JP5826091B2

JP5826091B2 - ディスクブレーキ

Info

Publication number: JP5826091B2
Application number: JP2012078258A
Authority: JP
Inventors: 健男雨宮
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: JP2013204813A

Description

本発明は、車両の制動を行なうためのディスクブレーキに関する。

車両の制動を行なうためのディスクブレーキには、キャリアにピンを取り付け、このピンをキャリパのガイド穴に挿入することにより、キャリアに対してキャリパをスライド可能とするピンスライド型のものがある（例えば、特許文献１参照）。

実開昭６０−２０２９号公報

上記のピンは、キャリアにねじ止めする際の取付工具を係合させるため、ガイド穴に挿入される摺動部とは別の部位でねじ部近傍に多角形状部が形成されている。このため、多角形状部の軸方向長さ分だけキャリアとキャリパのガイド穴の開口部とを離間させなければならず、ディスクブレーキが大型化していた。

本発明は、ディスクブレーキの大型化を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、スライドピンのガイド穴に挿入される部位のディスク径方向の外形断面をレンチが係合可能な異形形状とした。

本発明によれば、ディスクブレーキの大型化を抑制することができる。

本発明に係る第１実施形態のディスクブレーキを示す平面図である。本発明に係る第１実施形態のディスクブレーキを示す正面図である。本発明に係る第１実施形態のディスクブレーキを示す側断面図である。本発明に係る第１実施形態のディスクブレーキのスライドピンを示す側面図である。本発明に係る第１実施形態のディスクブレーキを示す図３のＸ−Ｘ部の拡大断面図である。本発明に係る第２実施形態のディスクブレーキを示す図３のＸ−Ｘ部の対応拡大断面図である。

「第１実施形態」
本発明に係る第１実施形態を図１〜図５を参照して以下に説明する。

第１実施形態のディスクブレーキは、車両用、具体的には自動二輪車用のディスクブレーキである。図１〜図３に示すように、このディスクブレーキ１は、ディスク２と、キャリア３と、ディスク２を跨ぐようにキャリア３に支持されるキャリパ４とを有している。また、このディスクブレーキ１は、図３に示すように、二枚の摩擦パッド５，６と、パッドスプリング９とを有しており、さらに、図１に示すようにブーツ１２を有している。なお、図１，図２に示す矢印Ｒは、車両の前進時のディスク２の回転方向を示しており、この回転方向における入口側をディスク回入側、出口側をディスク回出側として以下説明を行う。また、ディスク２の軸線方向をディスク軸方向、ディスク２の径方向をディスク径方向、ディスク２の回転方向をディスク回転方向またはディスク周方向とする。

図１，図２に示すように、ディスク２は円板状をなしており、ディスクブレーキ１の制動対象である車両の図示略の車輪に設けられて車輪と一体に回転する。

キャリア３は、図１〜図３に示すマウンティングブラケット１５と、マウンティングブラケット１５に一体に固定される図３に示すスライドピン１６と、マウンティングブラケット１５に一体に固定される図１に示すトルク受けピン１７とを有している。

マウンティングブラケット１５は、図１に示すようにディスク２の一面側であるアウタ側（車輪とは反対側）に配置されて、車両のディスク２近傍の非回転部（具体的にはフロントフォーク）に固定されるものである。マウンティングブラケット１５は、図２に示すように、ディスク回転方向に延在するベース部２１と、ベース部２１のディスク回出側の端部からディスク径方向外方に延出する径方向延出部２２とを有している。ベース部２１には、ディスク回出側の端部に取付穴２３が、ディスク回入側の中間位置に取付穴２４が、それぞれディスク軸方向に貫通して形成されている。キャリア３は、上記した取付穴２３，２４において図示略の取付ボルトによって車両の非回転部に固定される。

マウンティングブラケット１５には、ベース部２１のディスク回入側の端部に、ガイドピン取付穴２８が、図３に示すように、ディスク軸方向に貫通して形成されている。また、マウンティングブラケット１５には、図１に示すように、径方向延出部２２のディスク径方向外側の端部にトルク受けピン取付穴２９がディスク軸方向に貫通して形成されている。

スライドピン１６は、図４に示すように、軸方向一端から順に、取付軸部３２と、取付軸部３２より大径のフランジ部３３と、フランジ部３３よりも小径のスライド軸部３４とを有している。スライドピン１６の一端側となる取付軸部３２の外周部には、ネジ部３５が形成されている。これに対応して、図３に示すマウンティングブラケット１５のガイドピン取付穴２８の内周部にも、ネジ部３６が形成されている。そして、スライドピン１６は、全体的にディスク２とは反対側（アウタ側）に突出するようにして、その取付軸部３２のネジ部３５がマウンティングブラケット１５のガイドピン取付穴２８のネジ部３６に螺合させられることでマウンティングブラケット１５に固定される。このようにマウンティングブラケット１５に取り付けられた状態で、スライドピン１６は、ディスク軸方向に沿って、マウンティングブラケット１５からディスク２とは反対側に突出する。

図４に示すように、フランジ部３３には、その取付軸部３２側に、径方向内方に段差状をなす小径部３８が形成されており、また、その取付軸部３２とは反対側に、取付軸部３２とは反対側ほど小径となるテーパ面部３９が形成されている。

スライド軸部３４には、その取付軸部３２とは反対側の端部に面取り４１が形成されている。また、スライド軸部３４には、その外周面に、円周方向に等間隔で複数（具体的には６カ所）の平坦面４２，４２，…が形成されており、これら平坦面４２，４２，…を除いた部分が同一円筒面に配置されて図３に示すキャリパ４に対し摺動する摺動面４３となっている。平坦面４２，４２，…はスライド軸部３４の円周方向に間隔をあけて形成されており、よって、平坦面４２，４２，…と残りの摺動面４３とはスライドピン１６の軸方向（言い換えればディスク軸方向）に位置を重ね合わせている。

平坦面４２，４２，…は、すべて同形状かつ同サイズとなっており、スライド軸部３４の軸方向の両端部を除く略全長範囲に形成されている。これら平坦面４２，４２，…は、機械加工あるいは塑性加工により形成される。ここで、図５に示すように、スライドピン１６の中心軸に対して対称位置に配置される平坦面４２，４２同士は、互いに平行をなしている。よって、図４に示すように、スライド軸部３４のうち、軸方向の面取り４１の範囲を除く平坦面４２，４２，…が形成された範囲が、スライドピン１６の径方向つまりディスク径方向の外形断面（軸直交面による断面）が略六角形状となる異形断面部４４となっている。言い換えれば、スライド軸部３４の異形断面部４４は、ディスク径方向の外形断面が、隣り合う角部同士を結ぶ外接線が、すべて、他の外接線と平行する。さらに言い換えれば、異形断面部４４は、その平坦面４２，４２，…が正六角形の各辺の位置に配置されている。

図１に示すように、トルク受けピン１７は、軸方向一端から順に、トルク受け軸部４８と、固定軸部４９と、ガイド軸部５０とを有している。トルク受けピン１７は、固定軸部４９がマウンティングブラケット１５のトルク受けピン取付穴２９に嵌合固定されている。このようにマウンティングブラケット１５に取り付けられた状態で、トルク受けピン１７は、その中心が、ディスク２よりも径方向外側に配置されており、ディスク軸方向に沿う状態で、一方のトルク受け軸部４８側がディスク２側にディスク２を跨いで延出し、他方のガイド軸部５０側がディスク２とは反対側に延出する。トルク受けピン１７は、キャリア３におけるディスク回出側に配置され、図２に示すようにスライドピン１６よりもディスク回出側かつディスク径方向外側に配置されている。

キャリパ４は、図１に示すようにトルク受けピン１７のガイド軸部５０と、図３に示すようにスライドピン１６のスライド軸部３４とで、キャリア３に対しディスク軸方向に摺動可能に支持されるものであり、いわゆるピンスライド型のキャリパとなっている。キャリパ４は、図２に示すように、キャリパボディ５５と、二つのピストン５６，５６と、パッドピン５７と、ブーツ５８とを有している。

キャリパボディ５５は、アルミニウム合金等から鋳造により一体成形された後、切削加工されることで形成されるもので、図１〜図３に示すようにディスク２を跨いだ状態で、キャリア３の図１に示すトルク受けピン１７および図３に示すスライドピン１６に摺動可能に取り付けられている。キャリパボディ５５は、キャリア３のアウタ側に配置されるシリンダ部６０と、シリンダ部６０のディスク径方向外側からディスク２の径方向外側を越えるようにインナ側に延出するブリッジ部６１と、ブリッジ部６１のインナ側の端部からシリンダ部６０に対向するようにディスク２の径方向内側に延出する爪部６２とを有している。

図２に示すように、シリンダ部６０には、ディスク周方向の中間位置からディスク径方向内方に突出するようにして摺動案内部６６が形成されており、また、ディスク径方向外側からディスク回出側に突出するようにして摺動案内部６７が形成されている。摺動案内部６６には、図３に示すガイドピン支持穴６８がディスク軸方向に貫通して形成されており、図１に示す摺動案内部６７には、トルク受けピン支持穴６９がディスク２側からディスク軸方向の途中位置まで形成されている。

図３に示すように、シリンダ部６０のガイドピン支持穴６８には、ブーツ５８が嵌合されており、摺動案内部６６は、このブーツ５８を介してスライドピン１６のスライド軸部３４に摺動可能に支持される。また、図１に示すように、シリンダ部６０のトルク受けピン支持穴６９には、トルク受けピン１７のガイド軸部５０が嵌合されており、摺動案内部６７は、このトルク受けピン１７のガイド軸部５０に摺動可能に支持される。

図３に示すブーツ５８は、ゴム製であり、スライドピン１６のフランジ部３３およびスライド軸部３４を覆うものである。ブーツ５８は、スライドピン１６のフランジ部３３の小径部３８に嵌合してフランジ部３３に係止される係止部７２と、伸縮自在の蛇腹部７３と、ガイドピン支持穴６８に嵌合される筒状部７４と、スライド軸部３４のフランジ部３３とは反対側を覆う蓋部７５とを有している。ブーツ５８は、筒状部７４でキャリパ４のガイドピン支持穴６８に嵌合保持されるとともに、筒状部７４の内側にキャリア３のスライドピン１６のスライド軸部３４を摺動可能に嵌合させる。蛇腹部７３はキャリパ４の摺動案内部６６とマウンティングブラケット１５との間で伸縮する。

筒状部７４は、その内側が、スライドピン１６のスライド軸部３４が挿入されるガイド穴７７となっている。ガイド穴７７は、図５に示すように壁面７８が円筒面となっており、このガイド穴７７にスライド軸部３４が摺動可能に嵌合される。その際に、ガイド穴７７の壁面７８に対し、スライド軸部３４は摺動面４３が摺接し、平坦面４２，４２，…は離間する。平坦面４２，４２，…がガイド穴７７の壁面７８に対し離間することで、ガイド穴７７とスライドピン１６との摺動抵抗が低減される。また、平坦面４２，４２，…とガイド穴７７の壁面７８との隙間がグリスを保持するグリス溜まりとなる。

図１に示すブーツ１２も、ゴム製であり、トルク受けピン１７のガイド軸部５０のマウンティングブラケット１５とキャリパ４の摺動案内部６７との間部分を覆う。ブーツ１２は、伸縮自在となるように蛇腹状をなしている。

以上により、キャリパ４とキャリア３とのうちの一方であるキャリア３に設けられるスライドピン１６およびトルク受けピン１７と、キャリパ４とキャリア３とのうちの他方であるキャリパ４に設けられるガイド穴７７およびトルク受けピン支持穴６９とによって、キャリア３に対してキャリパ４が摺動可能に配置されることになる。

図２に示すように、シリンダ部６０には、二つの有底のボア８１，８１がディスク回転方向に並んで形成されている。これらボア８１，８１は、図３に示すように、爪部６２側に向かって開口するようにディスク軸方向に沿って形成されている。図２に示すように、これらボア８１，８１の間には、これらに連通する配管接続穴８２がディスク径方向に沿って形成されており、この配管接続穴８２に図示略のブレーキ配管が接続される。また、シリンダ部６０のディスク回出側には、ボア８１に連通するエア抜き用のブリーダプラグ８３が取り付けられている。

ピストン５６，５６は、シリンダ部６０のボア８１，８１に摺動可能に嵌合される。この嵌合状態で、ピストン５６，５６は、キャリパボディ５５に対しディスク回転方向に並んで配置される。

図１，図２に示すように、シリンダ部６０のディスク軸方向のブリッジ部６１側には、ディスク径方向外側においてディスク回入側に突出する回入側突出部８５が形成されており、爪部６２のディスク軸方向のブリッジ部６１側にも、ディスク径方向外側においてディスク回入側に突出する回入側突出部８６が形成されている。

パッドピン５７は、図１に示すように、キャリパボディ５５の回入側突出部８５および回入側突出部８６に設けられたディスク軸方向に延びる図示略の貫通孔に嵌合されるものであり、この嵌合状態で回入側突出部８５および回入側突出部８６の間で延在している。パッドピン５７は、ディスク軸方向に沿っており、ディスク２よりもディスク径方向外側かつブリッジ部６１よりもディスク回入側において、ディスク２を跨ぐように配置されている。

摩擦パッド５，６は、ディスク２の両面に配置されて、トルク受けピン１７のトルク受け軸部４８とパッドピン５７とに支持される。図３に示すように、摩擦パッド５は、ディスク２の一面側であるアウタ側つまりピストン５６側に配置されてピストン５６により押圧される。摩擦パッド６は、ディスク２の他面側であるインナ側つまり爪部６２側に配置されて爪部６２により押圧される。摩擦パッド５，６は、いずれも、ディスク２に当接して摩擦抵抗を発生させるライニング８８と、このライニング８８が一面に貼着され、ピストン５６および爪部６２の対応する一方からの押圧力が他面に伝達される裏板８９とを有している。

以上により、キャリパ４は、ディスク２を跨いで配置されるブリッジ部６１にディスク２を挟んで対向して設けられる爪部６２とシリンダ部６０とが形成され、爪部６２と、シリンダ部６０に配置されるピストン５６，５６とによってディスク２に摩擦パッド５，６を押圧することにより、ディスク２つまり車輪の回転にブレーキをかける。

以上に述べた第１実施形態によれば、スライドピン１６のガイド穴７７に挿入されるスライド軸部３４に、ディスク径方向の外形断面が略六角形状の異形断面部４４を形成したため、異形断面部４４にレンチ等の汎用の締付工具を係合させることにより、スライドピン１６に、そのネジ部３５をマウンティングブラケット１５のネジ部３６に螺合させるための締付トルクを入力することができる。よって、スライドピン１６に工具を係合させる専用部が不要となるため、軸方向長さを短くできる。したがって、キャリア２１とキャリパ４のガイドピン支持穴６８の開口部とを近づけることができ、ディスクブレーキ１を小型化・軽量化することができ、特にディスク軸方向に小型化できる。すなわち、ディスクブレーキ１の大型化を抑制することができる。

また、工具が係合される異形断面部４４は、その全体がブーツ５８に覆われていて外部に露出していないため、誤ってスライドピン１６が工具等で緩められてしまうことを規制できる。よって、製品品質を向上できる。

また、スライド軸部３４のディスク径方向の外形断面を略六角形状として異形断面部４４を形成したため、摺動面４３のガイド穴７７との接触面積を大幅に低減でき、ガイド穴７７との間のグリス溜まりを大幅に増やすことができる。したがって、安定した摺動性を確保できる。

また、異形断面部４４がスライド軸部３４の先端側まで形成されているため、スライド軸部３４の先端側に工具を係合させることができる。よって、組立ラインでの組み立て時の締付工具として、より一般的なものを使用できる。

また、スライド軸部３４のディスク径方向の外形部分の異形断面部４４に工具を係合させるため、スライド軸部３４に工具嵌合穴を形成する場合のように穴回りの肉厚の影響を受けずにスライド軸部３４の径を設定できる。加えて、工具嵌合穴のように摺動部分以外にグリスが入り込むことによって摺動部分のグリス量が減ってしまうこともなくなる。

「第２実施形態」
次に、第２実施形態を主に図６に基づいて第１実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。

第２実施形態においては、スライドピン１６に、第１実施形態と一部相違するスライド軸部３４’が設けられている。スライド軸部３４’には、その外周面に、円周方向に等間隔で複数（具体的には６カ所）の径方向内側に凹む凹面１００，１００，…が形成されている。これにより、円周方向に隣り合う凹面１００，１００の間部分が径方向外方に凸状をなす摺動凸面１０１，１０１，…となっている。凹面１００，１００，…と摺動凸面１０１，１０１，…とはスライドピン１６の軸方向の位置を重ね合わせている。

凹面１００，１００，…は、径方向内側に凹む略円筒面状をなしており、すべて同形状かつ同サイズとなっていて、図示は略すが第１実施形態の平坦面４２，４２，…と同様、スライド軸部３４の軸方向の両端部を除く略全長範囲に形成されている。摺動凸面１０１，１０１，…は、径方向外方に突出する略円筒面状をなしており、それぞれの突出先端縁部が、スライドピン１６の中心軸を中心とする同一の円筒面上に配置されている。以上により、スライド軸部３４’にも、凹面１００，１００，…が形成された範囲に、スライドピン１６の径方向の外形断面が略六角形状の異形断面部４４’が形成されており、具体的に、異形断面部４４’は頂点を６カ所有する星型形状（ヘックスローブ形状）をなしている。異形断面部４４’も、スライドピン１６の径方向の外形断面が、隣り合う角部同士を結ぶ外接線が、他の外接線と平行する形状をなしている。凹面１００，１００，…および摺動凸面１０１，１０１，…は、塑性加工により形成される。

スライド軸部３４’は、摺動凸面１０１，１０１，…の突出先端部にてガイド穴７７の壁面７８に摺接し、凹面１００，１００，…はガイド穴７７の壁面７８から離間する。スライド軸部３４’も、凹面１００，１００，…がガイド穴７７の壁面７８に対し離間することで、ガイド穴７７との摺動抵抗が低減され、また、凹面１００，１００，…とガイド穴７７の壁面７８との隙間がグリスを保持するグリス溜まりとなる。

以上に述べた第２実施形態においても、スライドピン１６のガイド穴７７に挿入されるスライド軸部３４’に、ディスク径方向の外形断面を略六角形状の異形断面部４４’を形成したため、異形断面部４４’にレンチ等の工具を係合させることにより、スライドピン１６に締付トルクを入力することができる。よって、スライドピン１６に工具を係合させる専用部が不要となるため、軸方向長さを短くできる。したがって、第１実施形態と同様、ディスクブレーキ１を小型化・軽量化することができる。すなわち、ディスクブレーキ１の大型化を抑制することができる。

凹面１００，１００，…を形成することにより、スライドピン１６がさらに軽量となり、ディスクブレーキ１のさらなる軽量化が図れるとともに、グリス溜まりの容量を拡大できる。

なお、以上の第１，第２実施形態においては、キャリア３に設けられるスライドピン１６と、キャリパ４に設けられるガイド穴７７とにより、キャリア３に対してキャリパ４が摺動可能に配置される構造を例にとり説明したが、逆に、キャリパに設けられるスライドピンと、キャリアに設けられるガイド穴とにより、キャリアに対してキャリパが摺動可能に配置される構造にも適用可能である。

また、以上の第１，第２実施形態においては、自動二輪車用のディスクブレーキを例にとり説明したが、四輪自動車用のディスクブレーキ等、他の種々のディスクブレーキにも適用可能である。

本実施形態のディスクブレーキは、ディスクを跨いで配置されるブリッジ部に前記ディスクを挟んで対向して設けられる爪部とシリンダ部とが形成され、前記爪部と前記シリンダ部に配置されるピストンとによって前記ディスクに摩擦パッドを押圧するキャリパと、前記ディスクの近傍の非回転部に固定されるキャリアとを有し、前記キャリパと前記キャリアとのうちの一方に設けられるスライドピンと、他方に設けられるガイド穴とにより前記キャリアに対して前記キャリパが摺動可能に配置されるディスクブレーキにおいて、前記スライドピンは、前記キャリパと前記キャリアとのうちの一方に螺合されるネジ部が一端側に形成され、該一端側以外の前記ガイド穴に挿入される部位の前記ディスクの径方向の外形断面が略六角形状となっていることを特徴とする構成となっている。

このような構成により、スライドピンのガイド穴に挿入される部位のディスク径方向の外形断面を略六角形状としたため、この部分にレンチ等の工具を係合させることにより、スライドピンに締付トルクを入力することができる。よって、スライドピンに工具を係合させる専用部が不要となるため、軸方向長さを短くできる。したがって、ディスクブレーキを小型化することができる。

１ディスクブレーキ
２ディスク
３キャリア
４キャリパ
５，６摩擦パッド
１６スライドピン
３４，３４’ スライド軸部
３５ネジ部
４４，４４’ 異形断面部
５６ピストン
６０シリンダ部
６１ブリッジ部
６２爪部
７７ガイド穴

Claims

ディスクを跨いで配置されるブリッジ部に前記ディスクを挟んで対向して設けられる爪部とシリンダ部とが形成され、前記爪部と前記シリンダ部に配置されるピストンとによって前記ディスクに摩擦パッドを押圧するキャリパと、
前記ディスクの近傍の非回転部に固定されるキャリアとを有し、
前記キャリパと前記キャリアとのうちの一方に設けられるスライドピンと、他方に設けられるガイド穴とにより前記キャリアに対して前記キャリパが摺動可能に配置されるディスクブレーキにおいて、
前記スライドピンは、前記キャリパと前記キャリアとのうちの一方に螺合されるネジ部が一端側に形成され、該一端側以外の前記ガイド穴に挿入される部位の前記ディスクの径方向の外形断面がレンチが係合可能な異形形状となっていることを特徴とするディスクブレーキ。