弾性体５６の車外側面５６ａと車内側面５６ｂとは互いに非平行となる。即ち、車外側面５６ａ及び第１シム５４は水平面に対して略直交するのに対して、車内側面５６ｂ及び第２シム５５は水平面に対して直交しない（即ち、鉛直方向に対して傾斜する）。なお、本実施形態では、自由状態にあるときの弾性体５６の下端面の幅より上端面の幅が０．２乃至０．３ｍｍ大きい。

前輪１５と対応する各ディスクブレーキ装置２０の油圧シリンダ４５が非作動状態にあるとき（図１及び図４の仮想線参照）、キャリパ３０が初期位置に位置する。このとき、アウターブレーキパッド４２が対応するディスクロータ１６の車外側面から車外側に離間し、インナーブレーキパッド５２が対応するディスクロータ１６の車内側面から車内側に離間し、且つ押圧部４７ｂとシムユニット５３（第２シム５５）との間に隙間が形成される。従って、この場合は前輪１５のディスクロータ１６に対してアウターブレーキパッド４２及びインナーブレーキパッド５２から制動力は付与されない。さらにこのとき、図４に示すように、押圧部４７ｂの先端面４７ｃと第２シム５５との間の左右方向の距離Ｌは、先端面４７ｃの上端部（即ち、ディスクロータ１６の外周側の端部）から下端部（即ち、ディスクロータ１６の内周側の端部）へ向かうにつれて徐々に大きくなる。

一方、運転者がブレーキペダルを踏み込み始めると、マスタシリンダと接続している油圧シリンダ４５の油圧が上昇する。すると図３及び図４に示すように、所定の大きさの力Ｆｓを受けた油圧シリンダ４５のピストン４７が、Ｏリングを弾性変形させながらシリンダ４６に対して車外側へスライドする。そして、先端面４７ｃの中で上端部のみが最初に第２シム５５に接触する。換言すると、先端面４７ｃの上端部以外の部位は第２シム５５に接触しない。すると、この力Ｆｓが、シムユニット５３及びインナー支持部材５１を介してインナーブレーキパッド５２に伝わるので、インナーブレーキパッド５２の車外側面全体がディスクロータ１６の上端部の車内側面に圧接する。

このようにインナーブレーキパッド５２がディスクロータ１６に圧接し始めるとき（即ち、先端面４７ｃが第２シム５５に接触し始めるとき）、インナーブレーキパッド５２の車外側面の上端部（即ち、ディスクロータ１６の外周側の端部）がディスクロータ１６に対して及ぼす力Ｆｏは、インナーブレーキパッド５２の車外側面の下端部（即ち、ディスクロータ１６の内周側の端部）がディスクロータ１６に対して及ぼす力Ｆｉよりも大きい。より詳細には、このときにインナーブレーキパッド５２の車外側面がディスクロータ１６に対して及ぼす力は、インナーブレーキパッド５２の車外側面の下端部（内周側端部）から上端部（外周側端部）に向かうにつれて徐々に大きくなる。

さらにブレーキペダルの踏み込み量が増大し油圧シリンダ４５の油圧がさらに上昇すると、図５に示すように、力Ｆｓより大きい力Ｆｌを受けたピストン４７が、Ｏリングを弾性変形させながらシリンダ４６に対して車外側へさらにスライドする。すると、それまで上端部のみが第２シム５５に接触していた先端面４７ｃの第２シム５５に対する接触領域が上端部側から下端部側へ徐々に拡大し、さらにシムユニット５３の弾性体５６の圧縮方向の弾性変形量が徐々に大きくなる。そして、最終的には、車外側面５６ａと車内側面５６ｂとが互いに平行になり（即ち、車内側面５６ｂ及び第２シム５５が水平面に対して直交し）、且つ、先端面４７ｃ全体が第２シム５５に対して接触する。

そして、図４の状態からブレーキペダルの踏み込み量が増大するにつれて、インナーブレーキパッド５２の車外側面の上端部がディスクロータ１６に対して及ぼす力Ｆｏ及びインナーブレーキパッド５２の車外側面の下端部がディスクロータ１６に対して及ぼす力Ｆｉが共に増大する。さらに、ＦｉをＦｏで割った値（Ｆｉ／Ｆｏ）が徐々に増大し、先端面４７ｃ全体が第２シム５５の車内側面に対して接触するとＦｉ／Ｆｏがほぼ「１」になる。即ち、インナーブレーキパッド５２とディスクロータ１６との間で発生する力が、インナーブレーキパッド５２全体（及び第２シム５５のインナーブレーキパッド５２との接触領域全体）において略均一になる。

ところで、ディスクロータ１６のキャリア１２に対する回転軸１４方向の移動は規制されている。そのため、インナーブレーキパッド５２はディスクロータ１６に接触するとそれ以上は車外側へ移動できなくなる。従って、インナーブレーキパッド５２及びピストン４７が対応するディスクロータ１６から反力を受けるので、油圧シリンダ４５と一体化しているキャリパ３０がこの反力によって初期位置から作動位置へ移動する。すると、図３に示すように、キャリパ３０のパッド押圧部３３の一対の爪部３４の先端面３４ａによってアウターパッドブロック４０のシム４３が車内側に押され、アウターパッドブロック４０がキャリパ３０と一緒に車内側へ移動する。そのため、アウターブレーキパッド４２全体が対応するディスクロータ１６の車外側面の上端部に圧接する。従って、アウターブレーキパッド４２及びインナーブレーキパッド５２からディスクロータ１６へ制動力（摩擦抵抗力）が付与されるのでディスクロータ１６の回転速度が低減される。

運転者がブレーキペダルから足を離すとマスタシリンダ内のブレーキ作動液の液圧（油圧）が低下するため、ディスクブレーキ装置２０のシリンダ４６内の油圧が低下する。するとシリンダ４６の内周面に設けられたＯリングが初期形状に弾性復帰するので、図１に示すように、Ｏリングの弾性復帰力によってピストン４７が初期位置へ戻る。即ち、シリンダ４６がディスクロータ１６側に接近し且つ作動位置に位置していたキャリパ３０が初期位置に移動する。そのため、アウターブレーキパッド４２がディスクロータ１６から車外側へ離間する。さらにピストン４７の初期位置への移動に伴って、インナーブレーキパッド５２がディスクロータ１６から車内側へ離間し且つ押圧部４７ｂが第２シム５５から車内側へ離間する。その結果、アウターブレーキパッド４２及びインナーブレーキパッド５２がディスクロータ１６に及ぼしていた制動力が消失する。

このように本実施形態では、ディスクロータ１６から離間していたインナーブレーキパッド５２がディスクロータ１６に圧接し始めるとき（即ち、先端面４７ｃが第２シム５５に接触し始めるとき）、ピストン４７の先端面４７ｃの上端部（ディスクロータ１６の外周側端部）のみが最初に第２シム５５に接触する。するとインナーブレーキパッド５２の上端部（外周側端部）が、インナーブレーキパッド５２のその他の部位と比べて大きな力Ｆｏでディスクロータ１６に圧接する。そのため、車両が走行している場合は、図２に示すようにディスクロータ１６からインナーブレーキパッド５２に及ぶ反力によって、ディスクロータ１６の回転方向と同方向の回転モーメントＭｏがインナーブレーキパッド５２に発生する。そのためインナーブレーキパッド５２のディスクロータ１６に対する接触状態が安定する。従って、ピストン４７の先端面４７ｃが第２シム５５に接触し始めたときにブレーキ鳴きが発生し難い。

なお、仮に先端面４７ｃが第２シム５５に接触し始めるときに先端面４７ｃの下端部（ディスクロータ１６の内周側端部）のみが第２シム５５に接触する場合は、インナーブレーキパッド５２の下端部（内周側端部）がインナーブレーキパッド５２のその他の部位と比べて大きな力でディスクロータ１６に圧接する。この場合は、図２に示すように、ディスクロータ１６の回転方向と逆方向の回転モーメントＭｉがインナーブレーキパッド５２に発生するので、インナーブレーキパッド５２のディスクロータ１６に対する接触状態が不安定になる。従って、この場合は先端面４７ｃが第２シム５５に接触し始めたときにブレーキ鳴きが発生し易い。

さらに、ブレーキペダルの踏込量が大きくなると、インナーブレーキパッド５２全体が略均一の力でディスクロータ１６を押圧するので大きな制動力が得られる。

さらに弾性体５６の両側面が第１シム５４と第２シム５５にそれぞれ面接触している。そのため、ピストン４７の先端面４７ｃが第２シム５５に接触し始めてから先端面４７ｃ全体が第２シム５５に接触するまで、先端面４７ｃから第２シム５５に及んだ力が、シムユニット５３からインナー支持部材５１に確実に伝わる。従って、先端面４７ｃが第２シム５５に接触し始めてから先端面４７ｃ全体が第２シム５５に接触するまで、シムユニット５３によるインナー支持部材５１の押圧状態が安定するので、インナーブレーキパッド５２によるディスクロータ１６の押圧動作が安定する。

さらに弾性体５６の両側面が第１シム５４と第２シム５５にそれぞれ面接触するので、キャリパ３０及び／又はピストン４７の仕様が変更された結果、先端面４７ｃの第２シム５５に対する接触位置が変化しても、第２シム５５と弾性体５６との間及び弾性体５６と第１シム５４との間で力が確実に伝わる。即ち、キャリパ３０及び／又はピストン４７の仕様が変更された場合に、シムユニット５３の設計形状を変更しなくても、先端面４７ｃから第２シム５５に伝わった力を、シムユニット５３からインナー支持部材５１へ確実に伝えることが可能である。

続いて、図６を参照しながら本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ部材には同じ符号を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。

本実施形態のインナーパッドブロック５０Ａは、インナー支持部材５１、インナーブレーキパッド５２、及びインナー支持部材５１に着脱可能に支持されたシムユニット６０を備えている。さらにシムユニット６０は、第１シム６１、第２シム６２、及び弾性体６３を備えている。第１シム６１及び第１シム６１より車内側に位置する第２シム６２は金属製の平板によって構成されている。第１シム６１及び第２シム６２の側面形状は第１シム５４及び第２シム５５と同一である。

第１シム６１と第２シム６２との間には板状の弾性体６３が設けられている。弾性体６３の側面形状は第１シム６１及び第２シム６２と略同一である。弾性体６３の両側面は第１シム６１と第２シム６２にそれぞれ面接触した状態で固定されている。弾性体６３の材質は弾性体５６と同一である。弾性体６３が自由状態にあるときの弾性体６３の断面形状（平面形状）は図６に示す形状である。即ち、このときの弾性体６３の幅（左右寸法）は弾性体６３の（ディスクロータ１６）のトレーリング側端部からリーディング側端部に向かうにつれて徐々に小さくなる。なお、図６は車両が前進走行している場合を示しているので、換言すると、弾性体６３の幅は弾性体６３の後端部から前端部に向かうにつれて徐々に小さくなる。弾性体６３が自由状態にあるとき、平面視において弾性体６３の車外側面６３ａと車内側面６３ｂとは互いに非平行となる。即ち、平面視において車外側面６３ａ及び第１シム６１は先端面４７ｃと略平行になるのに対して、車内側面６３ｂ及び第２シム６２は先端面４７ｃと非平行になる。従って、押圧部４７ｂが第２シム６２から離間するとき（即ち、弾性体６３が自由状態にあるとき）、先端面４７ｃと第２シム６２との間の左右方向の距離Ｌは、先端面４７ｃのトレーリング側端部からリーディング側端部へ向かうにつれて徐々に大きくなる。

本実施形態のアウターパッドブロック４０Ａは、互いに一体化したアウター支持部材４１、アウターブレーキパッド４２、及びアウター支持部材４１に着脱可能に支持されたシムユニット６５を備えている。シムユニット６５はシムユニット６０と左右対称であり実質的にシムユニット６０と同一仕様である。即ち、シムユニット６５は、第１シム６１に対応する第１シム６６、第２シム６２に対応する第２シム６７、及び弾性体６３に対応する弾性体６８を備えている。弾性体６８の両側面は第１シム６６と第２シム６７にそれぞれ面接触した状態で固定されている。弾性体６８が自由状態にあるときの弾性体６８の断面形状（平面形状）は図６に示す形状である。即ち、このときの弾性体６８の幅は弾性体６８の（ディスクロータ１６）のトレーリング側端部からリーディング側端部に向かうにつれて徐々に小さくなる（弾性体６８の車内側面６８ａと車外側面６８ｂとは互いに非平行となる）。従って、前後の爪部３４の先端面３４ａが第２シム６７から離間するとき（即ち、弾性体６８が自由状態にあるとき）、前後の先端面３４ａと第２シム６７との間の左右方向の距離Ｌ１、Ｌ２は、前後の先端面３４ａのトレーリング側端部からリーディング側端部へ向かうにつれてそれぞれ徐々に大きくなる。

本実施形態では、運転者がブレーキペダルを踏み込み始めると、ピストン４７の先端面４７ｃの中でトレーリング側端部のみが最初に第２シム６２に接触する。換言すると、先端面４７ｃのトレーリング端部以外の部位は第２シム６２に接触しない。そしてインナーブレーキパッド５２の車外側面全体が対応するディスクロータ１６の上端部の車内側面に圧接する。

さらにブレーキペダルの踏み込み量がある程度の大きさになると、後方の爪部３４の先端面３４ａのトレーリング側端部のみが第２シム６７に接触し始める。換言すると、後方の爪部３４の先端面３４ａのトレーリング端部以外の部位及び前方の爪部３４の先端面３４ａは第２シム６７に接触しない。そしてアウターブレーキパッド４２の車内側面全体が対応するディスクロータ１６の上端部の車内側面に圧接する。

このように本実施形態では、ディスクロータ１６から離間していたアウターブレーキパッド４２及びインナーブレーキパッド５２がディスクロータ１６に圧接し始めるとき、先端面４７ｃのトレーリング側端部のみが最初に第２シム６２に接触し且つ後方の先端面３４ａのトレーリング側端部のみが最初に第２シム６７に接触する。するとアウターブレーキパッド４２及びインナーブレーキパッド５２のトレーリング側端部が、アウターブレーキパッド４２及びインナーブレーキパッド５２のその他の部位と比べて大きな力でディスクロータ１６に圧接する。そのため先端面４７ｃが第２シム６２に接触し始めたとき及び後方の先端面３４ａが第２シム６７に接触し始めたときにブレーキ鳴きが発生し難い。

さらにブレーキペダルの踏み込み量が増大すると、それまでトレーリング側端部のみが第２シム６２に接触していた先端面４７ｃの第２シム６２に対する接触領域が、トレーリング側端部側からリーディング側端部側へ徐々に拡大し、弾性体６３の圧縮方向の弾性変形量が徐々に大きくなる。そして、最終的には、車外側面６３ａと車内側面６３ｂとが互いに平行になり（即ち、車内側面６３ｂ及び第２シム６２が先端面４７ｃと平行になり）、且つ、先端面４７ｃ全体が第２シム６２に対して接触する。

さらにブレーキペダルの踏み込み量の増大に伴って、トレーリング側端部のみが第２シム６７に接触していた後方の爪部３４の先端面３４ａの第２シム６７に対する接触領域が、トレーリング側端部側からリーディング側端部側へ徐々に拡大する。そのため弾性体６８の圧縮方向の弾性変形量が徐々に大きくなる。

後方の爪部３４の先端面３４ａ全体が第２シム６７に接触した後にブレーキペダルの踏込量がさらに増大すると、それまで第２シム６７から離間していた前方の爪部３４の先端面３４ａの中でトレーリング側端部のみが第２シム６７に接触する。そしてブレーキペダルの踏込量がさらに増大すると、前方の先端面３４ａの第２シム６７に対する接触領域が、トレーリング側端部側からリーディング側端部側へ徐々に拡大し、且つ弾性体６８の圧縮方向の弾性変形量が徐々に大きくなる。そして、最終的には、車外側面６８ｂと車内側面６８ａとが互いに平行になり（即ち、車外側面６８ｂ及び第２シム６７が前後の先端面３４ａと平行になり）、且つ、前方の先端面３４ａ全体が第２シム６７に対して接触する。

さらに、上述のように、弾性体６３の両側面が第１シム６１と第２シム６２とにそれぞれ面接触し且つ弾性体６８の両側面が第１シム６６と第２シム６７とにそれぞれ面接触している。従って、本実施形態は第１の実施形態と同様に、先端面４７ｃが第２シム６２に接触し始めてから先端面４７ｃ全体が第２シム６２に接触するまで、シムユニット６０によるインナー支持部材５１の押圧状態が安定するので、インナーブレーキパッド５２によるディスクロータ１６の押圧動作が安定する。さらに、後方の爪部３４の先端面３４ａが第２シム６７に接触し始めてから前後の先端面３４ａ全体が第２シム６７に接触するまで、シムユニット６５によるアウター支持部材４１の押圧状態が安定するので、アウターブレーキパッド４２によるディスクロータ１６の押圧動作が安定する。

さらに弾性体６３の両側面が第１シム６１と第２シム６２とにそれぞれ面接触し且つ弾性体６８の両側面が第１シム６６と第２シム６７とにそれぞれ面接触している。そのため、キャリパ３０及び／又はピストン４７の仕様が変更された場合に、シムユニット６０、６５の設計形状を変更しなくても、先端面４７ｃから第２シム６２に伝わった力をシムユニット６０からインナー支持部材５１へ確実に伝えることが可能であり且つ前後の先端面３４ａから第２シム６７に伝わった力をシムユニット６５からアウター支持部材４１へ確実に伝えることが可能である。

以上、本発明を上記各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

図７は本発明の第１の実施形態の第１の変形例を示している。第１の変形例のシムユニット５３Ａは、第１シム５４、第２シム５５、弾性体５６、及び硬質弾性体５７を備えている。硬質弾性体５７は弾性体５６より弾性率が高い弾性材料製であり（即ち、弾性体５６より硬い）、且つ、自由状態にあるときその車外側面５７ａと車内側面５７ｂは互いに平行になる。さらに弾性体５６の両側面は第２シム５５と硬質弾性体５７にそれぞれ面接触した状態で固定され、且つ、硬質弾性体５７と第１シム５４とが互いに面接触した状態で固定されている。シムユニット５３Ａはインナー支持部材５１（図７では図示略）の車内側面に着脱可能に支持されている。

ピストン４７の先端面４７ｃが第２シム５５から車内側に離間するとき（弾性体５６が自由状態にあるとき）、先端面４７ｃと第２シム５５との間の左右方向の距離Ｌは、先端面４７ｃの上端部（即ち、ディスクロータ１６の外周側の端部）から下端部（即ち、ディスクロータ１６の内周側の端部）へ向かうにつれて徐々に大きくなる。さらに弾性体５６の両側面が第２シム５５と硬質弾性体５７とにそれぞれ面接触した状態で固定され、且つ、硬質弾性体５７と第１シム５４とが互いに面接触した状態で固定されている。従って、第１の変形例は第１の実施形態と同様の作用効果を発揮可能である。

さらに、シムユニット５３Ａは弾性体５６より弾性率が高い硬質弾性体５７を有しているので、インナーブレーキパッド５２（図７では図示略）がディスクロータ１６に圧接したときにインナーブレーキパッド５２の振動を抑える能力がシムユニット５３より高い。なお、ピストン４７の先端面４７ｃが第２シム５５を押圧すると、硬質弾性体５７全体がほぼ均一に弾性変形する。

図８は本発明の第１の実施形態の第２の変形例を示している。第２の変形例のシムユニット５３Ｂは第２シム５５及び弾性体５６のみを備える。第２シム５５と弾性体５６は互いに面接触した状態で固定されている。
図９は本発明の第１の実施形態の第３の変形例を示している。第３の変形例のシムユニット５３Ｃは第１シム５４及び弾性体５６のみを備える。第１シム５４と弾性体５６は互いに面接触した状態で固定されている。第３の変形例では、ピストン４７が車外側に移動したときに先端面４７ｃが弾性体５６を車外側へ押圧する。
シムユニット５３Ｂ、５３Ｃはインナー支持部材５１（図示略）の車内側面に着脱可能に支持されている。

第２の変形例では、先端面４７ｃがシムユニット５３Ｂから車内側に離間するとき（弾性体５６が自由状態にあるとき）、先端面４７ｃと第２シム５５との間の左右方向の距離Ｌは、先端面４７ｃの上端部（即ち、ディスクロータ１６の外周側の端部）から下端部（即ち、ディスクロータ１６の内周側の端部）へ向かうにつれて徐々に大きくなる。同様に、第３の変形例では、先端面４７ｃがシムユニット５３Ｃから車内側に離間するとき（弾性体５６が自由状態にあるとき）、先端面４７ｃと弾性体５６との間の左右方向の距離Ｌは、先端面４７ｃの上端部（即ち、ディスクロータ１６の外周側の端部）から下端部（即ち、ディスクロータ１６の内周側の端部）へ向かうにつれて徐々に大きくなる。さらに、上述のように、第２シム５５と弾性体５６は互いに面接触した状態で固定され、且つ、第１シム５４と弾性体５６は互いに面接触した状態で固定されている。従って、第２及び第３の変形例は第１の実施形態と同様の作用効果を発揮可能である。

図１０は本発明の第１の実施形態の第４の変形例を示している。第４の変形例のシムユニット５３Ｄは第１シム５４、第２シム５５’、及び弾性体５６’を備える。シムユニット５３Ｄはインナー支持部材５１（図１０では図示略）の車内側面に着脱可能に支持されている。第２シム５５’は第２シム５５に対応する部材であり、その左右寸法（厚み）は上端部（即ち、ディスクロータ１６の外周側の端部）から下端部（即ち、ディスクロータ１６の内周側の端部）へ向かうにつれて徐々に小さくなる。弾性体５６’は弾性体５６に対応する部材であり、その車外側面５６ａと車内側面５６ｂは互いに平行である。先端面４７ｃが第２シム５５’から車内側に離間するとき（弾性体５６’が自由状態にあるとき）、先端面４７ｃと第２シム５５’との間の左右方向の距離Ｌは、先端面４７ｃの上端部（即ち、ディスクロータ１６の外周側の端部）から下端部（即ち、ディスクロータ１６の内周側の端部）へ向かうにつれて徐々に大きくなる。さらに弾性体５６’の両側面は第１シム５４と第２シム５５’に面接触した状態で固定されている。従って、第４の変形例は第１の実施形態と同様の作用効果を発揮可能である。

図１１乃至図１３は本発明の第１の実施形態の第５の変形例を示している。第５の変形例のシムユニット５３Ｅは、第１シム５４、第２シム５５、及び弾性体５６’’を備えている。シムユニット５３Ｅはインナー支持部材５１（図示略）の車内側面に着脱可能に支持されている。第１シム５４と弾性体５６’’は互いに面接触した状態で固定されている。弾性体５６’’の車外側面５６ａと車内側面５６ｂは互いに平行であるが、車内側面５６ｂの上端部近傍（外周側端部近傍）にはディスクロータ１６の回転方向に沿って並ぶ４つの突起５６ｃが車内側に向けて突設されている。第２シム５５の車外側面の下部は弾性体５６’’の車内側面５６ｂの下部に固定され、且つ、第２シム５５の車外側面の上部には各突起５６ｃの頂点付近の領域（車内側端部）が僅かに弾性変形した状態で面接触している。そのため、先端面４７ｃが第２シム５５から車内側に離間するとき（弾性体５６’’が自由状態にあるとき）、先端面４７ｃと第２シム５５との間の左右方向の距離Ｌは、先端面４７ｃの上端部（即ち、ディスクロータ１６の外周側の端部）から下端部（即ち、ディスクロータ１６の内周側の端部）へ向かうにつれて徐々に大きくなる。

この第５の変形例では、先端面４７ｃが第２シム５５に接触した後に先端面４７ｃがさらに車外側に移動すると、やがて図１３に示すように、各突起５６ｃが弾性変形しながらつぶれて、第２シム５５の車外側面全体が弾性体５６’’の車内側面５６ｂに面接触する。従って、第５の変形例は第１の実施形態と同様の作用効果を発揮可能である。

図１４及び図１５は本発明の第１の実施形態の第６の変形例を示している。第６の変形例のシムユニット５３Ｆは、第１シム５４、第２シム５５’’、及び弾性体５６’を備えている。シムユニット５３Ｆはインナー支持部材５１（図示略）の車内側面に着脱可能に支持されている。第１シム５４と弾性体５６’は互いに面接触した状態で固定されている。第２シム５５’’は、第２シム５５に対応する部位と、その車外側面５５ｂの上端部近傍（外周側端部近傍）に車外側に向けて突設され且つディスクロータ１６の回転方向に沿って並ぶ４つの突起５５ａと、を備える。第２シム５５’’の車外側面の下部は弾性体５６’の車内側面５６ｂの下部に固定され、且つ、第２シム５５’’の各突起５５ａの頂点付近の領域（車外側端部）が、車内側面５６ｂの車内側面の上部を僅かに凹ませながら（弾性変形させながら）車内側面５６ｂの上部に面接触している。そのため、先端面４７ｃが第２シム５５’’から車内側に離間するとき（弾性体５６’が自由状態にあるとき）、先端面４７ｃと第２シム５５’’との間の左右方向の距離Ｌは、先端面４７ｃの上端部（即ち、ディスクロータ１６の外周側の端部）から下端部（即ち、ディスクロータ１６の内周側の端部）へ向かうにつれて徐々に大きくなる。

この第６の変形例では、先端面４７ｃが第２シム５５’’に接触した後に先端面４７ｃがさらに車外側に移動すると、やがて図１５に示すように、各突起５５ａが弾性体５６’の車内側面５６ｂを大きく凹ませながら弾性体５６’の内部に食い込む。そして、第２シム５５’’の車外側面５５ｂ全体が弾性体５６’の車内側面５６ｂに面接触する。従って、第６の変形例は第１の実施形態と同様の作用効果を発揮可能である。

第１乃至第６の変形例の技術思想を第２の実施形態のシムユニット６０及び／又はシムユニット６５に適用してもよい。

第１の実施形態及びその変形例において、ディスクロータ１６の車外側に位置するアウターパッドブロックに本発明を適用し、且つ、ディスクロータ１６の車内側に位置するインナーパッドブロックに本発明を適用しないようにしてもよい。また、第１の実施形態及びその変形例において、アウターパッドブロック及びインナーパッドブロックに本発明を適用してもよい。
また、第２の実施形態及びその変形例において、アウターパッドブロック及びインナーパッドブロックの一方にのみ本発明を適用してもよい。

車両の後輪に本発明を適用してもよい。

１６・・・ディスクロータ、２０・・・ディスクブレーキ装置、３４・・・爪部、３４ａ・・・先端面、４０、４０Ａ・・・アウターパッドブロック、４１・・・アウター支持部材、４２・・・アウターブレーキパッド、４３・・・シム、４７・・・ピストン、４７ｃ・・・先端面、５０、５０Ａ・・・インナーパッドブロック、５２・・・インナーブレーキパッド、５３、５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ、５３Ｄ、５３Ｅ、５３Ｆ・・・シムユニット、５４・・・第１シム、５５、５５’、５５’’・・・第２シム、５５ａ・・・突起、５６、５６’、５６’’・・・弾性体、５６ｃ・・・突起、５７・・・硬質弾性体、６０・・・シムユニット、６１・・・第１シム、６２・・・第２シム、６３・・・弾性体、６５・・・シムユニット、６６・・・第１シム、６７・・・第２シム、６８・・・弾性体。

Claims (1)

1. 車体に対して車輪の回転軸と平行な平行方向にスライド可能且つ爪部を有するキャリパと、
   前記車輪と一緒に回転するディスクロータの車外側面と対向し、且つ、前記キャリパに前記平行方向に相対移動可能に支持されたアウターブレーキパッドと、
   前記アウターブレーキパッドの車外側面に支持され、且つ、前記爪部に対して車内側から対向する車外側被押圧部材と、
   前記ディスクロータの車内側面と対向し、且つ、前記キャリパに前記平行方向に相対移動可能に支持されたインナーブレーキパッドと、
   前記インナーブレーキパッドの車内側面に支持された車内側被押圧部材と、
   前記平行方向に進退可能なピストンを有し且つ前記車内側被押圧部材の車内側に位置するように前記キャリパに支持され、前記ピストンによって前記車内側被押圧部材を車外側に押圧することにより、前記インナーブレーキパッドを前記ディスクロータに圧接させ且つ車内側に移動した前記爪部により車内側に押圧された前記車外側被押圧部材によって前記アウターブレーキパッドを前記ディスクロータに圧接させる油圧シリンダと、
   を備え、
   前記車外側被押圧部材及び前記車内側被押圧部材の少なくとも一方である特定被押圧部材が、前記平行方向に並べて設けられ且つ互いに一体化されたシム及び弾性体を有し、
   前記シムと前記弾性体とが互いに面接触し、
   前記弾性体が自由状態にあるときの前記特定被押圧部材から対応する前記ピストン及び／又は前記爪部までの前記平行方向の距離が、前記ディスクロータの外周側から内周側に向かうにつれて徐々に大きくなるか又は前記ディスクロータの回転方向のトレーリング側からリーディング側に向かうにつれて徐々に大きくなるように前記シム及び前記弾性体が構成された、
   車両用ディスクブレーキ装置。

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