JP6575489B2 - ディスクブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、車輪の回転を抑制するディスクブレーキに関するものである。

ディスクブレーキにおいては、アウタパッドにおいて、外周側の部分が内周側の部分より摩耗し易く、インナパッドにおいて、内周側の部分が外周側の部分より摩耗し易いことが知られている。
それに対して、特許文献１の段落[００２０]には、「一対のアウタピストン４，４は、アウタブレーキパッド６の中央部からその内縁部６Ｃに若干寄った位置に対面するようにオフセットして配置されている。一方、図２に破線で示すように、一対のインナピストン３，３は、インナブレーキパッド５の中央部からその外縁部５Ｃに若干寄った位置に対面するようにオフセットして配置されている。」と記載されている。また、段落[００２５]には「・・・インナブレーキパッド５のパッド部材５Ｂの内縁部５Ｄ付近の偏摩耗量が大幅に減少する。」と記載され、段落[００２７]には「・・・アウタブレーキパッド６のパッド部材６Ｂの外縁部６Ｄ付近の偏摩耗量が大幅に減少する。」と記載されている。

特開２００８−１９０５６９

本発明の課題は、特許文献１に記載のディスクブレーキとは異なる構造のディスクブレーキにおいて、インナパッドとアウタパッドとの少なくとも一方の偏摩耗を抑制することである。

課題を解決するための手段および効果

本発明に係るディスクブレーキにおいては、インナパッドのディスクロータとの摩擦面の図心がアウタパッドのディスクロータとの摩擦面の図心よりディスクロータの回転軸線に近い位置とされる。
図心は、インナパッド、アウタパッドの構成要素である摩擦材がディスクロータと接する場合において、摩擦材の重心である。また、図心は、インナパッド、アウタパッドのディスクロータとの摩擦面の断面一次モーメントが０となる点であると考えることもできる。
本ディスクブレーキには、例えば、インナピストンの中心とアウタピストンの中心とが半径方向においてほぼ同じ位置にある場合において、(a) インナパッドの摩擦面の図心がインナピストンの中心と半径方向においてほぼ同じ位置にあり、アウタパッドの摩擦面の図心がアウタピストンの中心より外周側に位置するディスクブレーキ、または、インナパッド、アウタパッドの摩擦面の図心がそれぞれインナピストン、アウタピストンの中心より外周側に位置し、かつ、アウタパッドの摩擦面の図心がインナパッドの図心より外周側に位置するディスクブレーキ、(b) アウタパッドの摩擦面の図心がアウタピストンの中心と半径方向においてほぼ同じ位置にあり、インナパッドの摩擦面の図心がインナピストンの中心より内周側に位置するディスクブレーキ、または、インナパッド、アウタパッドの摩擦面の図心がそれぞれインナピストン、アウタピストンの中心より内周側に位置し、かつ、インナパッドの摩擦面の図心がアウタパッドの図心より内周側に位置するディスクブレーキ、(c)インナパッドの摩擦面の図心がインナピストンの中心より内周側に位置し、かつ、アウタパッドの摩擦面の図心がアウタピストンの中心より外周側に位置するディスクブレーキ等が含まれる。(a)のディスクブレーキが作動させられた場合には、アウタパッドにおいて、外周側の部分の面圧が内周側の部分の面圧より小さくなる。そのため、アウタパッドの偏摩耗を抑制することができる。(b)のディスクブレーキが作動させられた場合には、インナパッドにおいて、内周側の部分の面圧が外周側の部分の面圧より小さくなる。そのため、インナパッドの偏摩耗を抑制することができる。(c)のディスクブレーキにおいては、インナパッド、アウタパッド両方の偏摩耗を抑制することができる。
以上のことから、本発明に係るディスクブレーキにおいて、アウタパッド、インナパッドの少なくとも一方の偏摩耗を抑制することができる。
また、本発明に係るディスクブレーキにおいては、インナピストンの中心とアウタピストンの中心とをずらす必要性が低いため、キャリパの設計変更の必要性が低くなり、その分、コストアップを抑制することができる。
なお、本発明に係るディスクブレーキの構造は特許文献１に記載されていない。

本発明の一実施形態に係るディスクブレーキのアウタパッド、インナパッドの摩擦材の正面図である。 上記ディスクブレーキの作動状態において、インナパッド、アウタパッドに作用する面圧分布を概念的に示す図である。 上記ディスクブレーキの断面図である。 上記ディスクブレーキにおいて、インナパッド、アウタパッドの摩擦材に偏摩耗が生じる理由を説明するための図である。

発明の実施形態

以下、本発明の一実施形態に係るオポーズド型（対向ピストン型と称することもできる）のディスクブレーキについて、図面に基づいて詳細に説明する。

ディスクブレーキ１０は、図３に示すように、(a)回転軸線Ｐの周りに、車輪（図示省略）と一体的に回転させられるディスクロータ１２と、(b)ディスクロータ１２の外周縁を跨ぐ状態で配設されたキャリパ１４とを含む。キャリパ１４にはアーム１５が設けられ、アーム１５を介して非回転体であるナックルアーム（図示省略）に取り付けられる。
キャリパ１４の、ディスクロータ１２の内側、外側には、それぞれ、インナパッド１６、アウタパッド１８が、回転軸線Ｐと平行な方向に移動可能に保持される。インナパッド１６、アウタパッド１８は、それぞれ、摩擦材１６ａ、１８ａと、裏板１６ｂ、１８ｂとを備える。
また、キャリパ１４の、ディスクロータ１２の内側、外側の部分には、それぞれ、シリンダボア２０，２２が形成され、それぞれ、インナピストン２４、アウタピストン２６が液密かつ摺動可能に嵌合される。シリンダボア２０，２２の内部は、それぞれ、液圧室３０，３２とされ、図示しないマスタシリンダ等を含む液圧源が接続される。
なお、本実施例においては、インナピストン２４、アウタピストン２６は、それぞれ、ディスクロータ１２の周方向に隔てて２つずつ設けられる（図１参照）。
また、キャリパ１４、インナピストン２４、アウタピストン２６、液圧室３０，３２等により押付機構が構成される。

以上のように構成されたディスクブレーキ１０において、液圧室３０，３２に液圧が供給されると、図４に示すように、その液圧に応じた力により、インナピストン２４、アウタピストン２６がそれぞれ前進させられ、インナパッド１６、アウタパッド１８の摩擦面１６ｓ、１８ｓ（図２参照）が、それぞれ、ディスクロータ１２に押し付けられる。ディスクブレーキ１０が作動させられ、車輪の回転が抑制される。
一方、キャリパ１４のインナ側、アウタ側には、それぞれ、液圧に応じた力と逆向きの反力Ｆin、Ｆoutが作用する。これら反力Ｆin,Ｆoutにより、キャリパ１４には、アーム１５のナックルアームとの固定部Ｓの周りに矢印Ｑ方向のモーメントが作用し、Ｑ方向に回動させられる。
そのため、図４に示すように、アウタパッド１８においては、外周側の部分Ｒaが内周側の部分Ｒbよりディスクロータ１２に強く押し付けられ、インナパッド１６においては、内周側の部分Ｒbが外周側の部分Ｒaより強く押し付けられる。その結果、アウタパッド１８の摩擦材１８ｂにおいては外周側の部分Ｒaが内周側の部分Ｒbより摩耗し易く、インタパッド１６の摩擦材１６ｂにおいては内周側の部分Ｒbが外周側の部分Ｒaより摩耗し易くなるのであり、偏摩耗する。

そこで、本実施例においては、図１，２に示すように、インナパッド１６のディスクロータ１２との摩擦面１６ｓの図心、換言すれば、インナパッド１６の摩擦材１６ａの図心Ｇinを、アウタパッド１８のディスクロータ１２との摩擦面１８ｓの図心、換言すれば、アウタパッド１８の摩擦材１８ａの図心Ｇoutより回転軸線Ｐに近い位置とするとともに、アウタパッド１８の摩擦材１８ａの図心Ｇoutをアウタピストン２６の中心Ｃoutより外周側の位置とし、インナパッド１６の摩擦材１６ａの図心Ｇinをインナピストン２４の中心Ｃinをより内周側の位置とした。

本ディスクブレーキが作動させられた場合には、インナパッド１６においては、図心Ｇinより外周側の部分を中心としてインナピストン２４によって押し付けられ、アウタパッド１８においては、図心Ｇoutより内周側の部分を中心としてアウタピストン２６によって押し付けられる。そのため、インナパッド１６において、内周側の部分Ｒbの面圧が小さくなり、アウタパッド１８において外周側の部分Ｒaの面圧が小さくなる。アウタパッド１８の摩擦材１８ａの外周側の部分Ｒａの摩耗が抑制され、インタパッド１６の摩擦材１６ａの内周側の部分Ｒｂの摩耗が抑制され、それにより、アウタパッド１８、インナパッド１６の両方の偏摩耗を抑制することができる。
また、アウタピストン２６の中心Ｃoutとインナピストン２４の中心Ｃinとは半径方向の同じ位置とすることができ、その結果、キャリパ１４の設計変更の必要性が低くなり、その分、コストアップを抑制することができる。

なお、上記実施例は、ディスクブレーキがオポーズド型のものであったが、キャリパ浮動型のディスクブレーキにも適用することができる。また、本ディスクブレーキにおいて、アウタピストン２６の中心Ｃoutをインナピストン２４の中心Ｃinより内周側に位置するようにすることもできる。さらに、インナピストン２４、アウタピストン２６をそれぞれ２つずつ設けることは不可欠ではなく、１つずつでもよい等、本発明は、上述に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。

１２：ディスクロータ １６：インナパッド １８：アウタパッド １６ａ、１８ａ：摩擦材 ２４：インナピストン ２６：アウタピストン

特許請求可能な発明

以下の各項において、特許請求可能な発明について説明する。
（１）回転軸線回りに回転可能なディスクロータの内側に配設されたインナパッドおよび前記ディスクロータの外側に配設されたアウタパッドと、
それらアウタパッドおよびインナパッドを、それぞれ、前記ディスクロータに押し付ける押付機構と
を含むディスクブレーキであって、
前記インナパッドの前記ディスクロータとの摩擦面の図心が前記アウタパッドの前記ディスクロータとの摩擦面の図心より前記ディスクロータの回転軸線に近い側に位置することを特徴とするディスクブレーキ。
インナパッド、アウタパッドが、それぞれ、裏板と摩擦材とを有する場合には、それぞれ、摩擦材においてディスクロータと摺接する。そのため、インナパッド、アウタパッドのディスクロータとの摩擦面は、それぞれ、摩擦材のディスクロータに対向する面である。

（２）前記押付機構が、
前記ディスクロータを跨いで設けられたキャリパと、
そのキャリパの前記ディスクロータの内側に配設され、前記インナパッドを前記ディスクロータに押し付けるインナピストンと、
前記キャリパの前記ディスクロータの外側に配設され、前記アウタパッドを前記ディスクロータに押し付けるアウタピストンと
を含み、
前記インナパッドの前記摩擦面の図心が前記インナピストンの中心より内周側に位置し、前記アウタピストンの前記摩擦面の図心が前記アウタピストンの中心より外周側に位置する(1)項に記載のディスクブレーキ。

（３）前記インナピストンと前記アウタピストンとが、それぞれ、前記キャリパに、前記ディスクロータの両側に、周方向に隔てて２個ずつ配設された(2)項に記載のディスクブレーキ。

（４）回転軸線回りに回転可能なディスクロータの両側にそれぞれ配設されたインナパッドおよびアウタパッドと、
前記ディスクロータの両側にそれぞれ配設され、前記インナパッドを前記ディスクロータに押し付けるインナピストンおよび前記アウタパッドを前記ディスクロータに押し付けるアウタピストンと
を含むディスクブレーキであって、
前記インナパッドの前記摩擦面の図心が前記インナピストンの中心より内周側に位置し、前記アウタピストンの前記摩擦面の図心が前記アウタピストンの中心より外周側に位置することを特徴とするディスクブレーキ。
なお、特許文献１に図心に関する記載はない。そのため、本項に記載のディスクブレーキは特許文献１に記載されていない。また、本項に記載のディスクブレーキには、(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。

Claims (2)

1. 回転軸線回りに回転可能なディスクロータの内側に配設されたインナパッドおよび前記ディスクロータの外側に配設されたアウタパッドと、
   これらアウタパッドおよびインナパッドを、それぞれ、前記ディスクロータに押し付ける押付機構と
   を含むディスクブレーキであって、
   前記インナパッドの前記ディスクロータとの摩擦面の図心が前記アウタパッドの前記ディスクロータとの摩擦面の図心より前記ディスクロータの回転軸線に近い側に位置し、
   前記押付機構が、
   前記ディスクロータを跨いで設けられたキャリパと、
   そのキャリパの前記ディスクロータの内側に配設され、前記インナパッドを前記ディスクロータに押し付けるインナピストンと、
   前記キャリパの前記ディスクロータの外側に配設され、前記アウタパッドを前記ディスクロータに押し付けるアウタピストンと
   を含み、
   前記インナパッドの前記摩擦面の図心が前記インナピストンの中心より内周側に位置し、前記アウタパッドの前記摩擦面の図心が前記アウタピストンの中心より外周側に位置する請求項１に記載のディスクブレーキ。
2. 回転軸線回りに回転可能なディスクロータの両側にそれぞれ配設されたインナパッドおよびアウタパッドと、
   前記ディスクロータの両側にそれぞれ配設され、前記インナパッドを前記ディスクロータに押し付けるインナピストンおよび前記アウタパッドを前記ディスクロータに押し付けるアウタピストンと
   を含むディスクブレーキであって、
   前記インナパッドの前記摩擦面の図心が前記インナピストンの中心より内周側に位置し、前記アウタパッドの前記摩擦面の図心が前記アウタピストンの中心より外周側に位置することを特徴とするディスクブレーキ。
   

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