KR20180026387A

KR20180026387A - 디스크 브레이크 및 디스크 브레이크의 제조 방법

Info

Publication number: KR20180026387A
Application number: KR1020177035920A
Authority: KR
Inventors: 시로 나가시마; 도루 다마루; 신지 스즈키
Original assignee: 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2015-07-03
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2018-03-12
Also published as: US20180306255A1; US10495160B2; KR102150751B1; JP6385578B2; MX2017016906A; WO2017006733A1; DE112016003042T5; JPWO2017006733A1; CN107709817A; CN107709817B

Abstract

간이한 구조로, 캐리어와 전동 모터의 간섭 문제를 해결할 수 있는 디스크 브레이크를 제공한다.
본 디스크 브레이크에 채용되는 캐리어(3)는, 한 쌍의 아암부(18, 19) 중 한쪽의 아암부(18)에 있어서, 한 쌍의 핀 구멍[핀 구멍 보스부(16, 16)]의 중심을 연결한 선분(L1)과 수직이 되는 한쪽의 핀 구멍 보스부(16)의 접선(L3)보다, 상기 접선에 평행하고 또한 상기 한쪽의 핀 구멍의 중심을 통과하는 선측을 향하는 방향으로, 만입된 오목부(28)를 구비하기 때문에, 간이한 구조로, 캐리어(3)와 전동 모터의 간섭을 억제할 수 있다.

Description

디스크 브레이크 및 디스크 브레이크의 제조 방법

본 발명은 디스크 브레이크 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터, 전동 파킹 브레이크 기구를 구비한 디스크 브레이크가 있다. 상기 디스크 브레이크에는, 피스톤을 구동하는 전동 모터가 구비되어 있다(특허문헌 1 참조).

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2014-214830호 공보

전동 파킹 브레이크 기구를 구비한 디스크 브레이크에 전동 모터를 탑재할 때, 모터·기어·유닛(이하, MGU라고 함)의 선단과 캐리어가 간섭한다는 과제가 있다. 또한, 이것을 회피하여 시스템을 구축하고자 하면, 구조가 복잡화된다는 과제가 있다.

본 발명의 목적은, 간이한 구조로, 캐리어와 전동 모터의 간섭 문제를 해결할 수 있는 디스크 브레이크 및 디스크 브레이크의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 브레이크는, 로터를 사이에 두고 상기 로터의 축방향에 있어서의 상기 로터의 양측에 배치되는 한 쌍의 패드와, 상기 한 쌍의 패드를 지지하는 캐리어를 구비하고, 상기 캐리어는, 차량의 비회전부에 부착되는 빔부와, 상기 빔부의 양단부로부터 상기 로터의 직경 방향으로 연장되는 한 쌍의 아암부와, 상기 한 쌍의 아암부로부터 상기 로터를 지나도록 연장되는 한 쌍의 핀 삽입부와, 상기 각 핀 삽입부의 단부에 각각 형성되고, 상기 로터 축방향을 따라 형성되는 한 쌍의 핀 구멍과, 상기 핀 구멍 주위에 형성되는 핀 구멍 보스부를 구비하고, 상기 한 쌍의 아암부 중 한쪽에 있어서, 상기 로터와 반대측의 면에, 상기 한 쌍의 아암부 중 다른쪽을 향해 개구되는 오목부를 구비한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 브레이크의 제조 방법에 있어서는, 상기 캐리어는, 상기 한 쌍의 핀 구멍의 중심을 연결한 선분에 대해 수직 방향으로 연장되는 선분이 형(型) 개폐 방향에 대해 경사지도록, 내부에 캐리어 상당의 제품 캐비티를 형성한 한 쌍의 주형에 의해 성형된다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 간이한 구조로, 캐리어와 전동 모터의 간섭 문제를 해결하는 디스크 브레이크 및 디스크 브레이크의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 디스크 브레이크를 차량의 전후 방향에서 본 외관도이다.
도 2는 디스크 브레이크를 차량 외측(아우터측)에서 본 외관도이다.
도 3은 디스크 브레이크를 차량 내측(이너측)에서 본 외관도이다.
도 4는 제품 형상의 캐리어의 사시도이다.
도 5는 제품 형상의 캐리어를 차량 내측에서 본 도면이다.
도 6은 제품 형상의 캐리어를 차량 외측에서 본 도면이다.
도 7은 내부에 캐리어 상당의 제품 캐비티를 형성한 한 쌍의 주형의 단면도이다.
도 8은 주조 성형 후의 캐리어의 사시도이다.
도 9의 (a) 및 도 9의 (b) 모두 주조 성형 후의 캐리어를 차량 내측에서 본 도면이다.
도 10은 주조 성형 후의 캐리어를 차량 외측에서 본 도면이다.
도 11은 캘리퍼를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 캐리어의 한쪽의 이너측 아암부에 형성한 오목부와, 전동 모터를 수용한 제2 하우징부의 위치 관계를 도시한 도면이다.

본 실시형태에 따른 디스크 브레이크(1)를 도 1 내지 도 12에 기초하여 상세히 설명한다. 한편, 이하의 설명에서는, 디스크 로터(2)에 대해 차륜측을 아우터측이라고 칭하고, 디스크 로터(2)에 대해 차륜과 반대측이 되는 차량의 좌우 방향 중앙부측을 이너측이라고 칭하여 설명을 행한다. 또한, 디스크 로터(2)의 회전축의 축선 방향을 디스크 축방향이라고 칭하고, 디스크 로터(2)의 직경 방향을 디스크 직경 방향이라고 칭하며, 디스크 로터(2)의 회전 방향을 디스크 회전 방향이라고 칭하여 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 디스크 브레이크(1)는, 캘리퍼 부동형 디스크 브레이크이며, 차륜과 함께 회전하는 디스크 로터(2)와, 차체측의 비회전 부분(도시하지 않음)에 고정되는 캐리어(3)와, 디스크 로터(2)의 양측에 배치되고 캐리어(3)에 의해 지지되는 한 쌍의 이너 및 아우터 패드(4, 5)와, 디스크 로터(2)를 지나도록 배치되고 한 쌍의 슬라이드 핀(15, 15)에 의해 캐리어(3)에 대해 디스크 로터(2)의 축방향을 따라 이동 가능하게 지지되는 캘리퍼(6)를 구비한다.

이하에, 캐리어(3)에 대해 상세히 설명한다. 한편, 도 4 내지 도 6은 캐리어(3)의 최종 형상을 도시하고, 도 8 내지 도 10은 캐리어(3)의 주조 성형 후의 형상을 도시한다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이(적절하게, 도 1 내지 도 3도 참조), 캐리어(3)는, 한 쌍의 슬라이드 핀(15, 15)이 삽입 관통되는 한 쌍의 핀 삽입부(10, 10)와, 한 쌍의 핀 삽입부(10, 10)에 일체적으로 연결되고, 이너 및 아우터 패드(4, 5)를 각각 독립적으로 지지하는 이너측 및 아우터측 지지부(11, 12)를 구비한다. 한 쌍의 핀 삽입부(10, 10)는, 디스크 회전 방향을 따라 간격을 두고 배치되고, 모두 디스크 축방향을 따라 각각 연장된다. 각 핀 삽입부(10)는, 내부에 슬라이드 핀(15)이 삽입 관통되는 핀 구멍(14)을 갖는 막힌 원통형으로 형성된다. 각 핀 삽입부(10)는 그 핀 구멍(14)의 개구측이 이너측을 향하고, 그 바닥부측이 아우터측을 향한다. 각 핀 삽입부(10)의 이너측 단부의 핀 구멍(14) 주위에는, 원통형의 핀 구멍 보스부(16)가 형성된다. 핀 구멍 보스부(16)의 외부 직경은, 핀 삽입부(10)의 외부 직경보다 대직경이다. 각 핀 삽입부(10)의 아우터측에 아우터측 지지부(12)가 일체적으로 연결된다. 각 핀 삽입부(10)의, 아우터측 지지부(12)로부터 디스크 축방향을 따라 이너측에 간격을 두고 이너측 지지부(11)가 연결된다.

이너측 지지부(11)는, 각 핀 삽입부(10, 10)에 일단부가 각각 연결되는 한 쌍의 이너측 아암부(18, 19)와, 상기 한 쌍의 이너측 아암부(18, 19)의 타단부를 연결하는 이너측 빔부(32)로 구성된다. 각 이너측 아암부(18, 19)는, 차량의 전진 시 혹은 후퇴 시에 있어서의 차량 제동 시에 이너 패드(4)로부터 전달되는 제동 토크를 받는다.

도 8 및 도 9에도 도시된 바와 같이, 한쪽의 이너측 아암부(18)에는, 다른쪽의 이너측 아암부(19)와 대향하는 제1 및 제2 대향면(18a, 18b)이 형성된다. 제1 대향면(18a)과 제2 대향면(18b)은 단차식 형상으로 형성된다(도 4 참조). 제2 대향면(18b)은, 디스크 회전 방향에서 제1 대향면(18a)보다 핀 삽입부(10)측으로 후퇴한 위치이며, 디스크 축방향에서 제1 대향면(18a)보다 이너측의 위치이고, 또한 디스크 직경 방향에서 핀 삽입부(10)쪽의 일부의 영역에, 형성된다. 제1 대향면(18a)과 제2 대향면(18b)은 대략 평행하게 연장된다. 마찬가지로, 다른쪽의 이너측 아암부(19)에는, 한쪽의 이너측 아암부(18)와 대향하는 제1 및 제2 대향면(19a, 19b)이 형성된다(도 8 참조). 제1 대향면(19a)과 제2 대향면(19b)은 단차식 형상으로 형성된다. 제2 대향면(19b)은, 디스크 회전 방향에서 제1 대향면(19a)보다 핀 삽입부(10)측으로 후퇴한 위치이며, 디스크 축방향에서 제1 대향면(19a)보다 이너측의 위치이고, 또한 디스크 직경 방향에서 핀 삽입부(10)쪽의 일부의 영역에, 형성된다. 제1 대향면(19a)과 제2 대향면(19b)은 대략 평행하게 연장된다.

도 9에도 도시된 바와 같이, 한쪽의 이너측 아암부(18)의 제1 및 제2 대향면(18a, 18b)과, 다른쪽의 이너측 아암부(19)의 제1 및 제2 대향면(19a, 19b)은, 이너측 빔부(32)와의 연결부로부터 서로의 거리가 점차 커지도록(V-자 형상과 같이), 한 쌍의 핀 구멍 보스부(16, 16)[핀 구멍(14, 14)]의 중심을 연결한 선분(L1)에 대해 대략 수직 방향으로 연장되는 선분(L2)[이하, 선분(L2)이라고 함]에 대해 각각 경사져서 연장된다. 한쪽의 이너측 아암부(18)의 제1 및 제2 대향면(18a, 18b)의, 선분(L2)에 대한 경사 각도(θ1)는, 다른쪽의 이너측 아암부(19)의 제1 및 제2 대향면(19a, 19b)의, 선분(L2)에 대한 경사 각도(θ2)보다 작게 형성된다.

각 이너측 아암부(18, 19)의 제1 대향면(18a, 19a)의 각각에, 디스크 축방향으로 연장되는 지지 오목부(20, 20)가 형성된다. 상기 지지 오목부(20, 20)는 단면 ㄷ-자형으로 형성된다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 이너 패드(4)는, 그 양측부로부터 돌출하는 각 결합부(4a, 4a)가, 이너측 지지부(11)의 각 지지 오목부(20, 20)에 결합하여 디스크 로터(2)에 대해 근접·이격 방향으로 이동 가능하게 지지된다. 또한, 각 이너측 아암부(18, 19)의 지지 오목부(20, 20)에는, 그 내벽면을 따라 스프링(25, 25)이 고정된다. 상기 스프링(25, 25)은, 이너 패드(4)의 각 결합부(4a, 4a)와 각 이너측 아암부(18, 19)의 지지 오목부(20, 20) 사이에 배치되고, 이너 패드(4)의 각 결합부(4a)를 각 지지 오목부(20) 내에서 핀 삽입부(10)측, 디스크 로터(2)의 직경 방향 외측으로 압박한다.

도 4, 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이, 한쪽의 이너측 아암부(18)의 제2 대향면(18b)으로부터, 전동 모터(57)(후술)의 선단과 대향하는 이너측의 내면(18c)에 이르도록, 전동 모터(57)를 수용하는 제2 하우징부(74)(후술)의 소직경 돌기부(74a)(후술)와의 간섭을 피하는 오목부(28)가 형성된다. 오목부(28)는, 디스크 축방향 및 디스크 회전 방향을 따라 오목하게 형성된다. 오목부(28)는, 선분(L2)과 평행한 한쪽의 핀 구멍 보스부(16)의 접선(L3)보다, 상기 접선(L3)에 평행하고 또한 핀 구멍(14)[핀 구멍 보스부(16)]의 중심을 통과하는 선측(L2와는 반대측)을 향하는 방향으로, 만입되도록 성형된다. 상세하게는, 오목부(28)는, 이너측에서 보아, 원호형의 원호형부(29)와, 상기 원호형부(29)로부터 접선 방향으로 연장되고, 한쪽의 이너측 아암부(18)의 제2 대향면(18b)을 향해 연장되는 직선형부(30)를 갖는 형상으로 형성된다. 원호형부(29)는, 이너측 빔부(32)측에 형성된다. 직선형부(30)는, 선분(L2)에 대해 소정의 경사 각도(θ3)로 경사진다. 다른쪽의 이너측 아암부(19)의 제1 및 제2 대향면(19a, 19b)의, 선분(L2)에 대한 경사 각도(θ2)는, 직선형부(30)의 선분(L2)에 대한 경사 각도(θ3)보다 크게 설정된다. 한편, θ2와 θ3은 대략 동일해도 좋다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 이너측 빔부(32)의 양단에는, 캐리어(3)를 차량의 비회전 부분에 부착하기 위해서, 디스크 축방향을 따라 관통하는 관통 구멍(33, 33)이 각각 형성된다. 이너측 빔부(32)는, 그 중앙부로부터 양단을 향해 점차, 선분(L2)의 방향(디스크 직경 방향)을 따르는 폭 길이가 커지도록 형성되고, 각 관통 구멍(33) 주변이 가장 크게 형성된다. 바꿔 말하면, 이너측 빔부(32)의 핀 삽입부(10)측의 한쪽면은, 길이 방향 중앙에 평탄면(35)이 형성되고, 상기 평탄면(35)의 양단으로부터 각 이너측 아암부(18, 19)의 제1 및 제2 대향면(18a, 18b, 19a, 19b)을 향해 경사면(36, 36)으로 연장되며, 한편, 이너측 빔부(32)의 다른쪽면은, 오목형 원호면(37)으로 형성되고, 각 관통 구멍(33) 주변의 폭 길이가 최대가 된다. 또한, 이너측 빔부(32)의 각 관통 구멍(33) 주변의 디스크 축방향의 두께는, 각 이너측 아암부(18, 19)의 디스크 축방향의 두께와 대략 동일하게 형성된다. 이너측 빔부(32)의 각 관통 구멍(33, 33) 사이의 부위는, 그 디스크 축방향의 두께가, 이너측 아암부(18, 19)의 디스크 축방향의 두께보다 얇게 형성된다.

도 4, 도 6, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이(적절하게, 도 1 내지 도 3도 참조), 아우터측 지지부(12)는, 각 핀 삽입부(10, 10)에 일단부가 각각 연결되는 한 쌍의 아우터측 아암부(38, 39)와, 상기 한 쌍의 아우터측 아암부(38, 39)의 타단부를 연결하는 아우터측 빔부(42)로 구성된다. 각 아우터측 아암부(38, 39)의 서로의 대향면(38a, 39a)은, 이너측 지지부(11)의 각 이너측 아암부(18, 19)의 제1 대향면(18a, 19a)으로부터 연속해서 형성된다. 이에 의해, 한쪽의 아우터측 아암부(38)의 대향면(38a)과, 다른쪽의 아우터측 아암부(39)의 대향면(39a)은, 아우터측 빔부(42)와의 연결부로부터 서로의 거리가 점차 커지도록(V-자 형상과 같이), 선분(L2)에 대해 각각 경사져서 연장된다. 한쪽의 아우터측 아암부(38)의 대향면(38a)의, 선분(L2)에 대한 경사 각도(θ1)(도 9 참조)는, 다른쪽의 아우터측 아암부(39)의 대향면(39a)의, 선분(L2)에 대한 경사 각도(θ2)(도 9 참조)보다 작게 형성된다. 각 아우터측 아암부(38, 39)는, 차량의 전진 시 혹은 후퇴 시에 있어서의 차량 제동 시에 아우터 브레이크 패드(5)로부터 전달되는 제동 토크를 받는다.

각 아우터측 아암부(38, 39)의 대향면(38a, 39a)의 각각에, 디스크 축방향으로 연장되는 지지 오목부(21, 21)가 형성된다. 각 지지 오목부(21, 21)는 단면 ㄷ-자형으로 형성된다. 그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 아우터 패드(5)는, 그 양측부로부터 돌출하는 각 결합부(5a, 5a)가, 각 아우터측 아암부(38, 39)의 대향면(38a, 39a)에 형성되는 지지 오목부(21, 21)에 결합하여 디스크 로터(2)에 대해 근접·이격 방향으로 이동 가능하게 지지된다. 또한, 각 아우터측 아암부(38, 39)의 지지 오목부(21, 21)에는, 그 내벽면을 따라 스프링(26, 26)이 고정된다. 상기 스프링(26, 26)은, 아우터 패드(5)의 각 결합부(5a, 5a)와 아우터측 아암부(38, 39)의 지지 오목부(21, 21) 사이에 배치되고, 아우터 패드(5)의 각 결합부(5a)를 각 지지 오목부(21) 내에서 핀 삽입부(10)측, 디스크 로터(2)의 직경 방향 외측으로 압박한다.

도 4, 도 6, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 아우터측 빔부(42)는, 디스크 로터(2)의 중심을 향해 볼록형으로 형성된다. 각 아우터측 아암부(38, 39)와 아우터측 빔부(42)는, 그 전체적인 디스크 축방향을 따르는 두께가 대략 동일하게 형성된다. 아우터측 빔부(42)는, 이너측 빔부(32)보다, 그 선분(L2)(디스크 직경 방향)을 따르는 길이가 짧게 형성된다. 아우터측 빔부(42)의 핀 삽입부(10)측의 면은 평탄면(44)으로 형성되고, 상기 아우터측 빔부(42)의 평탄면(44)과, 이너측 빔부(32)의 평탄면(35)이 동일 평면 상에 위치한다.

한편, 이너측 지지부(11)가, 아우터측 지지부(12)보다, 그 디스크 축방향을 따르는 전체적인 두께가 두껍게 형성된다.

그런데, 전동 파킹 브레이크 기구를 구비한 디스크 브레이크에 있어서, 전동 모터(57)(후술)를 캘리퍼(6)에 탑재할 때, 예컨대, MGU(모터·기어·유닛)의 선단과 캐리어(3)의 이너측 지지부(11) 사이의 간극이 좁아지거나, 혹은 간섭해 버린다는 과제가 있다. 이에 대해, MGU 그 자체를 경사지게 하여 캐리어(3)와의 간섭을 회피하는 것이 고려되지만, MGU가 특별한 사양이 되기 때문에, 비용이 높아진다.

이에 대해, 캐리어(3)에 전동 모터(57)와의 간섭을 피하는 릴리프부를 형성하는 것이 고려된다. 그러나, 상기 릴리프부를 후속 공정의 기계 가공으로 형성하면, 비용이 높아진다. 또한, 주형 구조에 중자(中子; core)나 입자(入子; insert) 등을 채용하여 언더컷 처리에 의해 릴리프부를 일체 성형하는 경우라도, 주형 구조가 복잡화하여, 비용이 높아진다.

그래서, 본 실시형태에서는, 상기 릴리프부를 포함하는 캐리어(3)를, 중자나 입자 등을 채용한 언더컷 처리 구조를 이용하지 않고, 주조로 일체 성형하는 방법이 채용된다. 그 결과, 캐리어(3)는, 주조 장치에 의해, 먼저 도 8 내지 도 10에 도시된 형상으로 일체 성형된다. 사용하는 주조 장치는, 도 7에 개략적으로 도시된 바와 같이, 중자나 입자(슬라이드 코어 등) 등의 언더컷 처리 구조를 구비하지 않고, 한 쌍의 주형 구조(50, 51)에 의해 구성된다. 한편, 도 7에서는, 이해하기 쉽도록, 본 실시형태의 오목부(28)(사선의 범위)를 과장하여 도시하고 있다. P.L은 분리선(parting line)이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 주형(50, 51) 사이에, 우측용의 캐리어(3) 및 좌측용의 캐리어(3)에 상당하는 제품 캐비티(52R, 52L)가 각각 형성된다. 캐리어 상당의 제품 캐비티(52R, 52L)는, 그 한 쌍의 주형(50, 51)의 형 개폐 방향(화살표 방향)과 캐리어(3)의 오목부(28)에 형성되는 직선형부(30)가 연장되는 방향이 일치하도록, 제품 캐비티(52R, 52L)의 선분(L2)이, 한 쌍의 주형(50, 51)의 형 개폐 방향에 대해 경사 각도(θ3)로 경사지도록 형성된다. 즉, 우측용의 제품 캐비티(52R)는, 그 선분(L2)이 한 쌍의 주형(50, 51)의 형 개폐 방향에 대해 경사 각도(θ3)로 도면을 향해 우측으로 경사지도록 형성된다. 한편, 좌측용의 제품 캐비티(52L)는, 그 선분(L2)이 한 쌍의 주형(50, 51)의 형 개폐 방향에 대해 경사 각도(θ3)로 도면을 향해 좌측으로 경사지도록 형성된다. 또한, 금속 용탕의 캐비티 내로의 용탕 유입구(53)는, 각 제품 캐비티(52R, 52L)의, 각 캐리어(3)의 핀 삽입부(10) 부분에 상당하는 위치에 형성된다.

그리고, 형 폐쇄를 행한 후, 금속 용탕을 각 용탕 유입구(53, 53)로부터 유입시켜, 각 제품 캐비티(52R, 52L) 내에 충전한다. 금속 용탕이 각 제품 캐비티(52R, 52L) 내에서 응고한 후, 한 쌍의 주형(50, 51)을 개방한다. 이 형 개방 시에는, 다른쪽의 이너측 아암부(19)의 제1 및 제2 대향면(19a, 19b)의, 선분(L2)에 대한 경사 각도(θ2)가, 오목부(28)의 직선형부(30)의, 선분(L2)에 대한 경사 각도(θ3)보다 크게 설정되고, 형 개폐 방향과 오목부(28)의 직선형부(30)가 연장되는 방향을 일치시킴으로써, 한쪽의 이너측 아암부(18)에 형성되는 오목부(28)에 있어서 언더컷부가 성형되지 않기 때문에, 한 쌍의 주형(50, 51)을 용이하게 이형(離型)시킬 수 있다. 그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 오목부(28)를 포함하는 캐리어(3)가 주조 성형된다.

그 후, 각 핀 삽입부(10)의 핀 구멍(14) 및 이너측 지지부(11)의 이너측 빔부(32)의 양단에 형성되는 각 관통 구멍(33, 33)을 기계 가공에 의해 형성한다. 또한, 이너측 및 아우터측 지지부(11, 12)의 각 이너측 및 아우터측 아암부(18, 19 및 38, 39)의 각 지지 오목부(20, 21)를 기계 가공에 의해 형성한다. 그리고, 캐리어(3)가, 도 4 내지 도 6에 도시된 최종 형상으로 형성된다. 한편, 각 이너측 및 아우터측 아암부(18, 19 및 38, 39)의 각 지지 오목부(20, 21)는, 치수 정밀도가 요구되기 때문에 기계 가공된다.

다음으로, 캘리퍼(6)를 도 1 내지 도 3 및 도 11에 기초하여 설명한다.

캘리퍼(6)는, 캘리퍼 본체(55)와, 피스톤 유닛(56)과, 캘리퍼 본체(55)와 나란히 늘어서도록 배치되는 전동 모터(57)와, 피스톤 유닛(56) 및 전동 모터(57)를 수용하는 하우징(58)이 일체적으로 구성된다.

캘리퍼 본체(55)에는, 디스크 로터(2)의 일측에 대향하여 개구되는 원통형의 실린더부(60)와, 실린더부(60)로부터 디스크 로터(2)를 지나 반대측으로 연장되는 클로부(61)와, 실린더부(60)로부터 외측으로 연장되는 한 쌍의 캘리퍼 아암부(62, 62)가 일체적으로 형성된다. 한 쌍의 캘리퍼 아암부(62, 62)에는 각각 슬라이드 핀(15, 15)이 각 고정 너트(65, 65)에 의해 고정된다. 각 슬라이드 핀(15, 15)이, 캐리어(3)의 각 핀 삽입부(10)의 핀 구멍(14)에 축방향으로 미끄럼 이동 가능하게 삽입 관통된다. 각 슬라이드 핀(15, 15)의 일단부와 캐리어(3)의 핀 삽입부(10, 10) 사이에는, 슬라이드 핀(15, 15)을 덮는 신축 가능한 벨로우즈부를 갖는 고무제의 핀 부트(66, 66)가 형성된다. 실린더부(60)에는, 피스톤 유닛(56)의 피스톤(70)이 미끄럼 이동 가능하게 감합(嵌合)되는 안내 보어(68)가 형성된다.

피스톤 유닛(56)은, 막힌 원통형의 피스톤(70)과, 하우징(58) 안에 배치되고, 전동 모터(57)로부터의 회전력을 증강하는 감속 기구(71)와, 피스톤(70)의 내부에 수용되고, 감속 기구(71)로부터의 회전 운동을 직선 방향의 운동으로 변환하여, 피스톤(70)에 추력(推力)을 부여하고, 상기 피스톤(70)을 제동 위치에서 유지하는 회전 직동 변환 기구(72)를 구비한다. 피스톤(70)은, 캘리퍼 본체(55)[실린더부(60)]의 안내 보어(68)에 미끄럼 이동 가능하게 감합된다. 상기 피스톤(70)의 바닥부와 대향하는 위치에, 이너 패드(4)가 캐리어(3)의 이너측 지지부(11)에 유지된다.

하우징(58)은, 실린더부(60)의 외주를 덮도록 하여, 감속 기구(71)를 수용하는 제1 하우징부(73)와, 제1 하우징부(73)로부터 일체적으로 캐리어(3)를 향해 축방향을 따라 막힌 원통형으로 돌출 설치되며, 전동 모터(57)를 수용하는 제2 하우징부(74)로 구성된다. 하우징(58)의 일단의 개구부(58a)는, 기밀적으로 커버(75)에 의해 폐색된다. 제2 하우징부(74)의 축방향 일단면에는 소직경 돌기부(74a)가 돌출 형성된다. 제2 하우징부(74)는, 그 선단이 캐리어(3)를 구성하는 이너측 지지부(11)의 한쪽의 이너측 아암부(18)의 내면(18c)과 제2 대향면(18b) 사이로 지향된다. 이 하우징(58)은, 제1 하우징부(73)의 외주부로부터 외측을 향해 돌출 설치되는 고정부(77)를 통해 캘리퍼 본체(55)의 실린더부(60)에 고정된다.

그리고, 하우징(58)의 제1 하우징부(73)를, 고정부(77)를 통해 캘리퍼 본체(55)의 실린더부(60)에 고정하여 캘리퍼(6)를 구성한다. 캘리퍼(6)의 캘리퍼 본체(55)에 설치되는 한 쌍의 캘리퍼 아암부(62, 62)에 슬라이드 핀(15, 15)을 고정 너트(65, 65)에 의해 각각 고정한다. 각 슬라이드 핀(15, 15)을, 캐리어(3)의 각 핀 삽입부(10, 10)의 핀 구멍(14, 14)에 축방향으로 미끄럼 이동 가능하게 삽입 관통시킨다. 캐리어(3)를, 그 이너측 지지부(11)의 각 관통 구멍(33, 33)을 통해 차체측의 비회전 부분에 고정한다. 이 결과, 전동 모터(57)를 수용하는 제2 하우징부(74)는 디스크 축방향을 따라 배치되고, 도 1 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 하우징의 소직경 돌기부(74a)가, 캐리어(3)의 이너측 지지부(11)의 한쪽의 이너측 아암부(18)의 이너측의 내면(18c)에 근접하여 배치되지만, 한쪽의 이너측 아암부(18)의 제2 대향면(18b)으로부터 내면(18c)에 이르도록 오목부(28)가 형성되기 때문에, 제2 하우징(74)의 소직경 돌기부(74a)가 이너측 지지부(11)의 한쪽의 이너측 아암부(18)와 간섭하는 것을 억제할 수 있다.

다음으로, 본 실시형태에 따른 디스크 브레이크(1)의 작용을 설명한다.

먼저, 브레이크 페달(도시 생략)의 조작에 의한 통상의 액압 브레이크로서의 디스크 브레이크(1)의 제동 시에 있어서의 작용을 설명한다.

운전자에 의해 브레이크 페달이 밟히면, 브레이크 페달의 답력(踏力)에 따른 액압이 마스터 실린더로부터 액압 회로(모두 도시 생략)를 거쳐 캘리퍼 본체(55)의 실린더부(60) 내의 액압실에 공급된다. 이에 의해, 피스톤(70)이 피스톤 시일(도시 생략)을 탄성 변형시키면서 비제동 시의 원위치로부터 전진(도 11의 좌측 방향으로 이동)하여 이너 패드(4)를 디스크 로터(2)에 대해 압박한다. 그리고, 캘리퍼 본체(55)는, 피스톤(70)의 압박력의 반력에 의해 캐리어(3)에 대해 도 11에 있어서의 우측 방향으로 이동하여, 클로부(61)에 부착되는 아우터 패드(5)를 디스크 로터(2)에 대해 압박한다. 이 결과, 디스크 로터(2)가 한 쌍의 이너 및 아우터 패드(4, 5)에 의해 끼워져 마찰력이 발생하고, 나아가서는, 차량의 제동력이 발생한다.

그 후, 운전자가 브레이크 페달을 해방하면, 마스터 실린더로부터의 액압의 공급이 끊어져 액압실 내의 액압이 저하된다. 이에 의해, 피스톤(70)은, 피스톤 시일의 탄성 변형의 복원력에 의해 원위치까지 후퇴하여 제동력이 해제된다.

또한, 차량의 정지 상태를 유지하기 위한 작용의 일례인 주차 브레이크가 작동되면, 전동 모터(57)가 구동하고, 그 회전력이 피스톤 유닛(56)의 감속 기구(71)를 통해 회전 직동 변환 기구(72)에 전달되어, 피스톤(70)의 직진 운동으로 변환된다. 그리고, 피스톤(70)이 전진하고, 이너 및 아우터 패드(4, 5)에 의해 디스크 로터(2)를 사이에 끼워 제동력을 발생시키며, 회전 직동 변환 기구(72)에 의해 피스톤(70)의 제동 위치가 유지된다. 이에 의해, 제동력의 유지가 이루어져 주차 브레이크의 작동이 완료된다.

그 후, 주차 브레이크를 해제할 때에는, 전동 모터(57)가 피스톤(70)을 디스크 로터(2)로부터 이격시키는 릴리스 방향으로 회전 구동된다. 이에 의해, 감속 기구(71)가 피스톤(70)을 복귀시키는 릴리스 방향으로 회전 구동하고, 피스톤(70)은, 피스톤 시일의 탄성 변형의 복원력에 의해 원위치까지 후퇴하여 제동력이 완전히 해제된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 디스크 브레이크(1)에 채용한 캐리어(3)에는, 그 한쪽의 이너측 아암부(18)의, 다른쪽의 이너측 아암부(19)와의 제2 대향면(18b)으로부터, 전동 모터(57)를 수용하는 제2 하우징부(74)의 소직경 돌기부(74a)와 대향하는 이너측의 내면(18c)에 이르도록, 소직경 돌기부(74a)[전동 모터(57)]와의 간섭을 피하는 오목부(28)가 형성된다. 상기 오목부(28)는, 이너측에서 본 형상이 원호형부(29)와, 상기 원호형부(29)로부터 접선 방향으로 연장되고, 제2 대향면(18b)을 향해 연장되는 직선형부(30)를 갖는 형상으로 형성된다. 상기 직선형부(30)는, 선분(L2)에 대해 경사 각도(θ3)로 경사지게 연장되고, 다른쪽의 이너측 아암부(19)의 제1 및 제2 대향면(19a, 19b)의, 선분(L2)에 대한 경사 각도(θ2)가, 직선형부(30)의 경사 각도(θ3)보다 크게 설정된다.

전술한 캐리어(3)의 형상에 의해, 캐리어(3)는, 언더컷 처리 구조를 포함하지 않는 한 쌍의 주형(50, 51)으로 성형하는 것이 가능해진다. 구체적으로는, 한 쌍의 주형(50, 51) 내에 캐리어 상당의 제품 캐비티[52R(52L)]를 형성할 때, 형 개폐 방향과, 이너측 지지부(11)에 형성되는 오목부(28)의 직선형부(30)가 연장되는 방향이 일치하도록, 제품 캐비티[52R(52L)]를 형 개폐 방향에 대해 경사 각도(θ3)로 경사지게 형성한다.

이에 의해, 캐리어(3)의 이너측 지지부(11)[한쪽의 이너측 아암부(18)]에 형성되는, 전동 모터(57)와의 간섭을 피하는, 오목부(28)의 부위에 언더컷부가 성형되지 않기 때문에, 상기 오목부(28)를, 언더컷 처리 구조를 포함하지 않는 한 쌍의 주형(50, 51)에 의해 일체 성형하는 것이 가능해진다.

한편, 본 실시형태에 따른 디스크 브레이크(1)에서는, 캐리어(3)의 한쪽의 이너측 아암부(18)의 제2 대향면(18b)으로부터 이너측의 내면(18c)에 이르도록, 이너측에서 본 형상이 원호형부(29)와, 상기 원호형부(29)로부터 접선 방향으로 연장되고, 제2 대향면(18b)을 향해 연장되는 직선형부(30)를 갖는 오목부(28)를 형성하였으나, 오목부(28)의 이너측에서 본 형상을, 제2 대향면(18b)으로부터 내측으로 떨어진 위치에 중심을 갖는 원호형으로 형성해도 좋고, 이 형태의 경우에는, 선분(L2)이 한 쌍의 주형(50, 51)의 형 개폐 방향에 대해, 오목부(28)에 언더컷부가 성형되지 않을 정도의 경사 각도로 경사지게 성형하는 것이 가능해진다.

이상 설명한 실시형태에 기초한 디스크 브레이크로서, 예컨대, 이하에 서술하는 양태의 것이 고려된다.

제1 양태로서는, 디스크 브레이크는, 로터를 사이에 두고 상기 로터의 축방향에 있어서의 상기 로터의 양측에 배치되는 한 쌍의 패드와, 상기 한 쌍의 패드를 지지하는 캐리어를 구비하고, 상기 캐리어는, 차량의 비회전부에 부착되는 빔부와, 상기 빔부의 양단부로부터 상기 로터의 직경 방향으로 연장되는 한 쌍의 아암부와, 상기 한 쌍의 아암부로부터 상기 로터를 지나도록 연장되는 한 쌍의 핀 삽입부와, 상기 각 핀 삽입부의 단부에 각각 형성되고, 상기 로터 축방향을 따라 형성되는 한 쌍의 핀 구멍과, 상기 핀 구멍 주위에 형성되는 핀 구멍 보스부를 구비하고, 상기 한 쌍의 아암부 중 한쪽에 있어서, 디스크와 반대측의 면에, 상기 한 쌍의 아암부 중 다른쪽을 향해 개구되는 오목부가 형성된다.

제2 양태로서는, 제1 양태에 있어서, 상기 오목부는, 상기 한 쌍의 아암부 중 한쪽에 있어서, 상기 한 쌍의 핀 구멍의 중심을 연결한 선분에 대해 수직이 되는, 상기 한쪽의 핀 구멍 보스부의 다른쪽측 단부와 접하는 선보다, 상기 접하는 선에 평행하고 또한 상기 한쪽의 핀 구멍의 중심을 통과하는 선측을 향하는 방향으로, 만입되도록 형성된다.

제3 양태로서는, 제1 양태 또는 제2 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 한 쌍의 아암부에 대해, 상기 캐리어의, 로터 축방향을 따르는 중심과는 반대측에 배치되는 다른쪽의 한 쌍의 아암부를 구비하고, 상기 한 쌍의 아암부 사이와, 상기 다른쪽의 한 쌍의 아암부 사이의 거리는, 상기 빔부로부터 멀어짐에 따라 커진다.

제4 양태로서는, 제2 양태에 있어서, 제1 양태 내지 제3 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 캐리어는, 언더컷 처리 구조를 포함하지 않는 한 쌍의 주형으로 성형된다.

제5 양태로서는, 제2 양태에 있어서, 제1 양태 내지 제4 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 오목부는, 상기 한쪽의 아암부의, 다른쪽의 아암부와의 대향면으로부터 이너측의 내면에 이르는 범위에 형성된다.

제6 양태로서는, 로터를 사이에 두고 상기 로터 축방향 양측에 배치되는 한 쌍의 패드와, 상기 한 쌍의 패드를 지지하는 캐리어를 구비하고, 상기 캐리어는, 차량의 비회전부에 부착되는 빔부와, 상기 빔부의 양단부로부터 상기 로터의 직경 방향으로 연장되도록 형성되는 한 쌍의 아암부와, 상기 한 쌍의 아암부로부터 상기 로터를 지나도록 연장되는 핀 삽입부와, 상기 각 핀 삽입부의 단부에 각각 형성되고, 로터 축방향을 따라 뚫려 형성되는 한 쌍의 핀 구멍과, 상기 핀 구멍 주위에 형성되는 핀 구멍 보스부와, 상기 한 쌍의 아암부 중 한쪽에 있어서, 상기 한 쌍의 핀 구멍의 중심을 연결한 선분에 대해 수직이 되는, 상기 한쪽의 핀 구멍 보스부의 다른쪽측 단부와 접하는 선보다, 상기 접하는 선에 평행하고 또한 상기 한쪽의 핀 구멍의 중심을 통과하는 선측을 향하는 방향의, 오목부를 구비하는 것인, 디스크 브레이크의 제조 방법으로서, 상기 캐리어는, 상기 한 쌍의 핀 구멍의 중심을 연결한 선분에 대해 수직 방향으로 연장되는 선분이 형 개폐 방향에 대해 경사지도록, 내부에 캐리어 상당의 제품 캐비티를 형성한 한 쌍의 주형에 의해 성형된다.

이상, 본 발명의 몇 가지 실시형태만을 설명하였으나, 본 발명의 신규의 교시나 이점에서 실질적으로 벗어나지 않고 예시의 실시형태에, 다양한 변경 또는 개량을 가할 수 있는 것이 당업자에게는 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함하는 것을 의도한다. 상기 실시형태를 임의로 조합해도 좋다.

본원은 2015년 7월 3일자 출원의 일본국 특허 출원 제2015-134498호에 기초한 우선권을 주장한다. 2015년 7월 3일자 출원의 일본국 특허 출원 제2015-134498호의 명세서, 특허청구의 범위, 도면, 및 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은, 참조에 의해 본원에 전체로서 편입된다.

1: 디스크 브레이크 2: 디스크 로터
3: 캐리어 4: 이너 패드
5: 아우터 패드 10: 핀 삽입부
11: 이너측 지지부 14: 핀 구멍
16: 핀 구멍 보스부 18: 한쪽의 이너측 아암부
18b: 제2 대향면 18c: 내면
28: 오목부 29: 원호형부
30: 직선형부 32: 이너측 빔부
50, 51: 주형 52R, 52L: 제품 캐비티

Claims

디스크 브레이크로서, 상기 디스크 브레이크는,
로터를 사이에 두고 상기 로터의 축방향에 있어서의 상기 로터의 양측에 배치되는 한 쌍의 패드와,
상기 한 쌍의 패드를 지지하는 캐리어를 구비하고,
상기 캐리어는,
차량의 비회전부에 부착되는 빔부와,
상기 빔부의 양단부로부터 상기 로터의 직경 방향으로 연장되는 한 쌍의 아암부와,
상기 한 쌍의 아암부로부터 상기 로터를 지나도록 연장되는 한 쌍의 핀 삽입부와,
상기 각 핀 삽입부의 단부에 각각 형성되고, 상기 로터 축방향을 따라 형성되는 한 쌍의 핀 구멍과,
상기 핀 구멍 주위에 형성되는 핀 구멍 보스부를 구비하고,
상기 한 쌍의 아암부 중 한쪽에 있어서, 상기 로터와 반대측의 면에, 상기 한 쌍의 아암부 중 다른쪽을 향해 개구되는 오목부가 형성되는 것인, 디스크 브레이크.
제 1항에 있어서,
상기 오목부는, 상기 한 쌍의 아암부 중 한쪽에 있어서, 상기 한 쌍의 핀 구멍의 중심을 연결한 선분에 대해 수직이 되는, 상기 한쪽의 핀 구멍 보스부의 다른쪽측 단부와 접하는 선보다, 상기 접하는 선에 평행하고 또한 상기 한쪽의 핀 구멍의 중심을 통과하는 선측을 향하는 방향으로, 만입되도록 형성되는 것인, 디스크 브레이크.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 한 쌍의 아암부에 대해, 상기 캐리어의, 로터 축방향을 따르는 중심과는 반대측에 배치되는 다른쪽의 한 쌍의 아암부를 구비하고,
상기 한 쌍의 아암부 사이와, 상기 다른쪽의 한 쌍의 아암부 사이의 거리는, 상기 빔부로부터 멀어짐에 따라 커지는 것인, 디스크 브레이크.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐리어는, 언더컷 처리 구조를 포함하지 않는 한 쌍의 주형으로 성형되는 것인, 디스크 브레이크.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 오목부는, 상기 한쪽의 아암부의, 다른쪽의 아암부와의 대향면으로부터 이너측의 내면에 이르는 범위에 형성되는 것인, 디스크 브레이크.
로터를 사이에 두고 상기 로터 축방향 양측에 배치되는 한 쌍의 패드와,
상기 한 쌍의 패드를 지지하는 캐리어를 구비하고,
상기 캐리어는,
차량의 비회전부에 부착되는 빔부와,
상기 빔부의 양단부로부터 상기 로터의 직경 방향으로 연장되도록 형성되는 한 쌍의 아암부와,
상기 한 쌍의 아암부로부터 상기 로터를 지나도록 연장되는 핀 삽입부와,
상기 각 핀 삽입부의 단부에 각각 형성되고, 로터 축방향을 따라 뚫려 형성되는 한 쌍의 핀 구멍과,
상기 핀 구멍 주위에 형성되는 핀 구멍 보스부와,
상기 한 쌍의 아암부 중 한쪽에 있어서, 상기 한 쌍의 핀 구멍의 중심을 연결한 선분에 대해 수직이 되는, 상기 한쪽의 핀 구멍 보스부의 다른쪽측 단부와 접하는 선보다, 상기 접하는 선에 평행하고 또한 상기 한쪽측의 핀 구멍의 중심을 통과하는 선측을 향하는 방향의, 오목부를 구비하는 것인, 디스크 브레이크의 제조 방법으로서,
상기 캐리어는, 상기 한 쌍의 핀 구멍의 중심을 연결한 선분에 대해 수직 방향으로 연장되는 선분이 형 개폐 방향에 대해 경사지도록, 내부에 캐리어 상당의 제품 캐비티를 형성한 한 쌍의 주형에 의해 성형되는 것인, 디스크 브레이크의 제조 방법.