JP4581265B2

JP4581265B2 - ディスクブレーキ

Info

Publication number: JP4581265B2
Application number: JP2001048150A
Authority: JP
Inventors: 祐一竹尾; 寛按田
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2021-02-23
Also published as: JP2002250372A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクブレーキ、特に、キャリパに組付けたピストンと、このピストンによりディスクロータに向けて押動されるパッドと、このパッドの裏面側に組付けられて前記ピストン間に介在するシム板を備えたディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のディスクブレーキにおいては、ブレーキ鳴き対策として、シム板に所定の切欠を設けて、ピストンがシム板を介してパッドを押圧する際（制動時）の面圧分布を調整するようにしたものがあり、例えば、特開平１１−１０１２８１号公報に示されている。
【０００３】
【発明が解決するための課題】
上記した公報に示されているディスクブレーキにおいては、シム板の切欠による剛性低下を係止爪部（シム板に形成したパッド裏板への取付部）とは別に折り曲げ部を新たに設けて対策しているため、折り曲げ部の新設に伴うコストアップは避けられない。また、シム板がロータ周方向中心に対して非対称形状に形成されているため、当該ディスクブレーキが左右一対で使用されるような場合には、左右で形状の異なるシム板が必要となり、コストアップや誤組付の要因となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した課題を解決するために、キャリパに組付けたピストンと、このピストンによりディスクロータに向けて押動されるパッドと、このパッドの裏面側に組付けられて前記ピストン間に介在するシム板を備えたディスクブレーキにおいて、前記パッドがロータ周方向に長い形状に形成されて、その裏板にロータ周方向にて所定量離間した一対のモールド穴を有し、前記ピストンが前記両モールド穴と部分的に重合する環状押圧面を有し、前記シム板が、前記ピストンの前記環状押圧面により押圧される部分のロータ径方向の長さを前記環状押圧面の内径より短い形状に形成され、かつ、前記環状押圧面のロータ径方向の内端部分とロータ径方向の外端部分とが前記シム板からはみ出すように配置されていて、前記一対のモールド穴よりロータ径内方にて前記ピストンと前記裏板間に介在する一対の内方介在部分と前記一対のモールド穴よりロータ径外方にて前記ピストンと前記裏板間に介在する一対の外方介在部分を有していて、これら４個の介在部分の何れか一つに前記ピストンとの当接部位を部分的に切り欠かれた切欠を有する構成とし、前記シム板の前記切欠を有する前記介在部分にて前記ピストンの環状押圧面の一部分が前記シム板を介して前記裏板の裏面を押圧する押圧面積を前記切欠によって５０％〜７５％の範囲で削減し、かつ、前記パッドのロータ周方向中心に対して前記ピストンの軸中心をロータ周方向に設定量変位させるとともに、前記シム板をロータ周方向中心に対して線対称形状に形成したことに特徴がある。
【０００６】
【発明の作用・効果】
本発明によるディスクブレーキにおいては、シム板の切欠を有する介在部分にてピストンの環状押圧面の一部分がシム板を介して裏板の裏面を押圧する押圧面積（裏板に設けた一対のモールド穴によって４つに分割されている４個の介在部分の内の１つの押圧面積）をシム板の切欠によって５０％〜７５％の範囲で削減したものであり、シム板の切欠量を必要最小限に抑えてモールド穴に対応する部位のシム板を残存させたものであるため、シム板の剛性を確保した上でブレーキ鳴きを図６に示したように効果的に低減することができる。しかも、シム板の切欠量を変更するという手法、すなわちシム板に切欠を施すための既存の加工工程での変更にて達成できるものであるため、安価に実施することができる。
【０００７】
また、本発明によるディスクブレーキにおいては、上記した特徴に加えて、パッドのロータ周方向中心に対してピストンの軸中心をロータ周方向に設定量変位させるとともに、シム板をロータ周方向中心に対して線対称形状に形成したものであるため、当該ディスクブレーキが左右一対で使用されるような場合にも、左右で形状が同一のシム板を使用することができて、シム板の共通化を図ることができ、シム板でのコストアップや誤組付の要因を無くすことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図６は本発明による車両用ディスクブレーキＡ（車両の右側に装着されるディスクブレーキ）を示していて、このディスクブレーキＡにおいては、キャリパ１０がその両アーム部１１，１２にて一対のピンスライド手段（図示省略）を介してマウンティング２０の両支持部２１，２２にロータ軸方向へスライド可能に支持されている。
なお、キャリパ１０とマウンティング２０は、ディスクロータ３０を跨ぐように形成されている。また、ディスクロータ３０は、車両前進時に図１の時計方向に回転するようになっている。
【０００９】
キャリパ１０は、アウタパッド４０をディスクロータ３０に向けてアウタ・インナ共通のシム板６０を介して押圧するアーチ状の反力アーム部１３をアウタ側に有し、インナ側に両アーム部１１，１２と有底のシリンダ内孔１４を有している。シリンダ内孔１４は、ディスクロータ３０に向けて開口していて、その内部にはインナパッド５０をディスクロータ３０に向けてシム板６０を介して押圧するピストン１５がシールリング１６を介してロータ軸方向へ摺動可能に挿入されている。なお、シリンダ内孔１４の開口端とピストン１５の突出部外周間にはブーツ１７が組付けられている。また、アウタパッド４０とインナパッド５０は、マウンティング２０にロータ軸方向へスライド可能に支持されている。
【００１０】
ピストン１５は、図２に示したように、有底筒状に形成されていて、シリンダ内孔１４から突出する開口端に、インナパッド５０をディスクロータ３０に向けてシム板６０を介して押圧する環状押圧面１５ａを有している。また、ピストン１５は、図１および図２に示したように、その軸中心Ｏ１を両パッド４０，５０のロータ周方向中心（図１の中心線Ｌ１参照）に対してロータ周方向に設定量δ変位（オフセット）させた状態で設けられている。なお、ピストン１５と同様に反力アーム部１３も、図１〜図３に示したように、そのロータ周方向中心（図１および図３の中心線Ｌ２参照）を両パッド４０，５０のロータ周方向中心（Ｌ１）に対してロータ周方向に設定量δ変位させた状態で設けられている。
【００１１】
アウタパッド４０は、図２に示したように、ディスクロータ３０と摺接可能で、図３に概略的に示したように、ロータ周方向長さがロータ径方向長さに比して長い形状に形成された摩擦材４１と、この摩擦材４１の背面に一体的に設けられて反力アーム部１３によってシム板６０を介して押圧される裏板４２からなり、裏板４２にはロータ周方向にて所定量離間した一対のモールド穴（組付状態ではシム板６０に覆われるが、図３では実線で示してある貫通穴）４２ａが形成されている。各モールド穴４２ａは、モールド成形によって形成される摩擦材４１のためのものであり、このモールド穴４２ａの背面側には摩擦材４１が突出しないように設定されている。
【００１２】
インナパッド５０は、図２に示したように、ディスクロータ３０と摺接可能で、図４に概略的に示したように、ロータ周方向長さがロータ径方向長さに比して長い形状に形成された摩擦材５１と、この摩擦材５１の背面に一体的に設けられてピストン１５の環状押圧面１５ａによってシム板６０を介して押圧される裏板５２からなり、裏板５２にはロータ周方向にて所定量離間した一対のモールド穴（組付状態ではシム板６０に覆われるが、図４では実線で示してある貫通穴）５２ａが形成されている。各モールド穴５２ａは、モールド成形によって形成される摩擦材５１のためのものであって、ピストン１５の環状押圧面１５ａと部分的に重合するようになっており、モールド穴５２ａの背面側には摩擦材５１が突出しないように設定されている。
【００１３】
各シム板６０は、図５に示したように、ロータ周方向中心（図５の中心線Ｌ３参照）に対して線対称形状に形成されるとともに、図４に示したように、ピストン１５の環状押圧面１５ａにより押圧される部分のロータ径方向の長さを環状押圧面１５ａの内径より短い形状に形成され、かつ、環状押圧面１５ａのロータ径方向の内端部分とロータ径方向の外端部分とがシム板６０からはみ出すように配置されていて、図４に示したように、一対のモールド穴５２ａよりロータ径内方にてピストン１５と裏板５２間に介在する一対の内方介在部分（符号１５ａ３、Ｓ３と符号１５ａ４、Ｓ４が付された部分）と一対のモールド穴５２ａよりロータ径外方にてピストン１５と裏板５２間に介在する一対の外方介在部分（符号１５ａ１、Ｓ１と符号１５ａ２、Ｓ２が付された部分）を有していて、これら４個の介在部分の１つ（符号１５ａ１、Ｓ１が付された部分）にピストン１５との当接部位を部分的に切り欠かれた切欠６１を有している。また、各シム板６０では、切欠６１によってピストン１５の環状押圧面１５ａの一部分１５ａ１がシム板６０を介してインナパッド５０における裏板５２の裏面を押圧する押圧面積Ｓ１（裏板５２に設けた一対のモールド穴５２ａによって４つに分割されている４個の介在部分の内の１つの押圧面積）が５０％〜７５％の範囲で削減されており、これによってピストン１５による押圧力の面圧分布が調整されている。
【００１４】
すなわち、切欠６１がシム板６０に形成されない場合（図５の仮想線参照）に、環状押圧面１５ａの一部分１５ａ１がシム板６０を介してインナパッド５０における裏板５２の裏面を押圧する仮想的な押圧面積Ｓｏに対して、上記した押圧面積Ｓ１は５０％〜７５％の範囲で削減されていて、Ｓｏ／２〜Ｓｏ／４の範囲で適宜な値に設定されている。なお、ピストン１５における環状押圧面１５ａの他の部分１５ａ２，１５ａ３，１５ａ４がシム板６０を介してインナパッド５０における裏板５２の裏面を押圧する押圧面積Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、上記した押圧面積Ｓ１に比して大きな値で適宜に設定されている。また、反力アーム部１３がシム板６０を介してアウタパッド４０における裏板４２の裏面を押圧する押圧面積Ｓ１１，Ｓ１２は、図３に示したとおりである。
【００１５】
上記のように構成した本実施形態においては、ディスクロータ３０が回転している状態（車両の走行状態）での制動時、ピストン１５がシム板６０を介してインナパッド５０をディスクロータ３０に向けて押圧する反力により、キャリパ１０の反力アーム部１３がアウタパッド４０をディスクロータ３０に向けて押圧し、アウタパッド４０とインナパッド５０がディスクロータ３０を挟持することにより、ディスクロータ３０が制動される。
【００１６】
ところで、本実施形態においては、ピストン１５の環状押圧面１５ａの一部分１５ａ１がシム板６０を介して裏板５２の裏面を押圧する押圧面積Ｓ１を切欠６２によって５０％〜７５％の範囲で削減したものであり、シム板６０の切欠量を必要最小限に抑えてモールド穴５２ａに対応する部位のシム板６０を残存させたものであるため、シム板６０の剛性を確保した上でブレーキ鳴きを図６に示したように効果的に低減することができる。しかも、シム板６０の切欠量を変更するという手法、すなわちシム板６０に切欠６１を施すための既存の加工工程での変更にて達成できるものであるため、安価に実施することができる。なお、図６（ａ）および（ｂ）は、押圧面積Ｓ１の削減率を０％、５０％、７５％、８０％と変えて低負荷制動試験および高負荷制動試験を行った際の鳴き発生率を示したものであり、これらからは押圧面積Ｓ１の削減率が５０％〜７５％の範囲であれば、低負荷制動試験および高負荷制動試験の両試験において合否判定値をクリアすることがわかる。
【００１７】
また、本実施形態においては、両パッド４０，５０のロータ周方向中心（Ｌ１）に対してピストン１５の軸中心Ｏ１をロータ周方向に設定量δ変位させるとともに、各シム板６０をロータ周方向中心（Ｌ３）に対して線対称形状に形成したものであるため、当該ディスクブレーキが左右一対で使用されるような場合にも、左右で形状が同一のシム板６０を使用することができて、シム板６０の共通化を図ることができ、シム板６０でのコストアップや誤組付の要因を無くすことができる。
【００１８】
上記実施形態においては、両パッド４０，５０のロータ周方向中心（Ｌ１）に対してピストン１５の軸中心Ｏ１をロータ周方向に設定量δ変位させるとともに、各シム板６０をロータ周方向中心（Ｌ３）に対して線対称形状に形成して実施したが、図７に示したように、両パッド４０，５０のロータ周方向中心（Ｌ１）に対してピストン１５の軸中心Ｏ１をロータ周方向に設定量δ変位させるものの、各シム板６０をロータ周方向中心（Ｌ３）に対して線対称形状に形成しないで実施することも可能である。なお、この場合には、手のひら対称形状のシム板を必要とする。
【００１９】
また、図７の実施形態においては、両パッド４０，５０のロータ周方向中心（Ｌ１）に対してピストン１５の軸中心Ｏ１をロータ周方向に設定量δ変位させて実施したが、図８に例示した実施形態のように、両パッド４０，５０のロータ周方向中心（Ｌ１）に対してピストン１５の軸中心Ｏ１をロータ周方向で一致させて実施することも可能である。この場合において、反力アーム部１３がシム板６０を介してアウタパッド４０における裏板４２の裏面を押圧する押圧面積Ｓ１１，Ｓ１２は、図９に示したとおりである。
【００２０】
また、上記各実施形態においては、ピストン１５の環状押圧面１５ａの一部分１５ａ１がシム板６０を介して裏板５２の裏面を押圧する押圧面積Ｓ１を切欠６２によって５０％〜７５％の範囲で削減して実施したが、これに代えて、ピストン１５における環状押圧面１５ａの他の部分１５ａ２，１５ａ３，１５ａ４がシム板６０を介してインナパッド５０における裏板５２の裏面を押圧する押圧面積Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の何れか一つを切欠によって５０％〜７５％の範囲で削減して実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるディスクブレーキの一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図１および図２に示した反力アーム部、シム板およびアウタパッドの関係を示す図である。
【図４】図１および図２に示したピストン、シム板およびインナパッドの関係を示す図である。
【図５】図１〜図４に示したシム板単体の正面図である。
【図６】押圧面積Ｓ１の削減率を０％、５０％、７５％、８０％と変えて低負荷制動試験および高負荷制動試験を行った際の鳴き発生率を示した線図である。
【図７】シム板をロータ周方向中心に対して線対称形状に形成しない実施形態を示す図４に相当する図である。
【図８】パッドのロータ周方向中心に対してピストンの軸中心をロータ周方向で一致させた実施形態を示す図４に相当する図である。
【図９】図８に示した実施形態での図３に相当する図である。

Claims

キャリパに組付けたピストンと、このピストンによりディスクロータに向けて押動されるパッドと、このパッドの裏面側に組付けられて前記ピストン間に介在するシム板を備えたディスクブレーキにおいて、
前記パッドがロータ周方向に長い形状に形成されて、その裏板にロータ周方向にて所定量離間した一対のモールド穴を有し、
前記ピストンが前記両モールド穴と部分的に重合する環状押圧面を有し、
前記シム板が、前記ピストンの前記環状押圧面により押圧される部分のロータ径方向の長さを前記環状押圧面の内径より短い形状に形成され、かつ、前記環状押圧面のロータ径方向の内端部分とロータ径方向の外端部分とが前記シム板からはみ出すように配置されていて、前記一対のモールド穴よりロータ径内方にて前記ピストンと前記裏板間に介在する一対の内方介在部分と前記一対のモールド穴よりロータ径外方にて前記ピストンと前記裏板間に介在する一対の外方介在部分を有していて、これら４個の介在部分の何れか一つに前記ピストンとの当接部位を部分的に切り欠かれた切欠を有する構成とし、
前記シム板の前記切欠を有する前記介在部分にて前記ピストンの環状押圧面の一部分が前記シム板を介して前記裏板の裏面を押圧する押圧面積を前記切欠によって５０％〜７５％の範囲で削減し、かつ、前記パッドのロータ周方向中心に対して前記ピストンの軸中心をロータ周方向に設定量変位させるとともに、前記シム板をロータ周方向中心に対して線対称形状に形成したことを特徴とするディスクブレーキ。