JP4932071B2

JP4932071B2 - ディスクブレーキ

Info

Publication number: JP4932071B2
Application number: JP2000064197A
Authority: JP
Inventors: 隆佐野
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2000-03-08
Filing date: 2000-03-08
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2020-03-08
Also published as: JP2001254768A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の制動用に用いられるディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクブレーキには、対向ピストン型キャリパを備えたものがある。この種のディスクブレーキは、例えば、特開平１１−６３０４３号公報に開示されているように、ディスクロータを挟んでアウター側とインナー側に分かれたキャリパ本体を複数のタイボルトによって互いに連結したキャリパを備え、アウター側のキャリパ本体とインナー側のキャリパ本体のそれぞれの互いに対向する位置にシリンダを有し、それらシリンダに嵌挿したピストンによって、摩擦パッドをディスクロータの左右両側に押し付け、これにより、車両に制動力を与える構造のものである。
【０００３】
また、上記公報に開示されたディスクブレーキでは、ピストンによってディスクロータの左右両側にそれぞれ押し付けられる摩擦パッドは、キャリパの略中央に設けられたパッド組付用空間である開口から、キャリパ内に挿入してセットされるようになっている。また、これらの摩擦パッドは、アウター側とインナー側のキャリパ本体の間であって、前記パッド組付用空間を跨ぐように設けられた一対のパッドピンに吊持されるパッドスプリングによって押圧され、このパッドスプリングにより摩擦パッドがディスクロータの半径方向や周方向へ移動してガタ付くのを防止している。
なお、前記パッド組付用空間には、パッドピンのみが配置されるだけであって、アウター側とインナー側に分かれたキャリパ本体を連結するためのタイボルトは設けられていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のディスクブレーキにあっては、次のような問題点があった。
（ａ）パッド面積を拡大する等の目的で、キャリパのパッド組付用空間を広げた場合、パッド組付用空間を避けて配置されるタイボルトの間隔が所定量以上あいてしまい、液圧を付加した時のキャリパのたわみ剛性が低下する。このため、実車でのブレーキ操作時（例えばレバー操作時）のフィーリングの悪化並びに引き摺りの増加、さらにはパッドの偏摩耗を来すおそれがあった。
（ｂ）一対のパッドピンによってパッドスプリングを吊持しているため、例えば、車体の振動により摩擦パッドが共振し、これに伴いさらにパッドスプリングが共振した場合に、パッドスプリングによってパッドピンが叩かれて磨滅してしまい、パッドピンの交換頻度が増える。
（ｃ）パッドスプリングが、前述のとおり一対のパッドピンにより吊持される構造であるから形状が複雑になり、このため、製作工数が多く、また寸法管理が難しいため高価となる。
【０００５】
本発明の課題は上記の諸問題を解決することであり、キャリパのたわみ剛性を高めることができ、実車での良好なブレーキ操作ーフィーリングが得られ、また引き摺り現象を回避できるディスクブレーキを提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、パッドピンの交換頻度を下げるとともに、パッドスプリングのコストを低減できるディスクブレーキを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の少なくとも１つの目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ディスクロータを挟んでアウター側とインナー側との対向する位置にシリンダをそれぞれ設け、該各シリンダに嵌挿したピストンによって摩擦パッドを前記ディスクロータに押圧する対向ピストン型のキャリパを有するとともに、該キャリパにパッドピンにより吊下された前記摩擦パッドのガタ付きを防止するパッドスプリングが設けられたディスクブレーキにおいて、
前記キャリパには、該キャリパの略中央で該キャリパをディスクロータの径方向に貫通して該径方向外方側に開口部位を有するパッド組付用空間と、該パッド組付用空間を跨いだ位置に配置されて前記キャリパに一体に形成されたボス部とが設けられ、前記パッドスプリングは、前記ボス部を挟み込む一対の固定爪を有して前記ボス部に支持され、該ボス部の側方の前記パッド組付用空間内における径方向外方側の前記開口部位に位置するパッド係合部で前記摩擦パッドを押圧し、前記キャリパは、アウター側のキャリパ本体とインナー側のキャリパ本体とに分かれてそれぞれ前記ボス部を有して構成され、該アウター側本体とインナー側本体とのボス部の幅寸法を異ならせ、前記一対の固定爪がボス部のいずれか一方に支持されることとした。
【０００７】
上述した請求項１記載の発明では、キャリパに、該キャリパの略中央で該キャリパをディスクロータの径方向に貫通して該径方向外方側に開口部位を有するパッド組付用空間と、該パッド組付用空間を跨いだ位置に配置されて前記キャリパに一体に形成されたボス部とが設けられ、該ボス部にパッドスプリングを支持させているので、たとえ、キャリパのパッド組付用空間を広くとる場合でも、キャリパのたわみ剛性を高く保つことができる。
また、従来の一対のパッドピンに吊持されるものに比べて、パッドスプリング自体の構造が簡単になる。また、たとえ、車体の振動により摩擦パッドを介してパッドスプリングが共振する場合でも、該パッドスプリングの振動が、パッドピンに直接伝わることがない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１ないし図９は本発明に係るディスクブレーキの実施の形態を示し、図１は、ディスクブレーキの平面図、図２は正面図である。これらの図において符号１はキャリパである。このキャリパ１は、ディスクロータ２を挟んでアウター側とインナー側に分かれたキャリパ本体１Ａ，１Ｂが、複数のタイボルト３，…によって互いに連結されてなる対向ピストン型のキャリパである。
【００１０】
前記アウター側のキャリパ本体１Ａと前記インナー側のキャリパ本体１Ｂは、キャリパ１の略中央に配置されるパッド組付用空間４を跨いだ位置であって、パッド組付用空間４の略中央位置が１本のタイボルト３により連結され、また、この中央のタイボルト３によって連結した箇所よりもディスクロータ２の周方向一側（ディスクロータ１の出側であって、前記パッド組付用空間４から外方にずれた位置（図２における右側））が２本のタイボルト３，３により連結され、さらに、前記中央のタイボルト３によって連結した箇所よりもディスクロータ１の周方向他側（ディスクロータ１の入側であって、前記パッド組付用空間４から外方にずれた位置）が１本のタイボルト３により連結されている。
【００１１】
前記アウター側のキャリパ本体１Ａとインナー側のキャリパ本体１Ｂのそれぞれの互いに対向する位置にはシリンダ５,５が設けられ、それらシリンダ５，５に嵌挿した図示せぬピストンによって、摩擦パッド６，６がディスクロータ２の左右両側に押し付けられ、これにより、車両に制動力が与えられるようになっている。
【００１２】
また、このときの制動トルクは、摩擦パッド６，６をディスクロータ２の回転方向へ移動させる力として作用し、その力は、キャリパ１のトルク受け部７からキャリパ１自体に伝わり、さらに、キャリパ１の車体取付部８を介して車体側で受け止められる。
ここで、前記摩擦パッド６は、裏金６Ａと該裏金６Ａの表面に取り付けられたライニング６Ｂから構成されており、前記アウター側のキャリパ本体１Ａとインナー側のキャリパ本体１Ｂとの間にパッド組付用空間４を跨ぐように設けられた一対のパッドピン１９，１９によって吊持されている。
【００１３】
前記アウター側とインナー側のそれぞれのキャリパ本体１Ａ，１Ｂには、図１に示すように、前記パッド組付用空間４の略中央位置にて互いに接近するように迫り出すボス部１０Ａ，１０Ｂが形成され、これらボス部１０Ａ，１０Ｂ内に前記中央のタイボルト３が挿入セットされている。なお、アウター側のキャリパ本体１Ａのボス部１０Ａは、前記中央のタイボルト３の頭部側が係合されるため、そこには単なるボルト挿通孔が形成され、他方インナー側のキャリパ本体１Ｂのボス部１０Ｂには雌ねじ部が形成され、該雌ねじ部に前記中央のタイボルト３の先端の雄ねじ部がねじ合わされるようになっている。
ここで、前記アウター側とインナー側のそれぞれのキャリパ本体１Ａ，１Ｂに形成されたボス部１０Ａ，１０Ｂは、前記中央のタイボルト３を囲繞するキャリパ本体部分を構成している。
そして、このボス部１０Ａ，１０Ｂの合わせ部Ｚに、図４に示すように、摩擦パッド６，６のガタ付きを防止するパッドスプリング１１が組み付けられている。
【００１４】
パッドスプリング１１は、図５、図６に示すように、アウター側の摩擦パッド６を押圧するアウター側パッド押圧部１１Ａと、インナー側の摩擦パッド６を押圧するインナー側パッド押圧部１１Ｂと、それら両パッド押圧部１１Ａ，１１Ｂ間に設けられて、当該パッドスプリング１１をキャリパ１の前記ボス部１０Ａ，１０Ｂの合わせ部Ｚに組み付ける係止部１１Ｃとを備えるものであって、バネ板を切断並びに折り曲げ加工されることによって形成されるものである。
【００１５】
アウター側パッド押圧部１１Ａとインナー側パッド押圧部１１Ｂは、中央部分が前記係止部１１Ｃを介して互いにつながっているものの、それぞれ独立に摩擦パッド６，６を押圧するように設けられていて、おのおの独立して動き得るようになっている。また、アウター側パッド押圧部１１Ａとインナー側パッド押圧部１１Ｂは、互いに左右非対称に形成され、それぞれ前記係止部１１Ｃとつながる中央部１２、該中央部１２から斜め上方へそれぞれ所定の傾斜角をもって折れ曲がる傾斜部１３ａ，１３ｂ、該傾斜部１３ａ，１３ｂの上端位置で前記中央部１２に平行になるように折れ曲がる水平部１４、該水平部１４の外方位置で斜め下方に大略４５度の傾斜角をもって折れ曲がる外側傾斜部１５を有する。なお、図６における左側の傾斜部１３ａ、つまりディスクロータ２出側の傾斜部１３ａは、長さ方向の途中に下方へ出っ張るように若干の折曲部が設けられていて、図６における右側の傾斜部１３ｂよりもディスク接線方向の長さが長くなるように設定されている。つまり、具体的には、図６で示すように、当該パッドスプリング１１を平面視した場合の同図における左側の傾斜部１３ａの長さｌ₁が同図における右側の傾斜部１３ｂの長さｌ₂よりも大きくなるように設定されている。
【００１６】
そして、図６における左側の傾斜部１３の上部は、組付時において同傾斜部１３ａに対向する摩擦パッド６の図３，図４における左側のパッドピン被支持部１８の上部傾斜部１８ａを押圧して、該上部傾斜部１８ａを図４に示すようにディスクロータ２の半径方向内方と接線方向に押し付ける付勢力を発生させる。また、図６における右側の水平部１４は、組付時において同水平部１４に対向する摩擦パッド６の図３，図４における右側のパッドピン被支持部１８の上部水平部１８ｂを押圧して、該上部水平部１８ｂを図４に示すようにディスクロータ２の半径方向内方に押し付ける付勢力を発生させる。また、この組付状態において、図４に示すように、パッドスプリング１１の左側の水平部１４および左側の外側傾斜部１５は、それらに対応する摩擦パッド６の左側の被支持部１８に対して接することなく若干の隙間をあけて配設されており、また、パッドスプリング１１の右側の傾斜部１３ｂは、それに対応する摩擦パッド６の右側の被支持部１８に対して接することなく、若干隙間をあけて形成されている。
以上のようにパッドスプリング１１は摩擦パッド６を付勢して、摩擦パッド６の不要なガタつきを抑えている。
【００１７】
また、前記係止部１１Ｃは、前記アウター側およびインナー側パッド押圧部１１Ａ、１１Ｂと共通する中央部１２と、該中央部１２から左右に起立する一対の起立部（固定爪）１６，１６からなっていて、中央部１２の上面をボス部１０Ａ，１０Ｂの合わせ部Ｚの下面に当接されるとともに、起立部１６，１６でボス部１０Ａ，１０Ｂの合わせ部Ｚを左右から挟み込むようにセットされることで、キャリパ１内の所定位置に組み付けられるようになっている。
【００１８】
そして、上記構成のパッドスプリング１１は、タイボルト３，…によってアウター側キャリパ本体１Ａとインナー側キャリパ本体１Ｂとが連結されてなるキャリパ１に対し、キャリパ１の下側からパッド組付用空間４に挿入され、係止部１１Ｃをボス部１０Ａ，１０Ｂの合わせ部Ｚに係合されることで組み付けられる。この組付状態において、パッドスプリング１１は、左右一対の起立部１６、１６によってボス部１０Ａ，１０Ｂの合わせ部Ｚを挟み込むことにより、ディスクロータ２の接線方向の位置が決定され、中央部１２の上面をボス部１０Ａ，１０Ｂの合わせ部Ｚの下面に当接されることにより、ディスクロータ２の径方向の位置が決定される。さらに、左右のパッド係合部１７ａ，１７ｂがパッドピン被支持部の上部１８ａ，１８ｂに係合された状態でキャリパ１内にセットされるときに、パッドスプリング１１に生じる反力によって、該パッドスプリング１１はキャリパ１に対し所定位置に固定される。
【００１９】
また、前記ボス部１０Ａ，１０Ｂの幅寸法について説明すると、図７、図８に示すように、アウター側キャリパ本体１Ａのボス部１０Ａとインナー側キャリパ本体１Ｂのボス部１０Ｂの合わせ部Ｚの幅寸法は、互いに異ならせている。具体的には、アウター側キャリパ本体１Ａのボス部１０Ａの合わせ部の幅寸法Ｗａは、インナー側キャリパ本体１Ｂのボス部１０Ｂの合わせ部Ｚの幅寸法Ｗｂよりも大きく設定されている。この寸法差は、キャリパ製造時に発生する寸法公差等の集積による、アウター側キャリパ本体１Ａとインナー側キャリパ本体１Ｂとの相対寸法差よりも大きく設定している。
【００２０】
次に、上記構成のディスクブレーキの作用について説明する。図示せぬブレーキレバーあるいはブレーキペダルが操作されて、シリンダ５，５にブレーキ液圧が導入されると、該シリンダ５，５に嵌挿されている図示せぬピストンの移動に伴い、摩擦パッド６，６がディスクロータ２の左右両側にそれぞれ押し付けられ、これにより、車両に制動力を付与する。
【００２１】
ここで、前記キャリパ１の略中央に配置されるパッド組付用空間４を跨いだ位置で、タイボルト３によりアウター側とインナー側のそれぞれのキャリパ本体１Ａ，１Ｂを連結しているので、キャリパ１自体、特にパッド組付用空間４近傍のの剛性は非常に高いものとなっている。このため、前記のようにキャリパ１内のシリンダ５，５にブレーキ液圧が作用し、パッド組付用空間４にたわみ変形が発生しようとする場合でも、そのたわみ変形を最小限に止めることができる。
【００２２】
また、このことから、パッド組付用空間４が同程度の寸法のディスクブレーキどうしを比較した場合、従来のディスクブレーキに組み込まれているキャリパに対し、この実施の形態のキャリパ１では、大幅な剛性の向上が可能となる。さらに、パッド組付用空間４の寸法を広くとる場合でも、キャリパ１の剛性はさほど低下せず、摩擦パッド６の有効面積の拡大が容易に行える。
【００２３】
また、パッドスプリング１１は、一対のパッドピン１９,１９に支持させるのではなく、パッド組付用空間４を跨いだ位置に配置されるタイボルト３を囲繞するアウター側とインナー側のそれぞれのキャリパ本体のボス部１０Ａ、１０Ｂの合わせ部Ｚに支持させているので、たとえ、パッドスプリング１１が車両の振動と共振して異常振動を起こした場合でも、該パッドスプリング１１に接していないパッドピン１９にダメージを与える心配はない。
【００２４】
また、この実施形態のパッドスプリング１１は、前述したとおり、アウター側とインナー側のそれぞれのキャリパ本体１Ａ，１Ｂのボス部１０Ａ、１０Ｂの合わせ部Ｚに支持させているので、従来の一対のパッドピン１９，１９に支持されるものに比べて、折り曲げ部の少ないシンプルな構造になっており、その分、制作工数が少なく、寸法管理も容易になるのでコストダウンが図れる。
【００２５】
また、上記パッドスプリング１１は、アウター側パッド押圧部１１Ａとインナー側パッド押圧部１１Ｂが、基本的に別個に設けられていておのおの独立して動くようになっているので、たとえ、アウター側の摩擦パッド６とインナー側の摩擦パッド６の形状が寸法公差内で変化しても、該パッドスプリング１のアウター側パッド押圧部１１Ａとインナー側パッド押圧部１１Ｂの左右のパッド係合部１７ａ、１７ｂは、それぞれ対応するアウター側およびインナー側の摩擦パッド６，６の被係合部であるパッドピン被支持部の上部１８ａ，１８ｂにすみやかに係合することとなり、該パッドスプリング１１による摩擦パッド６への付勢力は安定したものとなる。
【００２６】
さらに、アウター側キャリパ本体１Ａのボス部１０Ａとインナー側キャリパ本体１Ｂのボス部１０Ｂの合わせ部Ｚの幅寸法を互いに異ならせているので、キャリパ加工時に生じる加工公差範囲内で前記両ボス部１０Ａ，１０Ｂの合わせ部Ｚがずれる場合であっても、図９に示すように、パッドスプリングの係止部１１Ｃは予め幅寸法を大きく設定した一方のボス部１０Ａにのみ係合されることとなり、その結果、当該パッドスプリング１１を所望する姿勢で組み付けることができる。
【００２７】
ちなみに、アウター側キャリパ本体１Ａのボス部１０Ａとインナー側キャリパ本体１Ｂのボス部１０Ｂの合わせ部Ｚの幅寸法を、意図的に異ならせない場合には、キャリパ加工時に生じる加工誤差が公差内におさまる場合でも、図１０に示すように、パッドスプリングの係止部１１Ｃは双方のボス部１０Ａ、１０Ｂにまたがった形で係合され、結局、パッドスプリング１１は傾斜した状態でキャリパ１に組み付けられることとなる。このため、パッドスプリング１１が摩擦パッド６に付与する付勢力は不安定なものとなり、所望の性能が発揮できなくなるおそれが生じる。
【００２８】
なお、上述した実施の形態はあくまで本発明の例示であり、必要に応じて適宜設計変更可能である。
例えば、前記実施の形態では、アウター側のキャリパ本体１Ａとインナー側のキャリパ本体１Ｂのパッド組付用空間４を跨いだ位置には、該パッド組付用空間４の略中央位置に１本のタイボルト３を配置しているが、ここに配置するタイボルト３の数は必ずしも１本に限ることなく、例えば２本であってもよい。
また、前記実施の形態では、アウター側キャリパ本体１Ａのボス部１０Ａとインナー側キャリパ本体１Ｂのボス部１０Ｂの合わせ部Ｚの幅寸法を異ならせる場合、アウター側キャリパ本体１Ａのボス部１０Ａの合わせ部の幅寸法Ｗａを、インナー側キャリパ本体１Ｂのボス部１０Ｂの合わせ部Ｚの幅寸法Ｗｂよりも大きく設定しているが、これとは逆に、アウター側キャリパ本体１Ａのボス部１０Ａの合わせ部の幅寸法Ｗａを、インナー側キャリパ本体１Ｂのボス部１０Ｂの合わせ部Ｚの幅寸法Ｗｂよりも小さく設定してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次の効果が得られる。
（イ）キャリパに、該キャリパの略中央で該キャリパをディスクロータの径方向に貫通して該径方向外方側に開口部位を有するパッド組付用空間と、該パッド組付用空間を跨いだ位置に配置されてキャリパに一体に形成されたボス部とを設けているので、パッド面積を拡大する等の目的で、キャリパのパッド組付用空間を広くして対応しても、キャリパの剛性を高く保つことができ、したがって、実車でのブレーキ操作（例えばレバー）フィーリングの悪化並びに引き摺りの増加、さらにはパッドの偏摩耗の発生を押えることができる。
（ロ）キャリパに一体に形成されたボス部にパッドスプリングを支持しているので、車両の振動により摩擦パッドが共振し、さらにパッドスプリングが共振した場合でも、パッドスプリングによってパッドピンが叩かれ摩滅してしまうおそれがなく、一対のパッドピンでパッドスプリングを支持するタイプのディスクブレーキに比べてパッドピンの交換頻度が減少する。
（ハ）使用するパッドスプリングが、従来の一対のパッドピンに吊持されるものに比べて簡単な構造になり、したがって、製作工数が少なくなりまた寸法管理も容易になるため、コストダウンが図れる。
（ニ）さらに、アウター側とインナー側のボス部の幅寸法を異ならせると、キャリパの加工の際、生じる加工公差によるずれを吸収することができ、もって、パッドスプリングの姿勢を安定させてキャリパに組み込むことができ、もって、摩擦パッドに安定した付勢力を与えて、所望どおり、摩擦パッドのガタつきを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すディスクブレーキの平面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すディスクブレーキの正面図である。
【図３】同ディスクブレーキの分解図である。
【図４】図１のIV-IV矢視図である。
【図５】パッドスプリングの平面図である。
【図６】パッドスプリングの正面図である。
【図７】インナー側キャリパ本体の平面図である。
【図８】アウター側キャリパ本体の平面図である。
【図９】上記ディスクブレーキの作用を示す平面図である。
【図１０】上記ディスクブレーキとの比較を示す平面図である。
【符号の説明】
１キャリパ
１Ａアウター側キャリパ本体１Ｂインナー側キャリパ本体
２ディスクロータ３タイボルト
４パッド組付用空間５シリンダ
６摩擦パッド１０Ａ、１０Ｂボス部（タイボルトを囲繞するアウター側（インナー側）のキャリパ本体部分）
１１パッドスプリング１１Ａアウター側パッド押圧部
１１Ｂインナー側パッド押圧部１１Ｃ係止部
１６固定爪１７ａ，１７ｂパッド係合部
１８ａ，１８ｂパッドピン被支持部の上部
１９パッドピン
Ｚタイボルトを囲繞するアウター側（インナー側）のキャリパ本体部分の合わせ部

Claims

ディスクロータを挟んでアウター側とインナー側との対向する位置にシリンダをそれぞれ設け、該各シリンダに嵌挿したピストンによって摩擦パッドを前記ディスクロータに押圧する対向ピストン型のキャリパを有するとともに、該キャリパにパッドピンにより吊下された前記摩擦パッドのガタ付きを防止するパッドスプリングが設けられたディスクブレーキにおいて、
前記キャリパには、該キャリパの略中央で該キャリパをディスクロータの径方向に貫通して該径方向外方側に開口部位を有するパッド組付用空間と、該パッド組付用空間を跨いだ位置に配置されて前記キャリパに一体に形成されたボス部とが設けられ、
前記パッドスプリングは、前記ボス部を挟み込む一対の固定爪を有して前記ボス部に支持され、該ボス部の側方の前記パッド組付用空間内における径方向外方側の前記開口部位に位置するパッド係合部で前記摩擦パッドを押圧し、
前記キャリパは、アウター側のキャリパ本体とインナー側のキャリパ本体とに分かれてそれぞれ前記ボス部を有して構成され、該アウター側本体とインナー側本体とのボス部の幅寸法を異ならせ、前記一対の固定爪がボス部のいずれか一方に支持されることを特徴とするディスクブレーキ。