JP3660507B2 - ディスクブレーキ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両等に制動力を付与するのに好適に用いられるディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両等に用いられるディスクブレーキは、ディスクの周方向に離間して、該ディスクの外周を跨ぐように軸方向に伸長した一対の腕部を有する取付部材と、該取付部材の各腕部に摺動可能に支持され、該各腕部間で前記ディスクの両側を跨ぐようになったキャリパと、前記ディスクの両面側に位置して、前記取付部材の各腕部間に摺動可能に取付けられ、該キャリパによってディスクの両面に押圧される一対の摩擦パッドと、該各摩擦パッドを前記取付部材の各腕部側に弾性的に押圧すべく、前記取付部材の各腕部側に取付けられた一対のパッドスプリングとを備えている（特開平１０−２６１５７号公報等）。
【０００３】
この種の従来技術によるディスクブレーキでは、ブレーキ操作時に、キャリパのインナ側に設けたピストンが外部からの液圧供給によってディスク側に摺動変位することにより、インナ側の摩擦パッドをディスクに押圧する。そして、このときキャリパはディスクからの反力を受けてインナ側に変位し、アウタ側の摩擦パッドをディスクに押圧することにより、ディスクに制動力を与える。
【０００４】
また、この従来技術では、各摩擦パッドをディスクから離間させる方向に常時付勢する戻しばねをパッドスプリングに設けている。そして、ブレーキ操作を解除したときには、各摩擦パッドを戻しばねによりディスクから強制的に離間させ、ブレーキの引き摺り等が発生するのを防止する構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、戻しばねは、パッドスプリングからディスクの径方向に向けて細長く延びる舌片部を折曲げることによって形成している。これによりパッドスプリングの成形、加工時には、一枚の板材から型取りできるパッドスプリングの個数を増やし、材料コスト等の削減を図っている。
【０００６】
しかし、この従来技術にあっては、戻しばねによって摩擦パッドをディスクから離間させる方向に付勢するときに、戻しばねが摩擦パッドからの反力を受ける。そして、この反力は戻しばねをパッドスプリングに対して捩る方向の力（以下、捩り力）となって、戻しばねの基端側に作用する。
【０００７】
このため、パッドスプリングを長期に亘って使用し続けると、戻しばねの基端側には前記捩り力が作用し続けることにより、金属疲労等が生じ易くなり、戻しばねのばね力が低下する原因になるという問題がある。
【０００８】
また、摩擦パッドの摺動抵抗が低い場合、戻しばね力により摩擦パッドが戻り易いために、摩擦パッドが振動して異音が発生したり、摩擦パッドの姿勢が悪化するという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明は、戻しばねを含めたパッドスプリング全体を一枚の板材からより多く型取りできる上に、戻しばねに作用する摩擦パッドからの反力に対して戻しばね全体の剛性を高めることができ、戻しばねによって摩擦パッドを常に安定したばね力をもって付勢し続けることができ、装置の性能を高めることができ、しかも、摩擦パッドに作用する戻しばね力に対して摩擦パッドの振動を抑えることで振動に起因する摩擦パッドの異音を低減し、また、摩擦パッドの傾きを抑えることで引き摺りの発生を防止できるようにしたディスクブレーキを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明によるディスクブレーキは、ディスクの周方向に離間して、該ディスクの外周を跨ぐように軸方向に伸長した一対の腕部を有する取付部材と、該取付部材の各腕部に摺動可能に支持され、該各腕部間で前記ディスクの両側を跨ぐようになったキャリパと、前記ディスクの両面側に位置して、前記取付部材の各腕部間に摺動可能に取付けられ、該キャリパによってディスクの両面に押圧される一対の摩擦パッドと、該各摩擦パッドを前記取付部材の各腕部側に弾性的に押圧すべく、前記取付部材の各腕部側に取付けられた一対のパッドスプリングとからなっている。
【００１１】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、パッドスプリングには、摩擦パッドをディスクから離間させる方向に常時付勢するため、該パッドスプリングに一体成形された基端側が該パッドスプリングに対して略直角に折り曲げられ、先端側がディスク径方向の一方に延びる舌片部を折曲げることにより形成された戻しばねと、該戻しばねの基端側に前記ディスク径方向の一方とは逆向きに延びて一体形成され、該戻しばねにより前記摩擦パッドが前記ディスクから離間する方向に戻されているときに、該戻しばねが摩擦パッドを付勢する反力を受けるように前記摩擦パッドの裏面側に当接する当接板部とを設けたことにある。
【００１２】
このように構成したことにより、戻しばねに設けた当接板部を摩擦パッドに弾性的に当接させることができるから、戻しばねが摩擦パッドを付勢するときの反力を当接板部と摩擦パッドとの間で荷重として支持することができる。また、戻しばねをディスクの径方向に向けて延びる舌片部を折曲げることにより形成できるから、戻しばねを含めたパッドスプリングの展開形状を全体的に小さく形成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるディスクブレーキを図１ないし図６に従って詳細に説明する。
【００１４】
図において、１は自動車の車輪と共に回転するディスク、２は該ディスク１のインナ側となる位置で車両の非回転部分に一体的に取付けられる取付部材を示し、該取付部材２は、ディスク１の周方向に離間して、該ディスク１の外周を跨ぐように軸方向に伸長した一対の腕部３，３と、該各腕部３の基端側を連結した連結部４と、各腕部３間を弓形状に細長く延びて該各腕部３の先端側を一体に連結した補強ビーム５等とから一体形成されている。
【００１５】
ここで、腕部３の基端側（インナ側）および先端側（アウタ側）には、図１および図２に示すように、それぞれ略コ字状をなしたパッドガイド部３Ａと、ディスク１の周方向に向けて突出したトルク受部３Ｂ（いずれもアウタ側のみ図示）とが形成されている。
【００１６】
そして、取付部材２の各腕部３は、それぞれのパッドガイド部３Ａに後述する摩擦パッド８の各耳部１０Ａが摺動可能に係合され、この摩擦パッド８をディスク１の軸方向へ摺動可能に案内すると共に、摩擦パッド８を介したディスク１からのトルクをトルク受部３Ｂで受承するものである。
【００１７】
６は取付部材２に摺動可能に支持されたキャリパで、該キャリパ６は、図１および図２に示す如く、取付部材２の各腕部３間でディスク１の外周側を跨ぐように延びたブリッジ部６Ａと、ディスク１のインナ側に配置され、シリンダボア（図示せず）が形成されたシリンダ部６Ｂと、ディスク１のアウタ側でブリッジ部６Ａから径方向内向きに延設された爪部６Ｃと、シリンダ部６Ｂの両端から図２中の左，右にそれぞれ突設された一対の取付部６Ｄ（一方のみ図示）とによって構成されている。
【００１８】
ここで、キャリパ６の取付部６Ｄには摺動ピン（図示せず）の一端側がボルト７等を介して一体的に取付けられ、該摺動ピンの他端側は腕部３に形成されたピン穴（図示せず）内に摺動可能に挿嵌されている。これにより、キャリパ６は、取付部材２に対してディスク１の軸方向に摺動変位可能に取付けられている。
【００１９】
そして、シリンダ部６Ｂのシリンダボア内にはピストン（図示せず）が摺動可能に挿嵌され、このピストンは外部からブレーキ液圧が供給されることによりシリンダボア内を摺動し、爪部６Ｃとの間で各摩擦パッド８をディスク１の両面に押圧する構成となっている。
【００２０】
８，８はディスク１の両側に配置されたインナ側およびアウタ側の摩擦パッドで、該摩擦パッド８は、図２に示す如くラインニング９と、横長の略扇形状に形成され、ラインニング９の裏面側には重なり合うように固着された裏金１０とによって構成されている。
【００２１】
そして、摩擦パッド８は、裏金１０の長さ方向両端側に突設した耳部１０Ａがパッドスプリング１２のガイド板部１５内に僅かな隙間をもって摺動可能に挿嵌されている。これにより、摩擦パッド８は、取付部材２のパッドガイド部３Ａに沿ってディスク１の軸方向に案内され、キャリパ６によってディスク１の両面に押圧される。
【００２２】
１１，１１，…は摩擦パッド８の各耳部１０Ａに取付けられた摩耗警報部材で、該摩耗警報部材１１は、細長の板材をプレス成形することによって図２および図３に示すように形成されている。
【００２３】
そして、摩耗警報部材１１は、基端側が裏金１０の耳部１０Ａにカシメ固定され、そこから略Ｕ字状に屈曲して先端側がライニング９と裏金１０との接合位置まで延びている。これにより摩耗警報部材１１は、ライニング９が摩耗したときにディスク１に摺接して異音を発生し、摩擦パッド８の交換が必要であることを運転者に警報するものである。
【００２４】
１２，１２は取付部材２の各腕部３に取付けられた一対のパッドスプリングで、該各パッドスプリング１２は、図１ないし図５に示す如くディスク１の軸方向に延び、取付部材２の腕部３内側面に係合するように略「く」字状に屈曲した連結板部１３と、該連結板部１３の長さ方向両側からディスク１の径方向内側に向けて延びた一対の延設板部１４，１４と、該各延設板部１４の先端から略コ字状に折曲げられ、各腕部３のパッドガイド部３Ａに嵌合した一対のガイド板部１５，１５と、該各ガイド板部１５の端部から略直角に折曲げられ、トルク受部３Ｂの端面に沿って延びた受け板部１６，１６と、該各受け板部１６の先端側から略直角に折曲げられ、摩擦パッド８に弾性的に当接したパッド押圧板部１７とによって大略構成されている。
【００２５】
また、前記ガイド板部１５は、摩擦パッド８の耳部１０Ａを挟んでディスク１の径方向内側と外側とに対向して配置された部位がそれぞれ内側板１５Ａ、外側板１５Ｂとなり、該内側板１５Ａと外側板１５Ｂとを一体に連結した部位が中間板１５Ｃとなっている。そして、このガイド板部１５の内側板１５Ａ端部には、図５に示すように後述する当接板部１９との干渉を避けるための切欠き１５Ｄが形成されている。
【００２６】
そして、パッドスプリング１２は、パッド押圧板部１７のばね力によって摩擦パッド８の耳部１０Ａをガイド板部１５の外側板１５Ｂに押圧し、この状態で耳部１０Ａをガイド板部１５に沿ってディスク１の軸方向に摺動可能に案内させる構成となっている。
【００２７】
１８，１８はパッドスプリング１２の各受け板部１６に一体に設けられた一対の戻しばねで、該戻しばね１８は、後述の舌片部１８′を折曲げることにより図３ないし図５に示す如く形成されている。
【００２８】
ここで、戻しばね１８は、受け板部１６の外側端部からディスク１の周方向にＬ字状に屈曲して延びた第１の屈曲板部１８Ａと、該屈曲板部１８Ａの先端側からＵ字状に屈曲した第２の屈曲板部１８Ｂと、該屈曲板部１８Ｂの先端側からＶ字状に屈曲し、先端側がクランク状に２段階に折曲げられた第３の屈曲板部１８Ｃとによって構成されている。
【００２９】
また、各戻しばね１８は、それぞれの屈曲板部１８Ａがトルク受部３Ｂのインナ側端面およびアウタ側端面に係合することにより、パッドスプリング１２を腕部３に対してディスク１の軸方向に位置決めしている。そして、戻しばね１８は、屈曲板部１８Ｃの先端側が摩耗警報部材１１に弾性的に当接し、摩擦パッド８と一体となった摩耗警報部材１１を図３中の矢示Ｆ方向へとディスク１から離間させる方向に常時付勢する構成となっている。
【００３０】
１９は戻しばね１８の屈曲板部１８Ａに一体形成された当接板部で、該当接板部１９は、戻しばね１８の屈曲板部１８Ａからディスク１の径方向外側へとガイド板部１５側に向けて延び、その先端側は折曲げ部１９Ａとなってディスク１の軸方向に向けて円弧状に折曲げられている。
【００３１】
そして、当接板部１９は、折曲げ部１９Ａが摩擦パッド８の耳部１０Ａに弾性的に当接し、戻しばね１８が摩擦パッド８と一体となった摩耗警報部材１１を付勢するときの反力を耳部１０Ａとの間で受ける構成となっている。
【００３２】
このように構成されるパッドスプリング１２は、図６に示すような板片１２′をプレス成形することによって形成され、該板片１２′は、ばね性を有するステンレス板等の板材からプレスによる打抜き等の手段を用いて略コ字形状に型取りされている。
【００３３】
ここで、板片１２′は、上部側が略凸形状をなすと共に下部側が略凹形状なす連結板部１３′と、該連結板部１３′の左右両端側から下方へと折曲線Ａ，Ａの位置まで延びた一対の延設板部１４′，１４′と、該各延設板部１４′の下側端（各折曲線Ａの位置）から下方へと折曲線Ｂ，Ｂの位置まで延びた一対のガイド板部１５′，１５′と、該各ガイド板部１５′の下側端（各折曲線Ｂの位置）から下方へと折曲線Ｃ，Ｃの位置まで延びた一対の受け板部１６′，１６′と、該各受け板部１６′の下側端（各折曲線Ｃの位置）からさらに下側へと延びた一対のパッド押圧板部１７′，１７′とから大略構成されている。
【００３４】
また、各受け板部１６′の外側には、受け板部１６′および押圧板部１７′と平行で、かつ図４中に一点鎖線で示すようにディスク１の径方向に細長く延びる一対の舌片部１８′，１８′が一体成形されている。
【００３５】
そして、この舌片部１８′は、受け板部１６′の外側端（各折曲線Ｄの位置）から左右方向に延びた第１板部１８Ａ′と、該第１板部１８Ａ′から下方へと折曲線Ｅの位置まで延びた幅広の第２板部１８Ｂ′と、該第２板部１８Ｂ′の先端側からさらに下側に向けて延びた細長の第３板部１８Ｃ′とからなっている。また、第１板部１８Ａ′には第２板部１８Ｂ′とは逆向きに上方へと延びた突出板部１９′が一体形成されている。
【００３６】
ここで、パッドスプリング１２の連結板部１３は、板片１２′の連結板部１３′を折曲線Ｆ，Ｇに沿って略「く」字状に二段階に折曲げることにより形成され、延設板部１４は、延設板部１４′を折曲線Ａに沿って略直角に折曲げることにより形成されると共に、ガイド板部１５はガイド板部１５′を折曲線Ｈ，Ｉに沿って略コ字状に折曲げることにより形成される。
【００３７】
また、受け板部１６は受け板部１６′を折曲線Ｂに沿って略直角に折曲げることにより形成され、パッド押圧板部１７はパッド押圧板部１７′を折曲線Ｃに沿って手前に折曲げ、その先端部を折曲線Ｊ，Ｋに沿ってクランク状に二段階に折曲げることによって形成される。
【００３８】
さらに、戻しばね１８の屈曲板部１８Ａは、第１板部１８Ａ′を折曲線Ｄに沿って略直角に折曲げることにより形成され、屈曲板部１８Ｂは第２板部１８Ｂ′を折曲線Ｌに沿って略Ｕ字状に折曲げることにより形成されると共に、屈曲板部１８Ｃは第３板部１８Ｃ′を折曲線Ｅに沿って略Ｖ字状に折曲げ、その先端部を折曲線Ｍ，Ｎに沿って二段階にクランク状に折曲げることによって形成される。そして、当接板部１９は、突出板部１９′の先端側を折曲線Ｏに沿って折曲げることにより形成される。
【００３９】
本実施の形態によるディスクブレーキは上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００４０】
まず、運転者がブレーキ操作を行うと、キャリパ６のシリンダ部６Ｂ内に設けられたピストンが外部からの液圧供給により、ディスク１側に摺動して、アウタ側の爪部６Ｃとの間で各摩擦パッド８をディスク１の両面に押圧し、該ディスク１に制動力を与える。そして、ブレーキ操作を解除したときには、ピストンへの液圧供給が停止し、該ピストンがキャリパ６のシリンダ部６Ｂ内に押戻され、各摩擦パッド８をディスク１から自動的に離間させる。
【００４１】
このとき、摩擦パッド８に一体に設けた摩耗警報部材１１は、図３に示すようにパッドスプリング１２の戻しばね１８のばね力によって矢示Ｆ方向（ディスク１の軸方向外向き）に常時付勢されているから、この戻しばね１８により摩擦パッド８の耳部１０Ａをパッドスプリング１２のガイド板部１５に沿って円滑に摺動させることができ、ブレーキの引き摺り等の低減を図ることができる。
【００４２】
ところで、戻しばね１８は、上述の如く摩耗警報部材１１を矢示Ｆ方向へと押圧するときに矢示Ｆ′方向に向けた押圧反力を受ける。そして、戻しばね１８は、第１の屈曲板部１８Ａがパッドスプリング１２の受け板部１６に対してディスク１の周方向に向けて折曲げられるのに対し、第２の屈曲板部１８Ｂは屈曲板部１８Ａに対してディスク１の径方向、即ち屈曲板部１８Ａの折曲げ方向と直交する方向に向けて折曲げられている。
【００４３】
このため、戻しばね１８には、前記矢示Ｆ′方向に向けた押圧反力が、戻しばね１８全体をパッドスプリング１２の受け板部１６に対して図３中の矢示ｍ方向に捩る力（捩り力）となって作用する。
【００４４】
また、ブレーキの解除時には、戻しばね１８の戻し力により摩擦パッド８がディスク１から離間される。そして、このときに戻し力が強い場合、または摩擦パッド８の摺動抵抗が小さい場合等には、摩擦パッド８の振動による異音や、摩擦パッド８の姿勢の悪化による引き摺りが発生し易くなる。
【００４５】
そこで、本実施の形態では、戻しばね１８の基端側にはパッドスプリング１２のガイド板部１５側に向けて延びる当接板部１９を設け、該当接板部１９の先端側を摩擦パッド８の耳部１０Ａに弾性的に当接させる構成としている。これにより前述した捩り力の一部を当接板部１９と耳部１０Ａとの間で受承することができ、摩擦パッド８の振動や摩擦パッド８の姿勢を安定させることができる。
【００４６】
従って、本実施の形態によれば、摩擦パッド８の振動による異音や摩擦パッド８の傾きを防止することができる。これによって、ブレーキの異音や引き摺り等の発生を一層防止することができ、当該ディスクブレーキの性能を高めることができる。
【００４７】
また、パッドスプリング１２の戻しばね１８は、ガイド板部１５′、受板部１６′およびパッド押圧板部１７′と略平行に細長く延びた舌片部１８′を折曲げることによって形成する構成としたから、板片１２′全体の横幅寸法Ｗを小さく形成でき、板片１２′を素材となる板材から有効に型取りできると共に、材料コスト等を削減することが可能となる。
【００４８】
さらに、摩擦パッド８をパッドスプリング１２と共に取付部材２に組付けるときには、当接板部１９を摩擦パッド８の耳部１０Ａに突き当てることができるから、摩擦パッド８が戻しばね１８のばね力によってパッドスプリング１２から脱落するのを当接板部１９によって抑えることができる。これにより当接板部１９を摩擦パッド８の抜止め用のストッパとして用いることができ、摩擦パッド８の組付時の作業性を向上することができる。
【００４９】
なお、実施の形態では、戻しばね１８のばね力を、摩擦パッド８の耳部１０Ａに設けた摩耗警報部材１１に作用させるものとして述べたが、本発明はこれに限らず、例えば各摩耗警報部材を廃止すると共に、先端部がディスクの軸方向内きに「し」字状に屈曲した屈曲部材を耳部に設け、この屈曲部材に戻しばねを弾性的に当接させる構成としてもよい。
【００５０】
また、各実施の形態では、ディスクブレーキを自動車に適用するものとして述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、二輪車等の他の車両等にも広く適用されるものである。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述した通り本発明によれば、パッドスプリングには、摩擦パッドをディスクから離間させる方向に付勢する戻しばねを設け、この戻しばねの基端側には、該戻しばねによって摩擦パッドが前記ディスクから離間する方向に戻されているときに、前記摩擦パッドの裏面側に当接する当接板部を設ける構成としたから、戻しばねにより摩擦パッドが戻されて当接板部が摩擦パッドの裏面側に当接しているときには、戻しばねの基端側において戻しばねの戻し力とこれにより当接板部が受ける力とが釣り合っているので、戻しばね全体をパッドスプリングに対して捩じる捩り力が作用せず、戻しばねの基端側とパッドスプリングとの間の折曲部分に局所的に応力集中が発生するのを防止することができ、このような捩り力に対する戻しばね全体の剛性を高めることができる。
【００５２】
これにより、当該ディスクブレーキを長期に亘って使用した場合でも、戻しばねによって摩擦パッドを常に大きなばね力をもって付勢し続けることができ、ブレーキの引き摺り等の発生を一層防止することができ、当該ディスクブレーキの性能を高めることができる。
【００５３】
さらに、戻しばねは、パッドスプリングからディスクの径方向に対して細長く延びる舌片部を折曲げることにより形成したから、パッドスプリングの成形、加工時には、該パッドスプリングを板材から有効に型取りすることができ、パッドスプリングの製作コスト等を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるディスクブレーキの正面図である。
【図２】図１中の矢示II−II方向からみた部分断面図である。
【図３】パッドスプリング、戻しばねおよび摩耗警報部材等を拡大して示す図１中の矢示III −III 方向からみた要部拡大断面図である。
【図４】パッドスプリングを拡大して示す斜視図である。
【図５】図４中の戻しばねおよび当接板部等を示す要部拡大図である。
【図６】パッドスプリングをプレス成形する前の展開図である。
【符号の説明】
１ ディスク
２ 取付部材
３ 腕部
６ キャリパ
８ 摩擦パッド
１２ パッドスプリング
１８ 戻しばね
１９ 当接板部

Claims (1)

1. ディスクの周方向に離間して、該ディスクの外周を跨ぐように軸方向に伸長した一対の腕部を有する取付部材と、該取付部材の各腕部に摺動可能に支持され、該各腕部間で前記ディスクの両側を跨ぐようになったキャリパと、前記ディスクの両面側に位置して、前記取付部材の各腕部間に摺動可能に取付けられ、該キャリパによってディスクの両面に押圧される一対の摩擦パッドと、該各摩擦パッドを前記取付部材の各腕部側に弾性的に押圧すべく、前記取付部材の各腕部側に取付けられた一対のパッドスプリングとからなるディスクブレーキにおいて、
   前記パッドスプリングには、
   前記摩擦パッドをディスクから離間させる方向に常時付勢するため、該パッドスプリングに一体成形された基端側が該パッドスプリングに対して略直角に折り曲げられ、先端側がディスク径方向の一方に延びる舌片部を折曲げることにより形成された戻しばねと、
   該戻しばねの基端側に前記ディスク径方向の一方とは逆向きに延びて一体形成され、該戻しばねにより前記摩擦パッドが前記ディスクから離間する方向に戻されているときに、該戻しばねが摩擦パッドを付勢する反力を受けるように前記摩擦パッドの裏面側に当接する当接板部とを設けたことを特徴とするディスクブレーキ。

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