JP4871920B2 - ディスクブレーキ - Google Patents

Description

この発明は、車両の車輪制動等に用いられるディスクブレーキに関するものである。

車両の車輪制動に用いられるディスクブレーキは、車輪側に一体にブレーキディスクが取り付けられるとともに、車体側に取り付けられるキャリパにシリンダ部が設けられ、このシリンダ部のボア内に収容されたピストンが摩擦材であるパッドを介してブレーキディスクを押圧する構造となっている。
この種のディスクブレーキとして、ブレーキディスクのディスク軸線方向両側に夫々パッドを配置し、その両パッドを、対向配置された一対のピストンによって押圧する対向ピストン型のディスクブレーキが知られている。このディスクブレーキは、対を成すパッドがディスク軸線方向に沿うピンによってキャリパに摺動自在に支持されるとともに、キャリパにパッドのディスク回転方向両端を支持する受承部が設けられ、この受承部によってパッドに作用する制動トルクを受け止めるようになっている。（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２０７６５５号公報

この従来の対向ピストン型のディスクブレーキは、パッドクリアランスのコントロール性は良いものの、制動トルクを受ける受承部と、ピストン支持部（シリンダ部）とが一体のブロックにより形成されているため、受承部に作用する制動トルクがピストン支持部に大きな応力として作用し、それによってピストンの摺動が阻害されたり、ピストンの押圧方向が傾いたりすることが懸念される。そして、ピストンの摺動抵抗の増大や押圧方向の傾斜はブレーキ鳴きの発生原因となり易い。

このため、本出願人は、両側のパッドの制動トルクを受承するキャリアと、ピストン支持部を有するキャリパとを別体のブロックによって構成するとともに、キャリアとキャリパを締結手段によって結合したディスクブレーキを案出し、特願２００７−０３６９３０として先に出願している。このディスクブレーキの場合、キャリアとキャリパのディスク軸線方向の片側に締結部が設けられ、この締結部が相互に突き合わせた状態で軸方向に沿う締結手段によって結合されている。
このディスクブレーキにおいては、制動トルクを受承するキャリアがキャリパと別体であることから、制動トルクが大きな応力としてピストン支持部に作用しにくくなる。

しかし、この先の出願のディスクブレーキは、ボルト等の締結手段によってキャリアとキャリパがディスク軸線方向の片側で締結されているため、制動時にピストン支持部に大きな液圧が作用すると、その液圧によってキャリパの締結部側と逆側のピストン支持部が径方向外側に反り変形し、液圧ロスの発生等によってペダルフィールが低下することが懸念される。

この対策しては、キャリアとキャリパのディスク軸線方向の両側に同様の締結部をそれぞれ設け、ディスク軸線方向の両側において、キャリアとキャリパを締結手段で結合することが考えられる。

ところが、このようにキャリアとキャリパのディスク軸線方向の両側に同様の締結部を設る場合には、両者の組み付け時に一方の締結部の対の間に他方の締結部の対を挿入しなければならず、各ブロックの製造誤差によって組付けが難しくなる。

そこで、この発明は、受承部からピストン支持部への過大な応力の入力を規制でき、かつ、組み付け作業性の低下を招くことなく、液圧によるキャリパの変形を確実に防止することのできるディスクブレーキを提供しようとするものである。

上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、キャリアとキャリパをそれぞれ別体に設け、キャリアとキャリパを締結する締結手段を、ブレーキディスクの両側部にそれぞれ設け、一側部側の締結手段をブレーキディスクの軸方向に沿って設け、他側部側の締結手段をブレーキディスクの軸方向と直交する方向に沿って設けたことを特徴とする。

この発明によれば、キャリアとキャリパをそれぞれ別体に設け、キャリアとキャリパを締結する締結手段を、ブレーキディスクの両側部にそれぞれ設けたことから、制動トルクを受けるキャリアの受承部からキャリパのピストン支持部への過大な応力の入力を規制することができるとともに、液圧によるキャリパの反り変形を確実に防止することができ、しかも、一側部側の締結手段をブレーキディスクの軸方向に沿って設け、他側部側の締結部をブレーキディスクの軸方向と直交する方向に沿って設けたことから、キャリアとキャリパの組付性を向上させることができる。

以下、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
最初に、図１〜図１０に示す一実施形態について説明する。なお、各図において、矢印ＩＮは車幅方向の内側を指し、矢印ＯＵＴは車幅方向の外側を指すものとする。
図１〜図６，図１０は、この発明にかかるディスクブレーキ１のブロック全体を示す。このディスクブレーキ１は、下縁の締結孔２，２部分において、車両の車軸支持用のナックル（図示せず）にボルト締結によって結合される。そして、このディスクブレーキ１のブロックは、車輪と一体回転するブレーキディスク３の外周縁部の一部を覆うようしてナックルに取り付けられ、ブレーキディスク３の外周縁部を両側から押圧することによって制動力を発生する。なお、以下においては、車両への取付状態をもって説明し、この取付状態におけるブレーキディスク３の半径方向をディスク半径方向と称し、ブレーキディスク３の軸線方向をディスク軸線方向と称し、さらに、ブレーキディスク３の円周方向をディスク円周方向と称すものとする。

このディスクブレーキ１のブロックは、ナックルに直接ボルト結合され、ブレーキディスク３に圧接されるパッド４，４を主に保持するキャリア５と、パッド４，４を押圧するピストン６…を備えたキャリパ７によって構成されている。このディスクブレーキ１は、ブレーキディスク３の外周縁部の通過を許容する略円弧状のディスク通過リセス８Ａ，８Ｂ（図４参照）がキャリア５とキャリパ７に跨って形成され、キャリア５のディスク半径方向外側にキャリパ７が重合されるかたちで配置されている。

また、このディスクブレーキ１は、対向ピストン型のブレーキであり、キャリア５に保持されるパッド４，４がブレーキディスク３のディスク軸線方向両側に配置されるとともに、キャリパ７に保持されるピストン６…が各パッド４の背部を押圧するようにブレーキディスク３の両側に夫々配置されている。この実施形態の場合、ブレーキディスク３の片側につき２つのピストン６，６がディスク円周方向に並んで配置され、並列に配置された２つのピストン６，６がディスク円周方向に横長のパッド４の背部を押圧するようになっている。

先に、キャリパ７について説明すると、キャリパ７は、ブレーキディスク３を挟んで車幅方向内側と外側にインナ側シリンダ部９とアウタ側シリンダ部１０を夫々備え、各シリンダ部９，１０に、ピストン６を摺動自在に収容するボア１１がディスク軸線方向に沿って形成されている。そして、インナ側とアウタ側の両シリンダ部９，１０は、ブレーキディスク３の径方向外側を跨ぐブリッジ部１２によって相互に連結され、このブリッジ部１２と両側のシリンダ部９，１０に囲まれた領域がキャリパ７側のディスク通過リセス８Ｂとされている。また、キャリパ７内の各ボア１１は、キャリパ７内の図示しない給排通路によって相互に接続され、キャリパ７のインナ側のシリンダ部９に形成された給排プラグ１３を通してブレーキ液が給排されるようになっている。

この実施形態の場合、アウタ側シリンダ部１０とブリッジ部１２の一部とインナ側シリンダ部９を含む残余の部分が別体のキャリパブロックＣ１，Ｃ２として形成され、両キャリパブロックＣ１，Ｃ２が成形後にディスク軸線方向に沿う複数のボルト１４ａ，１４ｂ，１４ｃによって相互に結合されている。

また、キャリパ７全体は、図３に示すようにディスク軸線方向から見た側面視が略円弧状に形成されているが、キャリパ７のインナ側シリンダ部９の下縁には、ディスク半径方向の内側に延出する第１の締結片１５が一体に設けられている。この第１の締結片１５のディスク円周方向の前後に離間した２位置には、ディスク軸線方向に沿うボルト挿通孔３５が形成され、そのボルト挿通孔３５に締結手段であるボルト２１が挿入されるようになっている。

一方、キャリパ７のアウタ側シリンダ部１０の下縁のディスク円周方向の中央領域には、ディスク軸線方向外側（車外側）に延出する第２の締結片４０が一体に設けられている。この第２の締結片４０には、ディスク半径方向（ディスク軸方向と直交する方向）に沿うボルト挿通孔４１が形成され、このボルト挿通孔４１に締結手段であるボルト４２が挿入されるようになっている。

さらにまた、両シリンダ部９，１０を連結するブリッジ部１２には、図１に示すようにディスク半径方向に貫通する一対の矩形状の確認窓３０が形成され、キャリパ７のディスク半径方向外側からこの確認窓３０を通してパッド４の減り具合等を確認できるようになっている。このようにブリッジ部１２は、確認窓３０以外の部分はパッド４のディスク半径方向外側に存在するようになっているので、キャリパ７は高い剛性を発揮することができ、制動時に両シリンダ部９，１０が離れる方向の変形を抑制することができる。

図７〜図９は、この実施形態のディスクブレーキ１のキャリア５を示す。このキャリア５は、これらの図に示すようにブレーキディスク３を挟んで車幅方向内側と外側にインナ壁１６とアウタ壁１７が設けられ、この両壁１６，１７の両縁部が相互に結合されている。キャリア５には、図７に示すようにディスク半径方向の外側から見たときに略長方形状の開口１８が存在し、この開口１８部分がキャリパ７側のディスク通過リセス８Ｂに連続するようになっている。

インナ壁１６のディスク半径方向内側の端部には、図９に示すように、延出部１９が設けられ、この延出部１９のディスク円周方向に離間した２位置にキャリア５をナックルにボルト締結するための前述の締結孔２，２が設けられている。また、インナ壁１６のディスク円周方向の両端部の近傍は、キャリパ７側の第１の締結片１５が車幅方向内側からディスク軸線方向に重合される締結部３６がそれぞれ設けられ、各締結部３６に車幅方向の内側からディスク軸線方向に沿うねじ穴２０が形成されている。このねじ穴２０には、キャリパ７側のボルト挿通孔３５を貫通したボルト２１（締結手段）が螺合されるようになっている。

また、インナ壁１６とアウタ壁１７のディスク半径方向外側の領域には、パッド４とパッド４を支持する裏金２２が配置される略長方形状のパッド収容溝２３が夫々形成されている。この各パッド収容溝２３はディスク半径方向外側に開口し、パッド４と裏金２２の略下半部が収容されるようになっている。逆に言えば、パッド４と裏金２２は上半部側がキャリア５からディスク半径方向外側に突出している。また、各パッド収容溝２３を成すインナ壁１６とアウタ壁１７のディスク円周方向両側の側縁部には略長方形状のガイド溝２４が凹状に窪んで形成されている。

この各ガイド溝２４には、裏金２２の両縁に突設された略長方形状の突起２５がディスク軸線方向に沿って摺動自在に案内されるようになっている。つまり、パッド４は、裏金２２の突起２５を介して両側のガイド溝２４に凹凸嵌合され、ガイド溝２４によってディスク軸線方向の変位を許容されつつディスク円周方向とディスク半径方向外側の変位が規制されている。この実施形態の場合、インナ壁１６とアウタ壁１７の各ガイド溝２４の縁部２４ａがパッド４の制動トルクを受け止める受承部となっている。また、パッド収容溝２３と裏金２２の突起２５の近傍部の間には、裏金２２をパッド４とともにディスク半径方向外側に付勢する板ばね２６が介装されている。

また、アウタ壁１７のディスク円周方向の中央には、ディスク軸線方向外側（車幅方向外側）に延出する締結部４３が設けられ、この締結部４３にキャリパ７側の第２の締結片４０がディスク半径方向外側から重合されるようになっている。締結部４３には、ディスク半径方向に沿うねじ孔４４が形成され、そのねじ孔４４に、キャリア７側のボルト挿通孔４１を貫通したボルト４２（締結手段）が螺合されるようになっている。

キャリパ７は、パッド４が裏金２２や板ばね２６とともにキャリア５にセットされた状態においてキャリア５と一体化される。このとき、キャリア５のインナ壁１６側の締結部３６には、キャリパ７の第１の締結片１５がディスク軸線方向内側から重合され、キャリア５のアウタ壁１７側の締結部４３には、キャリパ７の第２の締結片４０がディスク半径方向外側から重合される。そして、締結部３６と第１の締結片１５はディスク軸線方向に沿うボルト２１によって締結され、締結部４３と第２の締結片４０はディスク半径方向に沿うボルト４２によって締結される。こうして、キャリア５とキャリパ７が締結されると、キャリア５側の各裏金２２の背部にキャリパ５側の対応する各ピストン６が配置される。

以上のように構成されたこのディスクブレーキ１は、制動時にシリンダ部９，１０の各ボア１１にブレーキ液が供給されると、各ボア１１内のピストン６が液圧を受けて前進し、ピストン６が裏金２２を介して対応するパッド４を前進させる。これにより、ブレーキディスク３の両側のパッド４が同様にディスク３の両面に圧接され、それによって制動力が作用するようになる。

一方、このときパッド４に作用する制動トルクは、キャリア５の各ガイド溝２４の縁部２４ａ（受承部）によって受け止められる。この制動トルクは、キャリア５に応力として作用するが、キャリア５とキャリパ７とは別体に形成され、ボルト２１，４２によって相互に結合されているため、制動トルクに起因する応力がキャリパ７に直接的に作用することはない。つまり、このディスクブレーキ１では、キャリア５のガイド溝２４の縁部２４ａがパッド４と裏金２２のディスク円周方向とディスク半径方向外側の変位を規制し、キャリパ７側はピストン６のみでパッド４と一体の裏金２２に接触するようになっているため、キャリパ７には制動トルクに起因する応力は直接作用しない。

このため、このディスクブレーキ１においては、制動トルクに起因する応力によってキャリパ７のシリンダ部９，１０に撓み変形が生じることがなく、ボア１１の変形や傾きによってピストン６の摺動が阻害されたり、ピストン６の押圧方向が傾斜したりする不具合は生じない。特に、この実施形態の場合、キャリパ７のシリンダ部９，１０の各ボア１１から離間する位置に延設された第１の締結片１５と第２の締結片４０がそれぞれボルト２１，４２でキャリア５に結合されているため、制動トルクによる影響がピストン６に及ぶのを効果的に防止することができる。したがって、このディスクブレーキ１においては、常にピストン６の安定した作動を得ることができ、ブレーキ鳴きの発生を未然に防止することができる。

また、このディスクデレーキ１においては、キャリパ７の一側の第１の締結片１５と他側の第２の締結片４０が、キャリア５の締結部３６，４３にディスク軸線方向に沿うボルト２１とディスク半径方向に沿うボルト４２によってそれぞれ結合されているため、キャリパ７のインナ側シリンダ部９とアウタ側シリンダ部１０の各近傍部がそれぞれキャリア５に直接支持され、各シリンダ部９，１０に作用する液圧によってキャリパ７がディスク半径方向に反り変形することがない。

さらに、このディスクブレーキ１の場合、キャリパ７の第１の締結片１５と第２の締結片４０がキャリア５の締結部３６，４３に対してディスク軸線方向とディスク半径方向でそれぞれ突き合わされるため、キャリパ７とキャリア５に多少の製造誤差があっても組み付け作業性が低下することもない。

また、このディスクブレーキ１においては、パッド４やピストン６等の部品を交換する場合には、ボルト２１，４２を緩めてキャリパ７全体を取り外す。こうしてキャリパ７全体を取り外した場合には、パッド４やピストン６は余裕のあるスペースで交換を行うことが可能になる。

図１１，図１２は、この発明の他の実施形態のディスクブレーキ装置１０１を示すものである。なお、これらの図においては、上述した実施形態と同一部分に同一符号を付してある。
この実施形態のディスクブレーキ装置１０１は、基本的な構成は上述の実施形態とほぼ同様であるが、キャリパ７のインナ側の第１の締結片１１５とキャリア５のインナ側の締結部１３６がディス軸線方向内側に延出するとともに、キャリパ７のアウタ側の第２の締結片１４０とキャリア５のアウタ側の締結部１４３がディスク半径方向内側に延出し、第１の締結片１１５と締結部１３６がディスク半径方向に沿うボルト１２１によって結合され、第２の締結片１４０と締結部１４３がディスク軸線方向に沿うボルト１４２によって結合されている点が上述の実施形態と異なっている。
この実施形態では、インナ側とアウタ側の締結部の構造が上述した実施形態と逆になっているが、上述した実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

この発明の一実施形態のディスクブレーキの平面図。 同実施形態のディスクブレーキの図１のＡ矢視図。 同実施形態のディスクブレーキの図１のＢ矢視図。 同実施形態のディスクブレーキの背面図。 同実施形態のディスクブレーキの側面図。 同実施形態のディスクブレーキの図１のＣ−Ｃ断面に対応する断面図。 同実施形態のディスクブレーキのキャリアの平面図。 同実施形態のディスクブレーキのキャリアの図７のＤ矢視図。 同実施形態のディスクブレーキのキャリアの図７のＥ矢視図。 同実施形態のディスクブレーキのキャリパとキャリアの組付け状態を示す正面図。 この発明の他の実施形態のディスクブレーキの平面図。 同実施形態のディスクブレーキの図１１のＦ−Ｆ断面に対応する断面図。

符号の説明

１，１０１…ディスクブレーキ
３…ブレーキディスク
４…パッド
５…キャリア
６…ピストン
７…キャリパ
２１，１２１…ボルト（一側部側の締結手段）
４２，１４２…ボルト（他側部側の締結手段）

Claims (1)

1. ブレーキディスクの両側部に配置される一対のパッドをディスク軸線方向に摺動可能に支持して該パッドの制動トルクを受承するキャリアと、該キャリアに締結手段により固定され前記一対のパッドをそれぞれ押圧するべく対向して設けられたピストンを有するキャリパとからなるディスクブレーキにおいて、
   前記締結手段は、前記ブレーキディスクの両側部にそれぞれ設けられ、一側部側の締結手段は前記ブレーキディスクの軸方向に沿って設けられ、他側部側の締結手段は前記ブレーキディスクの軸方向と直交する方向に沿って設けられていることを特徴とするディスクブレーキ。

Images