JPWO2015198682A1 - ディスクブレーキ - Google Patents

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Abstract

ディスクブレーキは、ディスク(1)の外周側を跨いで形成される一対の腕部(2A)を有し車両の非回転部に固定される取付部材(2)と、取付部材(2)にディスク(1)の軸方向へ移動可能に設けられるキャリパ(3)と、取付部材(2)の各腕部(2A)に設けられディスク(1)の軸方向に延びる一対のピン穴(2C)と、キャリパ(3)の両端に設けられピン穴(2C)内を摺動する一対のスライドピン(6)と、取付部材(2)に移動可能に取付けられキャリパ(3)によりディスク(1)の両面に押圧される一対のパッド(10)とを備えている。取付部材(2)の各腕部(2A)のうち少なくとも一方の腕部(2A)には、パッド(10)が所定量摩耗したときにスライドピン(6)の腕部(2A)に対する変位によって摩耗検知用の警告音を発生させる警告音発生機構(13)を設ける。

Description

本発明は、車両に制動力を付与するディスクブレーキに関する。
ディスクブレーキのキャリパに、パッドの摩耗を検知するセンサを設け、このセンサに接続された表示器によりパッドの摩耗(交換時期)を運転者に知らせる技術がある(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−65108号公報
特許文献1によれば、パッドの摩耗をセンサにより電気的に検知しているのでコストが増大するという問題がある。
本発明の目的は、安価にパッドの摩耗を知らせることができるディスクブレーキを提供することにある。
上述した課題を解決するため、本発明のディスクブレーキは、ディスクの外周側を跨いで形成される一対の腕部を有し、車両の非回転部に固定される取付部材と、該取付部材に前記ディスクの軸方向へ移動可能に設けられるキャリパと、前記取付部材の各腕部に設けられ前記ディスクの軸方向に延びる一対のピン穴と、前記キャリパの両端に設けられ前記ピン穴内を摺動する一対のスライドピンと、前記取付部材に移動可能に取付けられ前記キャリパにより前記ディスクの両面に押圧される一対のパッドと、を備えている。
そして、前記取付部材の各腕部のうち少なくとも一方の腕部には、前記パッドが所定量摩耗したときに前記スライドピンの前記腕部に対する変位によって摩耗検知用の警告音を発生させる警告音発生機構を設ける構成としている。
本発明によれば、安価にパッドの摩耗を知らせることができるディスクブレーキを提供することができる。
第1の実施形態によるディスクブレーキの平面図。 パッドが摩耗した状態でブレーキを操作したときの腕部、スライドピン、警告音発生機構を示す拡大断面図。 第2の実施形態によるディスクブレーキの平面図。 図3中の腕部、スライドピン、警告音発生機構を示す拡大断面図。 第3の実施形態によるディスクブレーキの平面図。 図5中の腕部、スライドピン、警告音発生機構を示す拡大断面図。 第4の実施形態による腕部、スライドピン、警告音発生機構を示す拡大断面図。 パッドが摩耗した状態でブレーキを操作したときの腕部、スライドピン、警告音発生機構を示す拡大断面図。 コイルばね、規制ばねのばね特性を示す特性図。 第1の変形例による腕部、スライドピン、警告音発生機構を示す拡大断面図。 第2の変形例による腕部、スライドピン、警告音発生機構を示す拡大断面図。
以下、本実施形態によるディスクブレーキを、添付図面に従って詳細に説明する。
図1および図2は、第1の実施形態を示している。図1に示すディスク1は、例えば、車両が前進方向に走行するときに車輪(図示せず)と共に図1中の矢示A方向に回転し、車両が後退するときには矢示B方向に回転する。
取付部材2は、車両の非回転部に取付けられる。この取付部材2は、図1に示す如く、ディスク1の回転方向(周方向)に離間してディスク1の外周を跨ぐようにディスク1の軸方向に延びた一対の腕部2Aと、該各腕部2Aの基端側を一体化するように連結して設けられ、ディスク1のインナ側となる位置で車両の非回転部に固定される厚肉の支承部(図示せず)等とを含んで構成されている。
また、取付部材2には、ディスク1のアウタ側となる位置で腕部2Aの先端側を互いに連結する補強ビーム2Bが形成されている。これにより、取付部材2の各腕部2Aは、ディスク1のインナ側で前記支承部により一体的に連結されると共に、アウタ側で補強ビーム2Bにより一体的に連結されている。また、各腕部2Aには、ディスク1の軸方向に延びるピン穴2Cがそれぞれ設けられている。これらのピン穴2C内には、スライドピン6が摺動可能に挿嵌される。
取付部材2の各腕部2Aのうちディスク1の軸方向の中間部には、ディスク1の外周(回転軌跡)に沿って弧状に延びるディスクパス部(図示せず)が形成されている。そして、取付部材2のうちディスクパス部の両側(ディスク1の軸方向に関する両側)には、インナ側,アウタ側のパッドガイド(図示せず)がそれぞれ形成されている。各パッドガイドは、断面コ字形状をなす凹溝として形成され、パッド10が摺動変位する方向、即ち、ディスク1の軸方向に延びている。
キャリパ3は、取付部材2にディスク1の軸方向へ移動可能に設けられている。該キャリパ3は、図1に示す如くディスク1の一側であるインナ側に設けられたインナ脚部3Aと、取付部材2の各腕部2A間でディスク1の外周側を跨ぐようにインナ脚部3Aからディスク1の他側であるアウタ側へと延設されたブリッジ部3Bと、該ブリッジ部3Bの先端側であるアウタ側からディスク1の径方向内向きに延びたアウタ脚部3Cと、インナ脚部3Aから両側に突出した2個のピン取付部3Dとにより構成されている。
そして、キャリパ3のインナ脚部3Aには、ピストン(図示せず)が摺動可能に挿嵌されるシリンダ(図示せず)が形成されている。各ピン取付部3Dは、キャリパ3全体をスライドピン6を介して取付部材2の各腕部2Aに摺動可能に支持する。
パッドスプリング4は、取付部材2の各腕部2Aとパッド10との間に配置され、取付部材2の各腕部2Aにそれぞれ取付けられている。パッドスプリング4は、両者の間でインナ側,アウタ側のパッド10を弾性的に支持すると共に、パッド10の摺動変位を滑らかにする。
戻しばね5は、矢示A方向に回転するディスク1の回出側(回転方向出口側)に位置する腕部2Aとパッド10との間に配設され、インナ側,アウタ側のパッド10をディスク1から離間する戻し方向に付勢するようになっている。各戻しばね5は、長さ方向の一側が各パッド10の裏板11に取付けられ、長さ方向の他側が取付部材2側に弾性変形状態で当接される。この戻しばね5のばね定数は、コイルばね19のばね定数よりも大きい値となっている。これにより、ブレーキを解除したときに、パッド10をディスク1から安定して離間させることができる。
スライドピン6は、図1に示す如くキャリパ3の各ピン取付部3Dにそれぞれボルト7を用いて締結されている。各スライドピン6の先端側は、取付部材2の各腕部2Aのピン穴2Cに向けて延びており、取付部材2の各ピン穴2C内に摺動可能に挿嵌されている。この場合、スライドピン6は、車両のブレーキ操作時にインナ側に向けてスライド移動し、キャリパ3全体を取付部材2の腕部2Aに対してインナ側に摺動変位させる。
スライドピン6の先端側の外周には、円筒状のブッシュ8が設けられている。このブッシュ8は、例えば耐摩耗性の高いゴム、合成樹脂材料等によって形成され、その外径はピン穴2Cの内径に対応している。ブッシュ8は、スライドピン6をピン穴2C内で円滑に摺動させるためのグリース(潤滑油)が空洞部15内に漏れるのを抑制している。また、ブッシュ8は、ピン穴2Cに摺接することにより、ピン穴2C内でのスライドピン6のがたつき等を抑制している。そして、スライドピン6の先端側には、突起体17が設けられている。
保護ブーツ9は、各腕部2Aと各スライドピン6との間にそれぞれ取付けられ、例えばゴム等の弾性材料により蛇腹状の筒体として形成されている。保護ブーツ9は、ピン穴2Cとスライドピン6との摺動面を保護する。また、保護ブーツ9は、スライドピン6の外周側に弾性的に摺接し、これにより、ピン穴2C内でのスライドピン6のがたつき等を抑制している。
インナ側のパッド10とアウタ側のパッド10は、ディスク1の両面に対向して配置されている。各パッド10は、ディスク1の回転方向(周方向)に略扇形状をなして延びる平板状の裏板11と、該裏板11の表面に固着して設けられディスク1の表面に摩擦接触する摩擦材としてのライニング12(図1参照)等とにより構成されている。
パッド10の裏板11は、ディスク1の回転方向両側に位置する側面部に凸形状をなした耳部(図示せず)を有している。該耳部は、取付部材2のパッドガイドに凹凸嵌合されるものである。これにより、パッド10は、ディスク1の軸方向に移動可能となっている。
次に、本実施形態で用いられる警告音発生機構について説明する。
警告音発生機構13は、取付部材2の各腕部2Aのうちディスク1の回入側(回転方向入口側)に位置する腕部2Aに設けられている。この警告音発生機構13は、ピン穴2C内を摺動するスライドピン6の移動方向で、ピン穴2Cから離間した位置に配置されている。警告音発生機構13は、パッド10(ライニング12)が所定量摩耗したとき(摩耗限界に達したとき)にスライドピン6の変位にしたがって摩耗検知用の警告音を発生させる。そして、警告音発生機構13は、ケース14、空洞部15、警告音発生部材16、突起体17、コイルばね19により構成されている。
ケース14は、腕部2Aのアウタ側に設けられ、腕部2Aの一部を構成する。ケース14は、例えばアルミニウム等の金属材料や硬質樹脂材料等により有底筒状に形成されている。ケース14は、空洞部15の外殻を構成する筒部14Aと、該筒部14Aのアウタ側を閉塞する底部14Bと、該底部14Bに対面し筒部14Aのインナ側(開口側)を閉塞する蓋部14Cと、筒部14Aの開口側からインナ側に向けて延び腕部2Aのアウタ側に取付けられる取付部14Dとにより構成されている。
筒部14Aの厚さ寸法は、警告音発生部材16が衝突したときに大きな警告音を発生することができるように可及的に薄く形成されている。底部14Bには、コイルばね19が設けられている。蓋部14Cは、空洞部15のインナ側を施蓋するもので、中央部に突起体17が挿通する挿通孔14C1が設けられている。そして、ケース14は、取付部14Dを腕部2Aのアウタ側に嵌合、圧入、または螺着等することにより腕部2Aに一体的に取付けられる。
空洞部15は、ケース14の内部に形成されている。具体的には、空洞部15は、ケース14の筒部14Aと底部14Bと蓋部14Cとにより画成され、ピン穴2Cと直列してディスク1の軸方向に延びている。即ち、空洞部15は、腕部2A内でスライドピン6の移動方向に対してピン穴2Cとは異なる位置に設けられている。空洞部15は、警告音発生部材16が内壁15Aに衝突することにより、警告音を発生させる警告音発生用の空間である。なお、空洞部15は密閉されていてもよいし、外へ音を聞こえやすくするため内壁15Aに内と外を貫通する細い穴を設けてもよい。
警告音発生部材16は、空洞部15内に移動可能に設けられている。警告音発生部材16は、例えばアルミニウム等の金属材料や硬質樹脂材料等により形成された固形体である。警告音発生部材16は、その外径寸法がケース14の内径寸法(空洞部15の孔径)よりも小さく設定され、インナ側に突起体17が当接し、アウタ側にコイルばね19が配設される。
そして、車両のブレーキ解除時(非制動状態)には、突起体17が警告音発生部材16をコイルばね19に抗して押圧することにより、警告音発生部材16が空洞部15内で移動するのを規制している。一方、車両のブレーキ操作時でパッド10の摩耗限界に達しているときには、突起体17が警告音発生部材16をコイルばね19に抗して押圧するのを解除する。これにより、警告音発生部材16は、空洞部15の内壁15Aに衝突して警告音を発生させる。
突起体17は、スライドピン6の先端側(アウタ側)に一体的に設けられている。突起体17の外形寸法は、スライドピン6の外径寸法よりも細い棒状体として形成されている。突起体17は、スライドピン6の先端側からピン穴2C内を延び、ケース14の蓋部14Cに設けられた挿通孔14C1を挿通して先端側が空洞部15内に向けて突出している。突起体17と挿通孔14C1との間には、ピン穴2C内のグリースが空洞部15内に漏れるのを抑制するシール部材18が設けられている。
そして、突起体17の先端側には、警告音発生部材16が配設されている。ここで、車両のブレーキ解除時やパッド10が摩耗していない場合、突起体17が警告音発生部材16をコイルばね19との間で挟持し、警告音発生部材16が内壁15Aに衝突するのを規制している。
一方、パッド10が摩耗限界に達しているときに車両のブレーキ操作をした場合、突起体17は、コイルばね19との間で警告音発生部材16への規制を解除し、警告音発生部材16が内壁15Aに衝突するのを許す。
弾性体としてのコイルばね19は、空洞部15内に位置して底部14Bに、その一端が固定して設けられている。コイルばね19は、警告音発生部材16を弾性的に支持する。コイルばね19のばね定数は、警告音発生部材16がコイルばね19に弾性支持されている状態で車体の振動等により警告音発生部材16が内壁15Aに衝突しないように大きく設定され、かつ戻しばね5のばね定数よりも小さく設定されている。これにより、パッド10が摩耗していないときに警告音が発生するのを抑制すると共に、車両のブレーキ操作を解除したときに安定してパッド10をディスク1から離間させることができる。
そして、コイルばね19は、車両のブレーキ解除時や、パッド10が摩耗していないときには、警告音発生部材16を突起体17との間で弾性的に支持することにより、警告音発生部材16が内壁15Aに衝突するのを規制する。
一方、コイルばね19の自然長Cは、パッド10の摩耗限界に達したときに対応している。即ち、図9に点線で示すコイルばね19の特性20のように、パッド10が摩耗限界に達したときに、コイルばね19は自然長状態となる。
この場合、パッド10が摩耗限界に達しているときに車両のブレーキ操作をした場合、コイルばね19は、突起体17との間で警告音発生部材16に対する弾性的な支持を解除して、警告音発生部材16が内壁15Aへ衝突するのを許す。
本実施形態によるディスクブレーキは、上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
まず、車両のブレーキ操作時には、キャリパ3のインナ脚部3A(シリンダ)にブレーキ液圧を供給することによりピストンをディスク1に向けて摺動変位させ、これにより、インナ側のパッド10をディスク1の一側面に押圧する。このときに、キャリパ3はディスク1からの押圧反力を受けるため、キャリパ3全体が取付部材2の腕部2Aに対してインナ側に摺動変位し、アウタ脚部3Cがアウタ側のパッド10をディスク1の他側面に押圧する。
これにより、インナ側とアウタ側のパッド10は、図1中の矢示A方向(車両の前進時)に回転しているディスク1を、両者の間で軸方向両側から強く挟持することができ、このディスク1に制動力を与えることができる。そして、ブレーキ操作を解除したときには、ピストンへの液圧供給が停止され、戻しばね5の弾性力により、インナ側とアウタ側のパッド10がディスク1から離間し、再び非制動状態になる。
この場合、パッド10は、ディスク1に摺動することにより制動力を付与するので徐々に摩耗し、摩耗したパッド10は交換しなければならない。そこで、特許文献1によれば、パッドの摩耗をセンサにより電気的に検知して運転者にパッドの交換時期を知らせている。この場合、センサや電気部品等を配設しなければならないので、コストが増大するという問題がある。
また、コストを低減するものとして、パッドの摩耗が進むとディスクに接触して警告音を発生させる振動部材をパッドに設けたものまたはパッドの摩耗が進むと摩擦材が露出して、この摩擦材がディスクに接触することにより警告音を発生させるものが知られている。これらの場合、ディスクブレーキに組付けるパッドを自由に選択することができないという問題がある。
そこで、本実施形態では、取付部材2の腕部2Aにパッド10が摩耗したとき(交換時期)に警告音を発生させる警告音発生機構13を設けている。以下、警告音発生機構13の作動について説明する。
まず、車両のブレーキ解除時には、突起体17を挿通孔14C1から空洞部15内に向けて大きく突出させることにより、突起体17が警告音発生部材16をコイルばね19に抗して押圧する。そして、警告音発生部材16は、突起体17とコイルばね19との間で挟持(弾性支持)されるので、内壁15Aへの衝突が規制される(図1参照)。
次に、車両のブレーキ操作時には、スライドピン6の先端側に一体的に設けられた突起体17がスライドピン6と共にインナ側に向けてスライド移動する。ここで、ディスク1とパッド10との隙間(パッドクリアランス)は、ピストンシール(図示せず)により略一定に保たれているため、パッド10の摩耗の度合いによっては、パッドクリアランスは変わらない。しかし、パッド10が摩耗すると、腕部2Aに対するスライドピン6および突起体17の変位量(スライド量)が大きくなる。このスライドピン6と突起体17の腕部2Aに対する変位量は、コイルばね19が自然長状態に達する変位量よりも小さく設定されている。換言すれば、パッド10の摩耗により腕部2Aに対するスライドピン6の変位量がパッド10の新品時のスライドピン6の位置から所定の変位量になったときに、コイルばね19が自然長状態になるように設定されている。従って、警告音発生部材16は、突起体17とコイルばね19との間で挟持され続けるので、内壁15Aへの衝突が規制される。
しかし、パッド10が摩耗限界に達したときには、パッド10の厚さが小さくなるので、腕部2Aに対するスライドピン6および突起体17の変位量は大きくなってしまう。ここで、コイルばね19の自然長Cをパッド10の摩耗限界に対応させているため、腕部2Aに対するスライドピン6および突起体17の変位量は、コイルばね19が自然長状態に達する変位量よりも大きくなる。
これにより、警告音発生部材16は、突起体17からの押圧を解除されると共に、コイルばね19からの弾性支持を解除されるので、空洞部15内で移動可能となる。そして、警告音発生部材16は、車両の振動等により空洞部15の内壁15Aに衝突して警告音(叩打音)を発生させる。この場合、ケース14の筒部14Aは、その厚さ寸法を可及的に薄く形成して、警告音発生部材16が衝突したときに警告音が発生し易くするのが好ましい。
かくして、本実施形態によれば、電気的にパッド10の摩耗状態を検知することなく、警告音発生機構13からの警告音により、パッド10の摩耗(交換時期)を知らせているので、コストを低減することができる。
また、パッド10が摩耗したときに警告音を発生させる警告音発生機構13を、取付部材2の腕部2Aに設けているので、パッド10自体に摩耗を検知する部材を設ける必要がない。これにより、取付部材2に組付けることができるパッド10の種類を増加させることができるので、運転者はパッド10の選択の度合いを増すことができ、汎用性を高めることができる。さらに、パッド10が摩耗したときに、警告音発生機構13の警告音発生部材16は、摩擦材がディスクに接触することにより警告音を発生させていないので、ディスク1を傷つけることなく、ディスク1の寿命を向上することができる。
また、警告音発生機構13は、パッド10が摩耗したときに、警告音発生部材16が空洞部15の内壁15Aに衝突して警告音を発生させている。従って、新品のパッド10に交換したときでも、既存の警告音発生機構13をそのまま用いることができるので、コストを低減することができる。
次に、図3、図4は、第2の実施形態を示している。本実施形態の特徴は、警告音発生機構の空洞部内に、警告音発生部材に加えて粒状警告音発生部材を設けたことにある。なお、本実施形態では、第1の実施形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
警告音発生機構21は、取付部材2の各腕部2Aのうちディスク1の回入側(回転方向入口側)に位置する腕部2Aに設けられ、ピン穴2C内を摺動するスライドピン6の移動方向で、ピン穴2Cから離間した位置に配置されている。そして、警告音発生機構21は、ケース14、空洞部15、突起体17、インナ側警告音発生部材22、アウタ側警告音発生部材23、コイルばね24、粒状警告音発生部材25により構成されている。
警告音発生部材としてのインナ側警告音発生部材22は、空洞部15内のインナ側(蓋部14C側)に位置して移動可能に設けられている。インナ側警告音発生部材22は、例えばアルミニウム等の金属材料や硬質樹脂材料等により形成された固形体である。インナ側警告音発生部材22は、その外径寸法がケース14の内径寸法よりも小さく設定され、インナ側に突起体17が当接し、アウタ側にコイルばね24が配設されている。
そして、車両のブレーキ操作時でパッド10の摩耗限界に達しているときには、突起体17がインナ側警告音発生部材22をコイルばね24に抗して押圧するのを解除する。これにより、インナ側警告音発生部材22は、空洞部15の内壁15Aに衝突して警告音を発生させる。
警告音発生部材としてのアウタ側警告音発生部材23は、インナ側警告音発生部材22と対面して空洞部15内のアウタ側に位置して移動可能に設けられている。アウタ側警告音発生部材23は、インナ側警告音発生部材22と同様に、例えばアルミニウム等の金属材料や硬質樹脂材料等により形成された固形体である。アウタ側警告音発生部材23は、その外径寸法がケース14の内径寸法よりも小さく設定されている。そして、アウタ側警告音発生部材23のインナ側には、コイルばね24が配設され、アウタ側には、粒状警告音発生部材25が当接している。
そして、車両のブレーキ操作時でパッド10の摩耗限界に達しているときには、突起体17がインナ側警告音発生部材22をコイルばね24に抗して押圧するのを解除する。これにより、アウタ側警告音発生部材23は、空洞部15の内壁15Aに衝突して警告音を発生させる。
弾性体としてのコイルばね24は、空洞部15内でインナ側警告音発生部材22とアウタ側警告音発生部材23との間に設けられている。このコイルばね24は、インナ側警告音発生部材22とアウタ側警告音発生部材23とを弾性的に支持している。
コイルばね24のばね定数は、インナ側警告音発生部材22とアウタ側警告音発生部材23とがコイルばね24に弾性支持されている状態で車体の振動等によりインナ側警告音発生部材22、アウタ側警告音発生部材23が内壁15Aに衝突しないように大きく設定され、かつ戻しばね5のばね定数よりも小さく設定されている。
警告音発生部材としての粒状警告音発生部材25は、空洞部15の底部14B上に移動可能に設けられている。粒状警告音発生部材25は、例えばアルミニウム等の金属材料や硬質樹脂材料等により形成された球体である。粒状警告音発生部材25は、インナ側にアウタ側警告音発生部材23を底部14Bと平行に載置することができるように複数個設けられている。
そして、車両のブレーキ解除時やパッド10が摩耗していないときには、インナ側警告音発生部材22が突起体17によりコイルばね24に抗して押圧されると共に、アウタ側警告音発生部材23がコイルばね24に押圧されて粒状警告音発生部材25上に載置される。また、粒状警告音発生部材25は、空洞部15(ケース14)の底部14Bとアウタ側警告音発生部材23との間に挟持される。これにより、インナ側警告音発生部材22、アウタ側警告音発生部材23、粒状警告音発生部材25は、内壁15Aへの衝突が規制される。
一方、パッド10が摩耗限界に達した場合、スライドピン6および突起体17の変位量(スライド量)は、コイルばね24が自然長に達する変位量よりも大きくなる。これにより、突起体17は、インナ側警告音発生部材22から離間(非当接)するので、インナ側警告音発生部材22、アウタ側警告音発生部材23、粒状警告音発生部材25は、空洞部15内で移動可能となる。そして、インナ側警告音発生部材22、アウタ側警告音発生部材23、粒状警告音発生部材25は、車両の振動等により空洞部15の内壁15Aに衝突して警告音(叩打音)を発生させる。
かくして、第2の実施形態による警告音発生機構21においても、パッド10が摩耗したときに、インナ側警告音発生部材22、アウタ側警告音発生部材23、粒状警告音発生部材25が空洞部15の内壁15Aに衝突して警告音を発生させることができるので、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
次に、図5、図6は、第3の実施形態を示している。本実施形態の特徴は、警告音発生機構を腕部のピン穴からディスクの回転方向に離間した位置に配置したことにある。なお、本実施形態では、第1の実施形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
警告音発生機構31は、取付部材2の各腕部2Aのうちディスク1の回入側(回転方向入口側)に位置する腕部2Aに設けられている。この警告音発生機構31は、ピン穴2Cからディスク1の回転方向外側に離間した位置に配置されている。そして、警告音発生機構31は、突出部32、空洞部33、警告音発生部材34、突起体35、コイルばね37により構成されている。
突出部32は、腕部2Aのディスク1の回転方向の外側に設けられ、腕部2Aの一部を構成する。突出部32は、内部に空洞部33を有し、アウタ側を底部32Aにより閉塞された有底筒状に形成されている。突出部32の外側部32Bの厚さ寸法は、警告音発生部材34が衝突したときに大きな警告音を発生することができるように可及的に薄く形成されている。
空洞部33は、突出部32の内部に形成されている。空洞部33は、腕部2A内でディスク1の回転方向に対してピン穴2Cとは異なる位置に配置されている。即ち、空洞部33は、ピン穴2Cと並列(平行)してディスク1の軸方向に延び、アウタ側が底部32Aにより閉塞されている。空洞部33は、警告音発生部材34が内壁33Aに衝突することにより、警告音を発生させる警告音発生用の空間である。
警告音発生部材34は、空洞部33内に移動可能に設けられている。警告音発生部材34は、例えばアルミニウム等の金属材料や硬質樹脂材料等により形成された固形体である。警告音発生部材34は、その外径寸法が空洞部33の孔径よりも小さく設定され、インナ側に突起体35が当接し、アウタ側にコイルばね37が配設される。
そして、車両のブレーキ操作時でパッド10の摩耗限界に達しているときには、突起体35が警告音発生部材34をコイルばね37に抗して押圧するのを解除する。これにより、警告音発生部材34は、空洞部33の内壁33Aに衝突して警告音を発生させる。
突起体35は、キャリパ3から空洞部33に向けて突出しており、キャリパ3およびスライドピン6と共にディスク1の軸方向に移動する。そして、突起体35は、キャリパ3のピン取付部3Dからディスク1の回転方向外側に向けて延びる第1の延出部35Aと、該第1の延出部35Aの先端側から空洞部33内に向けて延びる第2の延出部35BとによりL字状に構成されている。
第2の延出部35Bは、スライドピン6と並列(平行)にディスク1の軸方向に延びている。これにより、車両のブレーキ操作時における第2の延出部35Bの変位量は、スライドピン6の変位量と同じ値となっている。第2の延出部35Bと空洞部33の内壁33Aとの間には、警告音発生部材34側にグリースが流出するのを規制するシール部材36が設けられている。
そして、第2の延出部35Bの先端側には、警告音発生部材34が配設されている。この場合、車両のブレーキ解除時やパッド10が摩耗していないときには、突起体35の第2の延出部35Bが警告音発生部材34をコイルばね37との間で挟持し、警告音発生部材34が内壁33Aに衝突するのを規制している。
一方、パッド10が摩耗限界に達しているときに車両のブレーキ操作をした場合、突起体35の第2の延出部35Bは、コイルばね37との間で警告音発生部材34を規制するのを解除し、警告音発生部材34が内壁33Aに衝突するのを許す。
弾性体としてのコイルばね37は、空洞部33内で突出部32の底部32Aに設けられている。このコイルばね37は、警告音発生部材34を弾性的に支持する。コイルばね37のばね定数は、警告音発生部材34がコイルばね37に弾性支持されている状態で車体の振動等により警告音発生部材34が内壁33Aに衝突しないように大きく設定され、かつ戻しばね5のばね定数よりも小さく設定されている。これにより、パッド10が摩耗していないときに警告音が発生するのを抑制すると共に、車両のブレーキ操作を解除したときに安定してパッド10をディスク1から離間させることができる。
そして、コイルばね37は、車両のブレーキ解除時や、パッド10が摩耗していないときには、警告音発生部材34を突起体35との間で弾性的に支持することにより、警告音発生部材34が内壁33Aに衝突するのを規制する。
一方、コイルばね37の自然長は、パッド10の摩耗限界に達したときに対応している。即ち、パッド10が摩耗限界に達した状態で車両のブレーキ操作をした場合、コイルばね37は、突起体35との間で警告音発生部材34に対する弾性的な支持を解除して、警告音発生部材34が内壁33Aへ衝突するのを許す。
かくして、第3の実施形態による警告音発生機構31においても、パッド10が摩耗したときに、警告音発生部材34が空洞部33の内壁33Aに衝突して警告音を発生させることができるので、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
次に、図7ないし図9は、第4の実施形態を示している。本実施形態の特徴は、警告音発生機構の弾性体としてばね長を所定長さに規制した規制ばねを用いたことにある。なお、本実施形態では、第1の実施形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
弾性体としての規制ばね41は、第1の実施形態によるコイルばね19に代えて用いられ、空洞部15内で底部14Bに設けられたばね受42と、該ばね受42に装着されたコイルばね43とにより構成されている。ばね受42は、コイルばね43が伸長するときに自然長になる前にその伸びを規制する。即ち、ばね受42は、コイルばね43の最大伸長を規制する。
ばね受42は、アウタ側ばね受42Aとインナ側ばね受42Bとにより構成されている。アウタ側ばね受42Aは、空洞部15内をディスク1の軸方向に向けて延びる外筒部42A1と、該外筒部42A1のアウタ側端部から外側に向けて延び底部14Bに固着される底板部42A2と、外筒部42A1のインナ側端部から内側に向けて折曲げられた折曲部42A3とにより構成されている。折曲部42A3の中央部には、インナ側ばね受42Bの内筒部42B1が挿通する挿通孔42A4が設けられている。
インナ側ばね受42Bは、アウタ側ばね受42Aの外筒部42A1の内側に位置し挿通孔42A4から警告音発生部材16に向けて突出した内筒部42B1と、該内筒部42B1のインナ側端部から外側に向けて延び警告音発生部材16が当接する当接板部42B2と、アウタ側ばね受42Aの外筒部42A1の内側に位置し内筒部42B1のアウタ側端部から外筒部42A1に向けて延びるフランジ部42B3とにより構成されている。
コイルばね43は、アウタ側ばね受42Aの外筒部42A1の外側に位置して、アウタ側ばね受42Aの底板部42A2とインナ側ばね受42Bの当接板部42B2との間に設けられている。この場合、コイルばね43は、アウタ側ばね受42Aの底板部42A2とインナ側ばね受42Bの当接板部42B2との間で、常時付勢された状態となっている。
即ち、コイルばね43が伸長すると、インナ側ばね受42Bの内筒部42B1は、アウタ側ばね受42Aの挿通孔42A4から突出する。そして、インナ側ばね受42Bのフランジ部42B3とアウタ側ばね受42Aの折曲部42A3とは、コイルばね43が自然長に達する前に当接し、コイルばね43がそれ以上伸びるのを規制する。このように、規制ばね41の最大長さDは、コイルばね43の自然長よりも短くなっている。
そして、この規制ばね41の最大長さDは、パッド10の摩耗限界に達したときに対応している。即ち、パッド10が摩耗限界に達している状態で車両のブレーキ操作をした場合、規制ばね41は、突起体17との間で警告音発生部材16に対する弾性的な支持を解除して、警告音発生部材16が空洞部15の内壁15Aへ衝突するのを許す。
この場合、図9に実線で示す規制ばね41の特性44のように、規制ばね41の突起体17に対するばね反力は、パッド10の摩耗限界に達するまで第1の実施形態で用いたコイルばね19のばね反力(図9中に点線で示す特性20)よりも大きくすることができる。これにより、規制ばね41は、パッド10が摩耗限界に近付いているときでも所要のばね反力を得ることができるように調整することができる。
かくして、第4の実施形態においても、パッド10が摩耗したときに、警告音発生部材16が空洞部15の内壁15Aに衝突して警告音を発生させることができるので、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、第3の実施形態では、突起体35の第2の延出部35Bにシール部材36を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図10に示す第1の変形例のように、突起体51を第1の延出部51Aと第2の延出部51Bとにより構成し、第2の延出部51Bの外径寸法を空洞部33の孔径よりも小さくしてシール部材を設けなくてもよい。
また、第1の実施形態では、警告音発生部材16を突起体17とコイルばね19との間に挟持した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図11に示す第2の変形例のように、警告音発生部材61の中央部に突起体17の先端側が遊嵌する凹部61Aを設けてもよい。この場合、凹部61Aの深さ寸法Eは、パッド10の摩耗限界に対応した長さ寸法に設定されている。即ち、パッド10が摩耗限界に達したときに、突起体17の先端側が凹部61Aから抜けて警告音発生部材61が空洞部15の内壁15Aに衝突するのを許す。このことは、第3の実施形態、第1の変形例についても同様である。
また、第1の実施形態では、取付部材2の各腕部2Aのうちディスク1の回入側に位置する腕部2Aに警告音発生機構13を設けた場合を説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばディスク1の回出側(回転方向出口側)に位置する腕部2Aに警告音発生機構を設けてもよい。また、各腕部2Aに警告音発生機構を設けてもよい。このことは、第2,第3,第4の実施形態、第1,第2の変形例についても同様である。
また、第1の実施形態では、弾性体としてコイルばね19を用いた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば弾性体として、ゴム製のばね、空気ばね、または他のばね部材を用いて警告音発生部材を弾性的に支持してもよい。このことは、第2,第3,第4の実施形態、第1の変形例についても同様である。
また、取付部材は、パッドが所定量摩耗したときに、取付部材とキャリパが相対移動するにしたがって摩耗検知用の警告音を発生させる警告音発生機構を備える、ということができる。
次に、第1,第2,第4の実施形態に含まれる発明について記載する。本発明によれば、警告音発生機構は、ピン穴内を摺動するスライドピンの移動方向でピン穴から離間した位置に配置され、パッドの摩耗により腕部に対するスライドピンの変位量が、パッドの新品時におけるスライドピンの位置から所定の変位量になったときに警告音を発生する構成としている。これにより、警告音発生機構は、ピン穴内を摺動するスライドピンの移動方向でピン穴から離間した位置に配置することができる。
また、警告音発生機構は、腕部内でスライドピンの移動方向に対してピン穴とは異なる位置に設けられる空洞部と、空洞部内に移動可能に設けられ空洞部の内壁に衝突することにより警告音を発生させる警告音発生部材と、スライドピンから空洞部に向けて突出しスライドピンの変位量が所定の変位量になっていないときには警告音発生部材が内壁に衝突するのを規制し、スライドピンの変位量が所定の変位量になったときには警告音発生部材が内壁に衝突するのを許す突起体とにより構成している。これにより、空洞部の内壁に警告音発生部材を衝突して警告音を発生させ、パッドの摩耗を検知できる。
次に、第3の実施形態に含まれる発明について記載する。本発明によれば、警告音発生機構は、ピン穴からディスクの回転方向に離間した位置に配置され、パッドの摩耗により腕部に対するスライドピンの変位量が、パッドの新品時におけるスライドピンの位置から所定の変位量になったときに警告音を発生する構成としている。これにより、警告音発生機構は、ピン穴からディスクの回転方向に離間した位置に配置することができる。
また、警告音発生機構は、腕部内で前記ディスクの回転方向に対してピン穴とは異なる位置に設けられる空洞部と、空洞部内に移動可能に設けられ空洞部の内壁に衝突することにより警告音を発生させる警告音発生部材と、キャリパから空洞部に向けて突出しスライドピンの変位量が所定の変位量になっていないときには警告音発生部材の内壁への衝突を規制し、スライドピンの変位量が所定の変位量になったときには警告音発生部材が内壁に衝突するのを許す突起体とにより構成している。これにより、空洞部の内壁に警告音発生部材を衝突して警告音を発生させ、パッドの摩耗を検知できる。
次に、各実施形態に含まれる発明について記載する。本発明によれば、警告音発生機構は、空洞部内に配置されスライドピンの変位量が所定の変位量になっていないときに警告音発生部材を突起体との間で弾性的に支持して警告音発生部材の内壁への衝突を規制する弾性体を備え、弾性体は、スライドピンの変位量が所定の変位量になったとき、突起体との間で警告音発生部材に対する弾性的な支持を解除して警告音発生部材の内壁への衝突を許す構成としている。これにより、パッドが摩耗し突起体とスライドピンとの変位量が大きくなったときに、突起体との間で警告音発生部材に対する弾性的な支持を解除して警告音発生部材の内壁への衝突を許し、パッドの摩耗を検知できる。
また、各実施の形態によるディスクブレーキは、ディスクの外周側を跨いで形成される一対の腕部を有し、車両の非回転部に固定される取付部材と、取付部材にディスクの軸方向へ移動可能に設けられたキャリパと、取付部材に移動可能に取付けられキャリパによりディスクの両面に押圧される一対のパッドと、を備え、取付部材は、パッドが所定量摩耗したときに、取付部材とキャリパが相対移動するにしたがって摩耗検知用の警告音を発生させる警告音発生機構を備える構成としている。これにより、安価にパッドの摩耗を知らせることができるディスクブレーキを提供することができる。
1 ディスク
2 取付部材
2A 腕部
2C ピン穴
3 キャリパ
6 スライドピン
10 パッド
13,21,31 警告音発生機構
15,33 空洞部
15A 内壁
16,34,61 警告音発生部材
17,35,51 突起体
19,24,37 コイルばね(弾性体)
22 インナ側警告音発生部材(警告音発生部材)
23 アウタ側警告音発生部材(警告音発生部材)
25 粒状警告音発生部材
41 規制ばね(弾性体)

Claims (8)

  1. ディスクの外周側を跨いで形成される一対の腕部を有し、車両の非回転部に固定される取付部材と、
    該取付部材に前記ディスクの軸方向へ移動可能に設けられるキャリパと、
    前記取付部材の各腕部に設けられ前記ディスクの軸方向に延びる一対のピン穴と、
    前記キャリパの両端に設けられ前記ピン穴内を摺動する一対のスライドピンと、
    前記取付部材に移動可能に取付けられ前記キャリパにより前記ディスクの両面に押圧される一対のパッドと、を備え、
    前記取付部材の各腕部のうち少なくとも一方の腕部には、前記パッドが所定量摩耗したときに前記スライドピンの前記腕部に対する変位によって摩耗検知用の警告音を発生させる警告音発生機構が設けられる、ディスクブレーキ。
  2. 前記警告音発生機構は、前記ピン穴内を摺動する前記スライドピンの移動方向で前記ピン穴から離間した位置に配置され、前記パッドの摩耗により前記腕部に対する前記スライドピンの変位量が、前記パッドの新品時における該スライドピンの位置から所定の変位量になったときに前記警告音を発生する、請求項1に記載のディスクブレーキ。
  3. 前記警告音発生機構は、
    前記腕部内で前記スライドピンの移動方向に対して前記ピン穴とは異なる位置に設けられる空洞部と、
    該空洞部内に移動可能に設けられ前記空洞部の内壁に衝突することにより前記警告音を発生させる警告音発生部材と、
    前記スライドピンから前記空洞部に向けて突出し前記スライドピンの変位量が前記所定の変位量になっていないときには前記警告音発生部材が前記内壁に衝突するのを規制し、前記スライドピンの変位量が前記所定の変位量になったときには前記警告音発生部材が前記内壁に衝突するのを許す突起体と、を備える請求項2に記載のディスクブレーキ。
  4. 前記警告音発生機構は、前記ピン穴から前記ディスクの回転方向に離間した位置に配置され、前記パッドの摩耗により前記腕部に対する前記スライドピンの変位量が、前記パッドの新品時における該スライドピンの位置から所定の変位量になったときに前記警告音を発生する、請求項1に記載のディスクブレーキ。
  5. 前記警告音発生機構は、
    前記腕部内で前記ディスクの回転方向に対して前記ピン穴とは異なる位置に設けられる空洞部と、
    該空洞部内に移動可能に設けられ前記空洞部の内壁に衝突することにより前記警告音を発生させる警告音発生部材と、
    前記キャリパから前記空洞部に向けて突出し前記スライドピンの変位量が前記所定の変位量になっていないときには前記警告音発生部材の前記内壁への衝突を規制し、前記スライドピンの変位量が前記所定の変位量になったときには前記警告音発生部材が前記内壁に衝突するのを許す突起体と、を備える請求項4に記載のディスクブレーキ。
  6. 前記警告音発生機構は、
    前記空洞部内に配置され前記スライドピンの変位量が前記所定の変位量になっていないときに前記警告音発生部材を前記突起体との間で弾性的に支持して前記警告音発生部材の前記内壁への衝突を規制する弾性体を備え、
    該弾性体は、前記スライドピンの変位量が前記所定の変位量になったとき、前記突起体との間で前記警告音発生部材に対する弾性的な支持を解除して前記警告音発生部材の前記内壁への衝突を許す、請求項3に記載のディスクブレーキ。
  7. 前記警告音発生機構は、
    前記空洞部内に配置され前記スライドピンの変位量が前記所定の変位量になっていないときに前記警告音発生部材を前記突起体との間で弾性的に支持して前記警告音発生部材の前記内壁への衝突を規制する弾性体を備え、
    該弾性体は、前記スライドピンの変位量が前記所定の変位量になったとき、前記突起体との間で前記警告音発生部材に対する弾性的な支持を解除して前記警告音発生部材の前記内壁への衝突を許す、請求項5に記載のディスクブレーキ。
  8. ディスクの外周側を跨いで形成される一対の腕部を有し、車両の非回転部に固定される取付部材と、
    該取付部材に前記ディスクの軸方向へ移動可能に設けられたキャリパと、
    前記取付部材に移動可能に取付けられ前記キャリパにより前記ディスクの両面に押圧される一対のパッドと、を備え、
    前記取付部材は、前記パッドが所定量摩耗したときに、該取付部材と前記キャリパが相対移動するにしたがって摩耗検知用の警告音を発生させる警告音発生機構を備える、ディスクブレーキ。
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