WO2013150657A1 - 摩擦ブレーキ装置 - Google Patents

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WO2013150657A1
WO2013150657A1 PCT/JP2012/059609 JP2012059609W WO2013150657A1 WO 2013150657 A1 WO2013150657 A1 WO 2013150657A1 JP 2012059609 W JP2012059609 W JP 2012059609W WO 2013150657 A1 WO2013150657 A1 WO 2013150657A1
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friction
rotor
brake device
rotation axis
disk
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PCT/JP2012/059609
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Inventor
磯野　宏
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
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    • F16D55/24—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member
    • F16D55/26—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member without self-tightening action
    • F16D55/36—Brakes with a plurality of rotating discs all lying side by side
    • F16D55/40—Brakes with a plurality of rotating discs all lying side by side actuated by a fluid-pressure device arranged in or one the brake
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    • F16D2055/0004—Parts or details of disc brakes
    • F16D2055/0054—Brakes located in the radial gap between two coplanarly arranged annular brake discs
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    • F16D2055/0075—Constructional features of axially engaged brakes
    • F16D2055/0087—Constructional features of axially engaged brakes with brake actuator located between two coplanar annular rotors

Definitions

  • the present invention relates to a friction brake device, and more particularly to a disk-type friction brake device that generates a frictional force by pressing a friction member against a brake disk.
  • the disc-type friction brake device includes a brake disc, a caliper that partially spans the outer periphery of the disc, a pair of friction members supported by the calipers on both sides of the disc, and a pair of friction members that cooperate with the caliper And a pressing device that presses the disc against the disc.
  • a frictional force is generated between them, thereby generating a braking force.
  • a main object of the present invention is to improve the rigidity and durability of a disk-type friction brake device while suppressing an increase in size, a complicated structure, and an increase in cost.
  • the first and second disk portions that are spaced apart from each other along the rotation axis and extend around the rotation axis are integrated with the outer peripheral portions of the first and second disk portions.
  • the brake rotor having a connecting part connected to the first and second disk parts, and the first and second friction members disposed between the first and second disk parts
  • a friction brake device comprising: first and second pressing devices that are supported by the members and press the first and second friction members against the first and second disk portions, respectively.
  • the brake rotor has the first and second disk portions that are spaced apart from each other along the rotation axis and are integrally connected by the connecting portion at the outer peripheral portion. And the 1st and 2nd friction member arrange
  • a caliper that supports the pair of friction members and the pressing device on both sides of the disk and carries the reaction force of the pressing force of the pressing device is unnecessary, and it is not necessary to increase the rigidity of the caliper.
  • the rigidity of the rotating member is higher than that of a caliper that extends only in an arc shape around the rotation axis. can do.
  • the first and second pressing devices are disposed between the first and second disk portions together with the first and second friction members, the two pressing devices are disposed on both sides of the disk. Compared to the case, the structure of piping or the like necessary for driving the first and second pressing devices can be simplified.
  • the rigidity of the rotating member is increased while suppressing the increase in size, the complexity of the structure, and the cost increase as compared with the conventional disc-type friction brake device.
  • the rigidity and durability of the brake device can be improved.
  • the rigidity of the connecting portion may be higher than the rigidity of the first and second disk portions.
  • the first and second disk portions have a first force caused by the reaction force of the pressing force of the first and second pressing devices as compared to the case where the rigidity of the connection portion is higher than that of the connection portion.
  • the amount of deformation of the second disk portion in the direction away from each other can be reduced. Therefore, the braking action of the brake device can be improved as compared with the case where the magnitude relationship of the stiffness is reversed.
  • the connecting portion is formed integrally with one of the first and second disk portions, and the other of the first and second disk portions is integrated with the connecting portion by a connecting device capable of releasing the connection. It may be connected to.
  • the first and second friction members and the first and second pressing devices are used as one of the first and second disk portions or the non-rotating member in a state where the connection by the connecting device is released. Can be assembled. Further, by releasing the connection by the connecting device, the brake rotor can be disassembled, and the first and second friction members and the first and second pressing devices can be accessed. Therefore, as compared with the case where the first and second disk portions are formed integrally with the connecting portion and are a single member, the brake device can be easily assembled and maintained.
  • the rigidity of the brake rotor is increased and the number of parts is reduced as compared with the case where the first disk part, the second disk part, and the connection part are independent of each other and they are connected by a connecting device.
  • the brake device can be easily assembled and maintained.
  • the first and second pressing devices are provided on the non-rotating member and extend in a direction crossing the first and second disk portions, and the first and second pressing devices fitted to the cylinder bore.
  • Two pistons, and the first and second pistons may cooperate with the cylinder bore to define a common cylinder chamber.
  • the number of cylinder bores can be reduced as compared with the case where the first and second pistons are respectively fitted to the corresponding cylinder bores, and the passage for controlling the pressure in the cylinder chamber, etc. Can also be reduced. Further, it is not necessary to carry the reaction force of the pressing force on the disk portion due to the pressure in the cylinder chamber by the non-rotating member. Therefore, the structure of the brake device can be simplified as compared with the case where the first and second pistons are fitted to the corresponding cylinder bores.
  • first and second friction members and first and second pressing devices are arranged around the rotation axis. Can be set. Therefore, by reducing the size of the friction member and the pressing device and increasing the number thereof, it is possible to reduce the size of the brake device and increase the braking action of the brake device.
  • first friction member and the first pressing device may be spaced apart from the second friction member and the second pressing device around the rotation axis.
  • the first friction member, the first pressing device, the second friction member, and the second pressing device it is not necessary to arrange the first friction member, the first pressing device, the second friction member, and the second pressing device along a straight line parallel to the rotation axis.
  • the first and second discs are compared with the case where the first and second pistons of the first and second pressing devices are fitted to a common cylinder bore to define a common cylinder chamber.
  • first and second friction members and first and second pressing devices may be provided, and may be alternately and evenly spaced around the rotation axis.
  • the braking action of the brake device can be increased as compared with a structure in which only one each of the first and second friction members and the first and second pressing devices are provided. it can. Further, since the friction member and the pressing device are alternately and evenly spaced around the rotation axis, the load acting on the first and second disk portions is distributed by the pressing force from the first and second friction members. Thus, the possibility of the disk portion being inclined and deformed with respect to the rotation axis can be reduced.
  • the brake rotor may cooperate with the non-rotating member to define a sealed space that houses the first and second friction members and the first and second pressing devices.
  • the first and second friction members and the first and second pressing devices are accommodated in the sealed space, the possibility of muddy water and dust entering the friction member and the pressing device is reduced. As a result, the durability of the brake device can be improved. Moreover, the necessity of the cover etc. which suppress that muddy water and dust penetrate
  • the sealed space may be filled with a lubricating liquid.
  • the friction contact portion between the first and second disk portions and the first and second friction members can be lubricated with the lubricating liquid. Therefore, abnormal wear of the disk portion and the friction member can be suppressed, heat generation due to friction and brake squeal can be suppressed, and the temperature increase of the disk portion and the friction member can be suppressed by cooling the lubricating liquid.
  • the mutually opposing surfaces of the first and second disk portions may extend in parallel with each other around the rotation axis perpendicular to the rotation axis.
  • the first and second friction members are rotatable relative to the first and second disk portions around an axis parallel to the rotation axis, respectively.
  • the first and second disc portions may be rotated about the corresponding axis.
  • the brake rotor may have a U-shaped cross-sectional shape opened inward in the radial direction when viewed in a radial cut surface passing through the rotation axis.
  • the brake device is a brake device for a vehicle
  • the connecting portion is formed integrally with one of the first and second disc portions
  • the brake device is configured to be a wheel rim at the one disc portion. It may be connected to the part.
  • the rigidity of the connecting portion is higher than the rigidity of the first and second disk portions, but the thickness of the connecting portion may be smaller than the thickness of the first and second disk portions.
  • the pressure in the cylinder chamber may be controlled via an internal passage provided in the non-rotating member.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a friction brake device according to the present invention configured as a vehicle brake device, taken along a cut surface passing through a rotation axis. It is a partial front view of a second embodiment of a friction brake device according to the present invention configured as a vehicle brake device.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. It is typical explanatory drawing which looked at the principal part of the friction brake device of the present invention along the axis of rotation.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a friction brake device according to the present invention configured as a vehicle brake device, cut along a cut surface passing through a rotation axis.
  • reference numeral 10 denotes a brake device as a whole.
  • the brake device 10 includes a brake rotor 12 and brake pads 14A and 14B as first and second friction members.
  • the brake rotor 12 rotates about a rotation axis 18 together with a rotation axis 16 of a wheel (not shown).
  • the brake rotor 12 includes a main rotor 20 that is integral with the rotating shaft 16 and a sub-rotor 22 that rotates integrally with the main rotor.
  • the main rotor 20 and the sub rotor 22 are formed of the same metal material.
  • the main rotor 20 has a disk portion 20A and a cylindrical portion 20B that are spaced apart from each other along the rotation axis 18.
  • the disk portion 20 ⁇ / b> A is integrally connected to the rotation shaft 16 at the inner peripheral portion, and extends substantially in a disk shape around the rotation axis 18 perpendicular to the rotation axis 18.
  • the cylindrical portion 20B is integrally connected to the outer peripheral portion of the disk portion 20A and extends in a cylindrical shape around the rotation axis 18.
  • the sub-rotor 22 extends in the shape of an annular plate around the rotation axis 18 perpendicular to the rotation axis 18, and is connected to the end of the cylindrical portion 20B opposite to the disk portion 20A by a bolt 24 at the outer peripheral portion. Yes.
  • the disk portion 20A and the sub-rotor 22 have the same thickness, and the thickness of the cylindrical portion 20B is smaller than the thickness of the disk portion 20A and the sub-rotor 22.
  • the cylindrical portion 20 ⁇ / b> B extends in a cylindrical shape around the rotation axis 18, it has higher rigidity than the disk portion 20 ⁇ / b> A and the sub-rotor 22.
  • the disk portion 20 ⁇ / b> A and the sub-rotor 22 function as first and second disk portions extending around the rotation axis 18 perpendicular to the rotation axis 18 and spaced apart from each other along the rotation axis 18.
  • the cylindrical portion 20 ⁇ / b> B functions as a connecting portion that cooperates with the bolt 24 to integrally connect the outer peripheral portion of the disk portion 20 ⁇ / b> A and the sub-rotor 22.
  • the disk portion 20A, the cylindrical portion 20B, and the sub-rotor 22 have a U-shaped cross-sectional shape opened inward in the radial direction when viewed from a radial cut surface passing through the rotation axis 18.
  • the mutually opposed surfaces of the disk portion 20A and the sub-rotor 22 define first and second friction surfaces extending around the rotation axis 18 in parallel to each other perpendicular to the rotation axis 18 respectively. .
  • the rotary shaft 16 is rotatably supported around the rotary axis 18 by a sleeve portion 28A of a wheel support member 28 via a pair of ball bearings 26.
  • a space between the pair of ball bearings 26, the rotating shaft 16, and the sleeve portion 28A is filled with a lubricant such as grease.
  • a pair of seal members 30 are arranged on both sides in the axial direction with respect to the pair of ball bearings 26. The seal member 30 is disposed between the rotary shaft 16 and the sleeve portion 28A so that dust and muddy water do not enter the ball bearing 26. It is sealed.
  • the disk portion 20A of the main rotor 20 is a wheel rim formed by four bolts 32 and nuts screwed to the four bolts 32 while being spaced apart from each other by 90 ° around the rotation axis 18. It is designed to be integrally connected to the part. Therefore, the rotating shaft 16 and the brake rotor 12 (the main rotor 20 and the sub-rotor 22) rotate around the rotating axis 18 together with the wheels.
  • the brake pads 14A and 14B are disposed between the disc portion 20A and the sub-rotor 22, and have the same shape and size.
  • the brake pads 14A and 14B have friction materials 34A and 34B, and friction material carriers 36A and 36B that support the friction materials 34A and 34B, respectively, and these friction materials and friction material carriers have the same diameter. It has a disk shape.
  • the friction members 34A and 34B are made of the same friction material, but may be made of different friction materials.
  • the friction materials 34A and 34B are fixed to the friction material carriers 36A and 36B on one surface by means of adhesion or the like, and face the friction surfaces of the disk portion 20A and the sub-rotor 22 on the other surface.
  • the friction materials 34A and 34B and the friction material carriers 36A and 36B are respectively accommodated in the accommodation holes 40A and 40B provided in the stationary member 38 as a non-rotating member in a loosely fitted state.
  • the stationary member 38 extends all around the rotation axis 18 and is integrally fixed to the sleeve portion 28A of the wheel support member 28 by press-fitting or screwing at a cylindrical inner peripheral portion.
  • the open ends of pistons 42A and 42B each having a bottomed cylindrical shape are fixed to the surfaces of the friction material carriers 36A and 36B opposite to the friction materials 34A and 34B by fixing means such as welding.
  • the stationary member 38 has a cylinder bore 44 having a circular cross section that is aligned between the receiving holes 40 ⁇ / b> A and 40 ⁇ / b> B, and the cylinder bore 44 extends along an axis 46 parallel to the rotation axis 18.
  • the pistons 42A and 42B are fitted into the cylinder bore 44 so as to be reciprocable along the axis 46, and cooperate with each other to define the cylinder chamber 48.
  • O-ring seals 50A and 50B are fitted into ring grooves provided in the cylinder bore 44, and these O-ring seals seal between the pistons 42A and 42B and the cylinder bore 44.
  • the pistons 42A and 42B are fitted into the cylinder bore 44 so as to be rotatable around the axis 46, thereby supporting the friction materials 34A and 34B and the friction material carriers 36A and 36B so as to be rotatable around the axis 46. .
  • the brake pads 14A and 14B may be prevented from rotating around the axis 46 by a rotation blocking structure.
  • the rotation preventing structure includes, for example, a key groove provided on the outer peripheral surfaces of the friction material carriers 36A and 36B and extending along the axis 46, and a key fixed to the inner surfaces of the receiving holes 40A and 40B of the stationary member 38. It may be better.
  • the rotation prevention structure may be a flat portion provided on the outer peripheral surface of the friction material carrier and the inner peripheral surface of the accommodation hole and facing each other in parallel.
  • FIG. 1 only one brake pad 14A and 14B, piston 42A and 42B, and cylinder chamber 48 are shown, but these are equally spaced around the rotation axis 18. A plurality of them may be provided.
  • the stationary member 38 has an annular groove 52 extending around the rotation axis 18 on the inner surface of the inner peripheral portion, and the annular groove 52 is connected to the cylinder chamber 48 by an internal passage 54 extending in the radial direction. Yes.
  • the annular groove 52 is connected to a hydraulic brake actuator by a communication hole 56 provided in the inner peripheral portion of the stationary member 38 and a conduit (not shown).
  • a cover member 58 is fixed to the side surface radially outside the inner peripheral portion of the stationary member 38 by screwing. The cover member 58 covers the sub rotor while being spaced apart from the sub rotor 22, and prevents dust and muddy water from entering between the brake rotor 12 and the stationary member 38.
  • the brake rotor 12 and the rotating shaft 16 rotate around the rotating axis 18 together with the wheel, but the brake pads 14A and 14B, the sleeve portion 28, the stationary member 38, and the cover member 58 are Does not rotate. Therefore, the disk portion 20A and the sub-rotor 22 rotate around the rotation axis 18 relative to the brake pads 14A and 14B. Therefore, when the brake pads 14A and 14B are pressed against the disk portion 20A and the sub-rotor 22, the friction members 34A and 34B come into frictional contact with the friction surfaces of the disk portion 20A and the sub-rotor 22, respectively, and generate a braking force due to the friction force. .
  • the frictional force is proportional to the pressing force of the brake pads 14A and 14B against the disk portion 20A and the sub-rotor 22, and the pressing force is proportional to the hydraulic pressure in the cylinder chamber 48. Therefore, the braking force generated by the brake device 10 can be controlled by controlling the pressing force by controlling the hydraulic pressure in the cylinder chamber 48.
  • the disk portion 20A, the cylindrical portion 20B, and the sub-rotor 22 have a U-shaped cross-sectional shape that is opened inward in the radial direction when viewed in a radial cut surface passing through the rotation axis 18. Yes.
  • the pressing devices 60A and 60B are disposed between the disc portion 20A and the sub-rotor 22 together with the brake pads 14A and 14B, and press the brake pads 14A and 14B in a direction away from each other.
  • a caliper that supports the pair of friction members and the pressing device on both sides of the rotor disk and supports the reaction force of the pressing force of the pressing device as in the conventional disc-type brake device is unnecessary, and the caliper rigidity is reduced. It is not necessary to make it higher. Further, since the disk portion 20A and the sub-rotor 22 as the first and second disk portions extend all around the rotation axis 18, the caliper extends only in an arc shape around the rotation axis. The rigidity of the rotor disk 12 can be increased compared to the above.
  • the pressing force generated by the pressing devices 60A and 60B is controlled by controlling the hydraulic pressure in the cylinder chamber 48, and the cylinder chamber 48 is formed in a stationary member 38 disposed between the disk portion 20A and the sub-rotor 22. Yes.
  • the hydraulic pressure in the cylinder chamber 48 is controlled via an internal passage 54 formed in the stationary member 38.
  • the rigidity of the rotor disk 12 is increased while suppressing the increase in size, the complexity of the structure, and the cost increase as compared with the conventional disk-type friction brake device, thereby increasing the friction.
  • the rigidity and durability of the brake device 10 can be improved.
  • the pistons 42A and 42B are fitted into a common cylinder bore 44 so as to define a common cylinder chamber 48 therebetween, with an axis 46 parallel to the rotational axis 18. It is designed to reciprocate along. Therefore, for example, as in the second embodiment described later, the internal passage for reducing the number of cylinder bores and controlling the pressure in the cylinder chamber as compared with the case where the pistons 42A and 42B are respectively fitted to the corresponding cylinder bores. The number such as 54 can also be reduced. Further, it is not necessary for the stationary member 38 to carry the reaction force of the pressing force on the disk portion 20A and the sub-rotor 22 due to the pressure in the cylinder chamber 48. Therefore, the structure of the brake device 10 can be simplified as compared with the case where the pistons 42A and 42B are fitted to the corresponding cylinder bores.
  • FIG. 2 is a partial front view showing a second embodiment of the friction brake device according to the present invention configured as a vehicle brake device
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2 and 3, the same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG.
  • the main rotor 20 has a disk portion 20A and a cylindrical portion 20B, but is a member different from the rotating shaft 16.
  • the rotary shaft 16 has a flange portion 16A at the outer end portion, and the disk portion 20A is connected to the flange portion 16A by four bolts 32 at the inner peripheral portion. Therefore, although not shown in the drawing, the bolt 32 and the nut that is screwed to the bolt 32 integrally connect the disk portion 20A together with the flange portion 16A to the rim portion of the wheel.
  • a seal member 62 extending around the rotation axis 18 is disposed between the inner peripheral portion of the sub-rotor 22 and the cylindrical inner peripheral portion of the stationary member 38. Therefore, the main rotor 20 and the sub-rotor 22 cooperate with the rotating shaft 16, the wheel support member 28, the seal member 62 and the stationary member 38 to form a sealed space 64, and the brake pads 14 ⁇ / b> A and 14 ⁇ / b> B and the stationary member 38 The main part is accommodated in the sealed space 64.
  • the sealed space 64 is filled with a lubricant.
  • the brake pads 14A and 14B are provided, the brake pads 14A are spaced apart from each other by 180 ° around the rotation axis 18, and the brake pad 14B is around the rotation axis 18 with respect to the brake pad 14A. 90 ° apart. Therefore, the brake pads 14 ⁇ / b> A and 14 ⁇ / b> B are not arranged along an axis parallel to the rotation axis 18, but are arranged in a state of being alternately spaced by 90 ° around the rotation axis 18.
  • each brake pad 14A The piston 42A fixed to each brake pad 14A is fitted in a cylinder bore 44A provided on the stationary member 38 and extending along an axis 46A parallel to the rotation axis 18 so as to reciprocate, and cooperates with the stationary member 38.
  • the cylinder chamber 48A is defined.
  • Each cylinder chamber 48A is connected to the annular groove 52 by an internal passage 54A provided in the stationary member 38 and extending in the radial direction.
  • each brake pad 14B is fitted in a cylinder bore 44B provided on the stationary member 38 and extending along an axis 46B parallel to the rotation axis 18 so as to be reciprocally movable.
  • the cylinder chamber 48B is defined together.
  • Each cylinder chamber 48B is connected to the annular groove 52 through an internal passage 54B provided in the stationary member 38 and extending in the radial direction.
  • the other points of the second embodiment are configured in the same manner as in the first embodiment. Therefore, the braking force generated by the brake device 10 can be controlled by controlling the pressing force of the brake pads 14A and 14B against the disc portion 20A and the sub-rotor 22 by controlling the hydraulic pressure in the cylinder chambers 48A and 48B.
  • the disk portion 20A, the cylindrical portion 20B, and the sub-rotor 22 are opened inward in the radial direction when viewed in the radial cut surface passing through the rotation axis 18. It has a letter-shaped cross-sectional shape.
  • the pressing devices 60A and 60B including the brake pads 14A and 14B, the pistons 42A and 42B, and the stationary member 38 that supports them are disposed between the disk portion 20A and the sub-rotor 22.
  • the rigidity of the rotor disk 12 is increased while suppressing an increase in size, complexity of the structure, and cost increase as compared with the conventional disk type friction brake device. Thereby, the rigidity and durability of the friction brake device 10 can be improved.
  • the brake pad 14A and the pressing device 60A corresponding thereto are spaced around the rotation axis 18 from the brake pad 14B and the pressing device 60B corresponding thereto.
  • the distance between the disk portion 20A and the sub-rotor 22 can be reduced, thereby reducing the size of the brake device 10 in the direction along the rotational axis 18. it can.
  • the brake pads 14A and 14B and the pressing devices 60A and 60B corresponding thereto are provided two by two, and are alternately spaced evenly around the rotation axis 18.
  • the braking action of the brake device 10 can be enhanced as compared with the structure in which only one brake pad 14A, 14B and corresponding pressing devices 60A, 60B are provided. Further, since the brake pads and the pressing devices are alternately and evenly spaced from each other, the loads acting on the disk portion 20A and the sub-rotor 22 are dispersed from the brake pads 14A and 14B, and these may be inclined and deformed with respect to the rotation axis 18. This can be reduced.
  • the rotor disk 12 as the rotating member cooperates with the stationary member 38 as the non-rotating member to contain the brake pads 14A and 14B and the pressing devices corresponding to them, and the sealed space 62. Is defined.
  • the sealed space 62 is filled with a lubricating liquid. Accordingly, the frictional contact portion between the brake pads 14A and 14B, the disc portion 20A and the sub-rotor 22 can be lubricated with the lubricating liquid. Therefore, these abnormal wears can be suppressed, heat generation due to friction and brake squeal can be suppressed, and the temperature rise can be suppressed by cooling the brake pads and the like with the lubricating liquid.
  • the thickness of the cylindrical portion 20B is smaller than the thickness of the disk portion 20A and the sub-rotor 22.
  • the cylindrical portion 20B has a cylindrical shape extending around the rotation axis 18 over the entire circumference, and the rigidity of the cylindrical portion 20B is higher than the rigidity of the disk portion 20A and the sub-rotor 22.
  • the amount by which the disk part 20A and the sub-rotor 22 are deformed away from each other when the brake device 10 is operated is reduced. be able to. Therefore, the braking action of the brake device 10 can be improved as compared with the case where the magnitude relationship of the stiffness is reversed.
  • the main rotor 20 and the sub-rotor 22 have a U-shaped cross-sectional shape opened inward in the radial direction when viewed in a radial cut surface passing through the rotation axis 18. ing.
  • the stationary member 38 that supports the pressing device including the brake pads 14A and 14B and the pistons 42A and 42B is supported by the wheel support member 28 at the inner periphery, and between the disk portion 20A and the sub-rotor 22 from the radially inner side. It extends to.
  • the structure of the stationary member 38 can be simplified as compared with the case where the main rotor 20 and the sub-rotor 22 have a U-shaped cross-sectional shape opened in a direction other than the radially inward direction.
  • the structure of the brake device 10 can be simplified and reduced in size.
  • the friction materials 34A and 34B are supported rotatably around the axis 46 together with the friction material carriers 36A and 36B and the pistons 42A and 42B, respectively. Therefore, when the friction members 34A and 34B are pressed against the disk portion 20A and the sub-rotor 22 by the operation of the brake device 10 and are frictionally engaged with them, the friction materials 34A and 34B are rotated around the axis 46 by the disk portion 20A and the sub-rotor 22, respectively. Driven.
  • FIG. 4 is a schematic explanatory view of the main part of the brake device 10 of the present invention viewed along the rotation axis 18.
  • the friction members 34A and 34B When the brake device 10 is actuated, the friction members 34A and 34B are pressed against the disk portion 20A and the sub-rotor 22, respectively, and frictionally engage with them. Therefore, the friction members 34A and 34B receive a frictional force F in a direction opposite to the direction of relative motion from the disk portion 20A and the sub-rotor 22, and this frictional force generates a braking force that decelerates the rotor disk 12. If the friction coefficient and the pressing force between the friction members 34A and 34B and the disk portion 20A and the sub-rotor 22 are the same in all regions, the friction force F is also the same in all regions.
  • the length L on which the frictional force F acts that is, the length around the rotation axis 18 varies depending on the distance from the rotation axis 18 in the radial direction. Even if the distance from the axis 46 is the same, the distance Lout on the radially outer side of the axis 46 is larger than the distance Lin on the radially inner side of the axis 46.
  • the energy (work amount) given to the friction materials 34A and 34B by the friction force F is considered to be the product of the friction force F and the length L, and the energy given radially outward from the axis 46 is more than the axis 46. It is larger than the energy given radially inward. Therefore, due to the difference in energy, the friction materials 34A and 34B are rotated around the axis 46 in the same direction as the rotation direction of the disk portion 20A and the sub-rotor 22 around the rotation axis 18.
  • the friction materials 34 ⁇ / b> A and 34 ⁇ / b> B can be automatically rotated around the axis 46 when the brake device 10 is operated. Therefore, compared with the case where the friction materials 34A and 34B do not rotate, the possibility of uneven wear on their surfaces can be reduced and the durability of the brake device 10 can be improved.
  • the cylindrical portion 20B is integrated with the disc portion 20A, and the cylindrical portion 20B and the disc portion 20A form the main rotor 20 to which the wheel rim portion is coupled. .
  • the rigidity of the brake rotor 12 is increased and the wheel portion of the wheel is increased as compared with the case where the cylindrical portion 20B forms a part of the sub-rotor 22 and the cylindrical portion 20B is connected to the substantially disk-shaped main rotor 20.
  • the mounting strength of the brake device 10 to the rim portion can be increased.
  • the friction materials 34A and 34B, the friction material carriers 36A and 36B, and the pistons 42A and 42B have the same diameter, but these have different diameters. It may be.
  • the main rotor 20 and the sub-rotor 22 do not form a sealed space in cooperation with the rotating shaft 16, the wheel support member 28, and the stationary member 38. It may be modified so that a sealed space is formed as in the embodiment. In that case, the sealed space may be filled with a lubricant.
  • the main rotor 20 and the sub-rotor 22 cooperate with the rotary shaft 16, the wheel support member 28, the seal member 30, and the stationary member 38 to form a sealed space.
  • the sealed space is filled with a lubricant.
  • the sealed space may not be filled with the lubricant, and the sealed space may not be formed.
  • the cylindrical portion 20B is formed integrally with the disk portion 20A to form the main rotor 20.
  • the cylindrical portion 20B may be formed integrally with the sub-rotor 22, and the disc portion 20A, the cylindrical portion 20B, and the sub-rotor 22 may be formed separately.
  • the pressing device is a hydraulic device in which a piston is fitted into a cylinder bore to form a cylinder chamber.
  • the pressing device may be modified to be an electromagnetic actuator.
  • the brake device of each embodiment is a brake device for vehicles, the brake device of this invention may be applied to uses other than a vehicle.

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Abstract

　回転軸線１８に沿って互いに隔置され回転軸線の周りに全周に亘り延在する第一及び第二のディスク部としてのメインロータ２０及びサブロータ２２と、これらの外周部を一体に接続する接続部としての円筒部２０Ｂとを有するブレーキロータ１２と、メインロータ２０及びサブロータ２２の間に配置された摩擦材３４Ａ及び３４Ｂと、メインロータ２０及びサブロータ２２の間にて非回転部材としての静止部材３８に支持され、それぞれメインロータ２０及びサブロータ２２に対し摩擦材３４Ａ及び３４Ｂを押圧する第一及び第二の押圧装置６０Ａ及び６０Ｂと、を有する摩擦ブレーキ装置１０。

Description

摩擦ブレーキ装置
　本発明は、摩擦ブレーキ装置に係り、更に詳細にはブレーキディスクに摩擦部材を押圧することにより摩擦力を発生させるディスク型の摩擦ブレーキ装置に係る。
　ディスク型の摩擦ブレーキ装置は、ブレーキディスクと、ディスクの外周部を部分的に跨ぐキャリパと、ディスクの両側にてキャリパにより支持された一対の摩擦部材と、キャリパと共働して一対の摩擦部材をディスクに対し押圧する押圧装置とを有している。一対の摩擦部材がディスクに対し押圧されると、それらの間に摩擦力が発生し、これにより制動力が発生される。
　ディスク型の摩擦ブレーキ装置に於いては、押圧装置の押圧力の反力がキャリパに作用するため、ディスクの両側にて円弧状に延在する部分が互いに離れる方向へ付勢される。かくして付勢される応力によってキャリパが変形されると、制動力を効果的に発生させることができない。そのため例えば下記の特許文献１に記載されている如く、キャリパの剛性を向上させる構造が種々提案されている。
特開２００９－０９７６３７号公報
〔発明が解決しようとする課題〕
　上記公開公報に記載されている如き従来の摩擦ブレーキ装置に於けるキャリパの剛性向上構造に於いては、ディスクの両側に位置する一対の作用部の間隔の変化が小さくなるよう、一対の作用部を接続するブリッジ部の剛性が高くされる。また摩擦部材をディスクに対し押圧するピストン等よりなる押圧装置もディスクの両側に設けられる。従って従来のキャリパの剛性向上構造に於いては、剛性メンバーによる補強や押圧装置間の油圧配管等に起因するブレーキ装置の大型化、構造の複雑化、コストアップが避けられないという問題がある。
　本発明の主要な目的は、大型化、構造の複雑化、コストアップを抑制しつつ、ディスク型の摩擦ブレーキ装置の剛性や耐久性を向上させることである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
　本発明によれば、回転軸線に沿って互いに隔置され回転軸線の周りに全周に亘り延在する第一及び第二のディスク部と、第一及び第二のディスク部の外周部を一体に接続する接続部とを有するブレーキロータと、第一及び第二のディスク部の間に配置された第一及び第二の摩擦部材と、第一及び第二のディスク部の間にて非回転部材に支持され、それぞれ第一及び第二のディスク部に対し第一及び第二の摩擦部材を押圧する第一及び第二の押圧装置と、を有することを特徴とする摩擦ブレーキ装置が提供される。
　この構成によれば、ブレーキロータは回転軸線に沿って互いに隔置され外周部にて接続部により一体に接続された第一及び第二のディスク部を有している。そして第一及び第二のディスク部の間に配置された第一及び第二の摩擦部材が第一及び第二の押圧装置によって対応するディスク部に対し押圧される。
　従ってディスクの両側に於いて一対の摩擦部材や押圧装置を支持すると共に押圧装置の押圧力の反力を担持するキャリパは不要であり、キャリパの剛性を高くすることも不要である。また、第一及び第二のディスク部は回転軸線の周りに全周に亘り延在するので、回転軸線の周りに円弧状にしか延在しないキャリパの場合に比して回転部材の剛性を高くすることができる。更に、第一及び第二の押圧装置は第一及び第二の摩擦部材と共に第一及び第二のディスク部の間に配置されているので、二つの押圧装置がディスクの両側に配置されている場合に比して、第一及び第二の押圧装置を駆動するために必要な配管等の構造を単純化することができる。
　従って本発明の摩擦ブレーキ装置によれば、従来のディスク型の摩擦ブレーキ装置に比して、大型化、構造の複雑化、コストアップを抑制しつつ、回転部材の剛性を高くし、これにより摩擦ブレーキ装置の剛性や耐久性を向上させることができる。
　上記構成に於いて、接続部の剛性は第一及び第二のディスク部の剛性よりも高くてよい。
　この構成によれば、第一及び第二のディスク部の剛性が接続部の剛性よりも高い場合に比して、第一及び第二の押圧装置の押圧力の反力に起因して第一及び第二のディスク部が互いに離れる方向へ変形する量を低減することができる。よって剛性の大小関係が逆の場合に比して、ブレーキ装置の制動作用を向上させることができる。
　また、上記構成に於いて、接続部は第一及び第二のディスク部の一方と一体に形成され、第一及び第二のディスク部の他方は連結解除可能な連結装置により接続部と一体的に連結されていてよい。
　この構成によれば、連結装置による連結が解除された状態にて第一及び第二の摩擦部材及び第一及び第二の押圧装置を第一及び第二のディスク部の一方や非回転部材に組み付けることができる。また、連結装置による連結を解除することにより、ブレーキロータを分解することができ、第一及び第二の摩擦部材及び第一及び第二の押圧装置にアクセスすることができる。よって第一及び第二のディスク部が接続部と一体に形成され、一つの部材である場合に比して、ブレーキ装置の組み立てや保守を容易に行うことができる。
　また、第一のディスク部と第二のディスク部と接続部とがそれぞれ独立し、それらが連結装置によって連結される場合に比して、ブレーキロータの剛性を高くし、部品点数を低減することができると共に、ブレーキ装置の組み立てや保守を容易に行うことができる。
　また、上記構成に於いて、第一及び第二の押圧装置は非回転部材に設けられ第一及び第二のディスク部を横切る方向に延在するシリンダボアと、シリンダボアに嵌合する第一及び第二のピストンと、を有し、第一及び第二のピストンはシリンダボアと共働して共通のシリンダ室を郭定していてよい。
　この構成によれば、第一及び第二のピストンがそれぞれ対応するシリンダボアに嵌合する場合に比して、シリンダボアの数を低減することができると共に、シリンダ室の圧力を制御するための通路などの数も低減することができる。また、シリンダ室の圧力によるディスク部に対する押圧力の反力を非回転部材によって担持する必要がない。よって第一及び第二のピストンがそれぞれ対応するシリンダボアに嵌合する場合に比して、ブレーキ装置の構造を単純化することができる。
　また、第一及び第二のピストンがそれぞれ対応するシリンダボアに嵌合する場合に比して、回転軸線の周りに多数の第一及び第二の摩擦部材及び第一及び第二の押圧装置を配設することができる。よって摩擦部材及び押圧装置を小型化しつつそれらの数を多くすることにより、ブレーキ装置を小型化したりブレーキ装置の制動作用を高くしたりすることができる。
　また、上記構成に於いて、第一の摩擦部材及び第一の押圧装置は回転軸線の周りに第二の摩擦部材及び第二の押圧装置より隔置されていてよい。
　この構成によれば、第一の摩擦部材及び第一の押圧装置と第二の摩擦部材及び第二の押圧装置とを回転軸線に平行な直線に沿って配設する必要がない。よって例えば第一及び第二の押圧装置の第一及び第二のピストンが共通のシリンダボアに嵌合して共通のシリンダ室を郭定する構造の場合に比して、第一及び第二のディスク部の間隔を小さくし、これによりブレーキ装置の回転軸線に沿う方向の大きさを小さくすることができる。
　また、上記構成に於いて、第一及び第二の摩擦部材及び第一及び第二の押圧装置はそれぞれ二つ以上設けられ、回転軸線の周りに交互に均等に隔置されていてよい。
　この構成によれば、第一及び第二の摩擦部材及び第一及び第二の押圧装置がそれぞれ一つずつしか設けられていない構造の場合に比して、ブレーキ装置の制動作用を高くことができる。また、摩擦部材及び押圧装置が回転軸線の周りに交互に均等に隔置されるので、第一及び第二の摩擦部材よりの押圧力によって第一及び第二のディスク部に作用する荷重を分散させ、ディスク部が回転軸線に対し傾斜変形する虞れを低減することができる。
　また、上記構成に於いて、ブレーキロータは非回転部材と共働して第一及び第二の摩擦部材及び第一及び第二の押圧装置を収容する密閉空間を郭定していてよい。
　この構成によれば、第一及び第二の摩擦部材及び第一及び第二の押圧装置は密閉空間に収容されているので、摩擦部材及び押圧装置に泥水や粉塵が侵入する虞れを低減し、これによりブレーキ装置の耐久性を向上させることができる。また、摩擦部材及び押圧装置に泥水や粉塵が侵入することを抑制するカバー等の必要性を排除することができる。
　また、上記構成に於いて、密閉空間には潤滑液が充填されていてよい。
　この構成によれば、第一及び第二のディスク部と第一及び第二の摩擦部材との摩擦接触部を潤滑液にて潤滑することができる。よってディスク部及び摩擦部材の異常摩耗を抑制し、摩擦による発熱やブレーキ鳴きを抑制すると共に、潤滑液によるディスク部及び摩擦部材の冷却によってそれらの昇温を抑制することができる。
　また上記構成に於いて、第一及び第二のディスク部の互いに対向する面は、回転軸線に垂直に回転軸線の周りに全周に亘り互いに平行に延在していてよい。
　また上記構成に於いて、第一及び第二の摩擦部材は、回転軸線に平行な軸線の周りに第一及び第二のディスク部に対し相対的に回転可能であり、それぞれ第一及び第二のディスク部に摩擦係合すると、第一及び第二のディスク部により対応する軸線の周りに回転せしめられるようになっていてよい。
　また上記構成に於いて、ブレーキロータは、回転軸線を通る径方向の切断面で見て径方向内方へ開いたコの字形の断面形状をなしていてよい。
　また上記構成に於いて、ブレーキ装置は車両用のブレーキ装置であり、接続部は第一及び第二のディスク部の一方と一体に形成され、ブレーキ装置は該一方のディスク部にて車輪のリム部に連結されるようになっていてよい。
　また上記構成に於いて、接続部の剛性は第一及び第二のディスク部の剛性よりも高いが、接続部の厚さは第一及び第二のディスク部の厚さよりも小さくてよい。
　また上記構成に於いて、シリンダ室の圧力は非回転部材に設けられた内部通路を経て制御されるようになっていてよい。
車両用ブレーキ装置として構成された本発明による摩擦ブレーキ装置の第一の実施形態を回転軸線を通る切断面にて切断して示す断面図である。 車両用ブレーキ装置として構成された本発明による摩擦ブレーキ装置の第二の実施形態を部分正面図である。 図２の線III－IIIに沿う断面図である。 本発明の摩擦ブレーキ装置の要部を回転軸線に沿って見た模式的説明図である。
　以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。
［第一の実施形態］
　図１は車両用ブレーキ装置として構成された本発明による摩擦ブレーキ装置の第一の実施形態を回転軸線を通る切断面にて切断して示す断面図である。
　図１に於いて、１０はブレーキ装置を全体的に示しており、ブレーキ装置１０は、ブレーキロータ１２と、第一及び第二の摩擦部材としてのブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂとを有している。ブレーキロータ１２は、図には示されていない車輪の回転軸１６と共に一体的に回転軸線１８の周りに回転する。特に図示の実施形態に於いては、ブレーキロータ１２は、回転軸１６と一体をなすメインロータ２０と、該メインロータと共に一体的に回転するサブロータ２２とを有している。メインロータ２０及びサブロータ２２は同一の金属材料にて形成されている。
　メインロータ２０は、回転軸線１８に沿って互いに隔置されたディスク部２０Ａと円筒部２０Ｂとを有している。ディスク部２０Ａは、内周部にて回転軸１６と一体に連結され、回転軸線１８に垂直に回転軸線１８の周りに実質的に円板状に延在している。円筒部２０Ｂは、ディスク部２０Ａの外周部と一体に接続され、回転軸線１８の周りに円筒状に延在している。サブロータ２２は、回転軸線１８に垂直に回転軸線１８の周りに円環板状に延在し、外周部にて円筒部２０Ｂのディスク部２０Ａとは反対側の端部にボルト２４によって連結されている。
　尚、ディスク部２０Ａ及びサブロータ２２は、互いに同一の厚さを有し、円筒部２０Ｂの厚さはディスク部２０Ａ及びサブロータ２２の厚さよりも小さい。しかし円筒部２０Ｂは、回転軸線１８の周りに円筒状に延在しているので、ディスク部２０Ａ及びサブロータ２２よりも高い剛性を有している。
　かくしてディスク部２０Ａ及びサブロータ２２は、それぞれ回転軸線１８に垂直に回転軸線１８の周りに延在し回転軸線１８に沿って互いに隔置された第一及び第二のディスク部として機能する。円筒部２０Ｂは、ボルト２４と共働してディスク部２０Ａ及びサブロータ２２の外周部を一体的に接続する接続部として機能する。ディスク部２０Ａ、円筒部２０Ｂ及びサブロータ２２は、回転軸線１８を通る径方向の切断面で見て径方向内方へ開いたコの字形の断面形状をなしている。ディスク部２０Ａ及びサブロータ２２の互いに対向する面は、回転軸線１８に垂直に互いに平行に回転軸線１８の周りに全周に亘り延在する第一及び第二の摩擦面をそれぞれ郭定している。
　回転軸１６は、一対のボールベアリング２６を介して車輪支持部材２８のスリーブ部２８Ａにより回転軸線１８の周りに回転可能に支持されている。一対のボールベアリング２６と回転軸１６とスリーブ部２８Ａとの間の空間は、グリースの如き潤滑剤にて充填されている。一対のボールベアリング２６に対し軸線方向両側には一対のシール部材３０が配置されており、シール部材３０は、ボールベアリング２６に粉塵や泥水が侵入しないよう回転軸１６とスリーブ部２８Ａとの間をシールしている。
　図には示されていないが、メインロータ２０のディスク部２０Ａは、回転軸線１８の周りに互いに９０°隔置された状態にて４本のボルト３２及びこれに螺合するナットにより車輪のリム部に一体的に連結されるようになっている。従って回転軸１６及びブレーキロータ１２（メインロータ２０及びサブロータ２２）は、車輪と共に回転軸線１８の周りに回転する。
　ブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂは、ディスク部２０Ａとサブロータ２２との間に配置され、互いに同一の形状及び大きさを有している。ブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂは、それぞれ摩擦材３４Ａ及び３４Ｂと、摩擦材３４Ａ及び３４Ｂを担持する摩擦材担持体３６Ａ及び３６Ｂとを有し、これらの摩擦材及び摩擦材担持体はそれぞれ同一の直径を有する円板状をなしている。尚摩擦材３４Ａ及び３４Ｂは互いに同一の摩擦材料にて構成されているが、互いに異なる摩擦材料にて構成されていてもよい。
　摩擦材３４Ａ及び３４Ｂは、それぞれ一方の面にて摩擦材担持体３６Ａ及び３６Ｂに接着等の手段により固定され、他方の面にてディスク部２０Ａ及びサブロータ２２の摩擦面に対向している。摩擦材３４Ａ、３４Ｂ及び摩擦材担持体３６Ａ、３６Ｂは、非回転部材としての静止部材３８に設けられた収容孔４０Ａ及び４０Ｂにそれぞれ遊嵌合状態にて収容されている。静止部材３８は、回転軸線１８の周りに全周に亘り延在し、円筒状の内周部にて圧入又はねじ止めにより車輪支持部材２８のスリーブ部２８Ａに一体的に固定されている。
　摩擦材３４Ａ及び３４Ｂとは反対の摩擦材担持体３６Ａ及び３６Ｂの面には、それぞれ有底円筒状をなすピストン４２Ａ及び４２Ｂの開口端が溶接等の固定手段により固定されている。静止部材３８は、収容孔４０Ａ及び４０Ｂの間にそれらに整合する断面円形のシリンダボア４４を有し、シリンダボア４４は、回転軸線１８に平行な軸線４６に沿って延在している。ピストン４２Ａ及び４２Ｂは、軸線４６に沿って往復動可能にシリンダボア４４に嵌合し、互いに共働してシリンダ室４８を郭定している。シリンダボア４４に設けられたリング溝にはＯリングシール５０Ａ及び５０Ｂが嵌め込まれており、これらのＯリングシールは、ピストン４２Ａ及び４２Ｂとシリンダボア４４との間をシールしている。
　またピストン４２Ａ及び４２Ｂは、軸線４６の周りに回転可能にシリンダボア４４に嵌合し、これにより摩擦材３４Ａ、３４Ｂ及び摩擦材担持体３６Ａ、３６Ｂを軸線４６の周りに回転可能に支持している。尚、ブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂは、回転阻止構造により軸線４６の周りに回転することが阻止されるようになっていてもよい。その場合の回転阻止構造は、例えば摩擦材担持体３６Ａ及び３６Ｂの外周面に設けられ軸線４６に沿って延在するキー溝と、静止部材３８の収容孔４０Ａ及び４０Ｂの内面に固定されたキーとよりなっていてよい。また、回転阻止構造は、摩擦材担持体の外周面及び収容孔の内周面に設けられ互いに平行に対向する平面部であってもよい。
　また図１に於いては、ブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂ、ピストン４２Ａ及び４２Ｂ、シリンダ室４８は、それぞれ一つしか図示されていないが、これらは回転軸線１８の周りに均等に隔置された状態にて複数設けられていてもよい。
　静止部材３８は、回転軸線１８の周りに延在する環状溝５２を内周部の内面に有し、環状溝５２は、径方向に延在する内部通路５４によりシリンダ室４８と連通接続されている。環状溝５２は、静止部材３８の内周部に設けられた連通孔５６及び図には示されていない導管により油圧式のブレーキアクチュエータに接続されている。また静止部材３８の内周部よりも径方向外側の側面にはカバー部材５８がねじ止めにより固定されている。カバー部材５８は、サブロータ２２より隔置された状態にてサブロータを覆っており、ブレーキロータ１２と静止部材３８との間に粉塵や泥水が侵入することを防止する。
　以上の説明より解る如く、シリンダ室４８内の油圧が増大されると、ブレーキパッド１４Ａ、１４Ｂ及びピストン４２Ａ、４２Ｂが互いに離れる方向へ駆動される。これにより摩擦材３４Ａ及び３４Ｂは、それぞれディスク部２０Ａ及びサブロータ２２の摩擦面に対し押圧される。よってピストン４２Ａ、４２Ｂ及びシリンダボア４４等は、静止部材３８に支持され、それぞれディスク部２０Ａとサブロータ２２に対しブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂを押圧する第一及び第二の押圧装置６０Ａ及び６０Ｂとして機能する。
　図には示されていない車輪が回転すると、ブレーキロータ１２及び回転軸１６は車輪と共に回転軸線１８の周りに回転するが、ブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂ、スリーブ部２８、静止部材３８及びカバー部材５８は回転しない。よってディスク部２０Ａ及びサブロータ２２は、ブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂに対し相対的に回転軸線１８の周りに回転する。従ってブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂがディスク部２０Ａ及びサブロータ２２に対し押圧されると、摩擦材３４Ａ及び３４Ｂは、それぞれディスク部２０Ａ及びサブロータ２２の摩擦面と摩擦接触し、摩擦力による制動力を発生する。
　摩擦力はディスク部２０Ａ及びサブロータ２２に対するブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂの押圧力に比例し、押圧力はシリンダ室４８内の油圧に比例する。従ってシリンダ室４８内の油圧の制御によって押圧力を制御することにより、ブレーキ装置１０が発生する制動力を制御することができる。
　第一の実施形態によれば、ディスク部２０Ａ、円筒部２０Ｂ及びサブロータ２２は、回転軸線１８を通る径方向の切断面で見て径方向内方へ開いたコの字形の断面形状をなしている。そして押圧装置６０Ａ及び６０Ｂは、ブレーキパッド１４Ａ、１４Ｂと共にディスク部２０Ａとサブロータ２２との間に配設され、それらに対しブレーキパッド１４Ａ、１４Ｂを互いに離れる方向へ押圧するようになっている。
　よって、従来のディスク型のブレーキ装置の如くロータディスクの両側に於いて一対の摩擦部材や押圧装置を支持すると共に押圧装置の押圧力の反力を担持するキャリパは不要であり、キャリパの剛性を高くすることも不要である。また、第一及び第二のディスク部としてのディスク部２０Ａ及びサブロータ２２は、回転軸線１８の周りに全周に亘り延在しているので、回転軸線の周りに円弧状にしか延在しないキャリパに比してロータディスク１２の剛性を高くすることができる。
　また、押圧装置６０Ａ及び６０Ｂが発生する押圧力はシリンダ室４８内の油圧の制御によって制御され、シリンダ室４８はディスク部２０Ａとサブロータ２２との間に配置された静止部材３８内に形成されている。そしてシリンダ室４８内の油圧は静止部材３８内に形成された内部通路５４を経て制御される。
　よって、従来のディスク型のブレーキ装置の如く押圧装置がロータディスクの外側に配置されているブレーキ装置に於いて、押圧装置を駆動するために押圧装置に接続される導管等を不要にすることができる。
　従って第一の実施形態によれば、従来のディスク型の摩擦ブレーキ装置に比して、大型化、構造の複雑化、コストアップを抑制しつつ、ロータディスク１２の剛性を高くし、これにより摩擦ブレーキ装置１０の剛性や耐久性を向上させることができる。
　特に、第一の実施形態によれば、ピストン４２Ａ及び４２Ｂは、共通のシリンダボア４４に嵌合することによりそれらの間に共通のシリンダ室４８を郭定し、回転軸線１８に平行な軸線４６に沿って往復動するようになっている。よって例えば後述の第二の実施形態の如く、ピストン４２Ａ、４２Ｂがそれぞれ対応するシリンダボアに嵌合する場合に比して、シリンダボアの数を低減すると共に、シリンダ室の圧力を制御するための内部通路５４などの数も低減することができる。また、シリンダ室４８の圧力によるディスク部２０Ａ及びサブロータ２２に対する押圧力の反力を静止部材３８によって担持する必要がない。よってピストン４２Ａ、４２Ｂがそれぞれ対応するシリンダボアに嵌合する場合に比して、ブレーキ装置１０の構造を単純化することができる。
　また、後述の第二の実施形態の如くピストン４２Ａ、４２Ｂが周方向に隔置されたシリンダボアに嵌合する場合に比して、回転軸線１８の周りに多数の摩擦材３４Ａ及び３４Ｂ及びそれらに対応する押圧装置６０Ａ及び６０Ｂを配設することができる。よって摩擦部材及び押圧装置を小型化しつつそれらの数を多くすることができ、これによりブレーキ装置１０を小型化したりブレーキ装置の制動作用を高くしたりすることができる。
［第二の実施形態］
　図２は車両用ブレーキ装置として構成された本発明による摩擦ブレーキ装置の第二の実施形態を示す部分正面図、図３は図２の線III－IIIに沿う断面図である。尚図２及び図３に於いて、図１に示された部材と同一の部材には図１に於いて付された符号と同一の符号が付されている。
　この第二の実施形態に於いては、メインロータ２０は、ディスク部２０Ａと円筒部２０Ｂとを有しているが、回転軸１６とは別の部材である。回転軸１６は外端部にフランジ部１６Ａを有し、ディスク部２０Ａは、内周部にて４本のボルト３２によりフランジ部１６Ａに連結されている。従って図には示されていないが、ボルト３２及びこれに螺合するナットは、共締めによりディスク部２０Ａをフランジ部１６Ａと共に車輪のリム部に一体的に連結する。
　また、サブロータ２２の内周部と静止部材３８の円筒状の内周部との間には、回転軸線１８の周りに全周に亘り延在するシール部材６２が配置されている。従ってメインロータ２０及び、サブロータ２２は、回転軸１６、車輪支持部材２８、シール部材６２及び静止部材３８と共働して密閉空間６４を形成しており、ブレーキパッド１４Ａ、１４Ｂ及び静止部材３８の主要部は、密閉空間６４に収容されている。そして密閉空間６４には潤滑剤が充填されている。
　ブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂは、それぞれ二つずつ設けられており、ブレーキパッド１４Ａは、回転軸線１８の周りに１８０°互いに隔置され、ブレーキパッド１４Ｂは、ブレーキパッド１４Ａに対し回転軸線１８の周りに９０°隔置されている。従ってブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂは、回転軸線１８に平行な軸線に沿って配置されるのではなく、回転軸線１８の周りに交互に９０°隔置された状態にて配置されている。
　各ブレーキパッド１４Ａに固定されたピストン４２Ａは、静止部材３８に設けられ回転軸線１８に平行な軸線４６Ａに沿って延在するシリンダボア４４Ａに往復動可能に嵌合し、静止部材３８と共働してシリンダ室４８Ａを郭定している。各シリンダ室４８Ａは、静止部材３８に設けられ径方向に延在する内部通路５４Ａにより環状溝５２と連通接続されている。
　同様に、各ブレーキパッド１４Ｂに固定されたピストン４２Ｂは、静止部材３８に設けられ回転軸線１８に平行な軸線４６Ｂに沿って延在するシリンダボア４４Ｂに往復動可能に嵌合し、静止部材３８と共働してシリンダ室４８Ｂを郭定している。各シリンダ室４８Ｂは、静止部材３８に設けられ径方向に延在する内部通路５４Ｂにより環状溝５２と連通接続されている。
　図３と図１との比較より解る如く、この第二の実施形態の他の点は上述の第一の実施形態と同様に構成されている。従ってシリンダ室４８Ａ及び４８Ｂ内の油圧を制御することによってディスク部２０Ａ及びサブロータ２２に対するブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂの押圧力を制御することにより、ブレーキ装置１０が発生する制動力を制御することができる。
　以上の説明より解る如く、第二の実施形態によれば、ディスク部２０Ａ、円筒部２０Ｂ及びサブロータ２２は、回転軸線１８を通る径方向の切断面で見て径方向内方へ開いたコの字形の断面形状をなしている。そしてブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂ、ピストン４２Ａ及び４２Ｂ等よりなる押圧装置６０Ａ及び６０Ｂ、これらを支持する静止部材３８は、ディスク部２０Ａとサブロータ２２との間に配設されている。
　従って、第一の実施形態の場合と同様に、従来のディスク型の摩擦ブレーキ装置に比して、大型化、構造の複雑化、コストアップを抑制しつつ、ロータディスク１２の剛性を高くし、これにより摩擦ブレーキ装置１０の剛性や耐久性を向上させることができる。
　特に、第二の実施形態によれば、ブレーキパッド１４Ａ及びこれに対応する押圧装置６０Ａは回転軸線１８の周りにブレーキパッド１４Ｂ及びこれに対応する押圧装置６０Ｂより隔置されている。
　よって、ブレーキパッド１４Ａ、１４Ｂ及びこれらに対応する押圧装置６０Ａ、６０Ｂを回転軸線１８に平行な直線に沿って配設する必要がない。従って上述の第一の実施形態の場合に比して、ディスク部２０Ａとサブロータ２２との間の間隔を小さくし、これによりブレーキ装置１０の回転軸線１８に沿う方向の大きさを小さくすることができる。
　また、第二の実施形態によれば、ブレーキパッド１４Ａ、１４Ｂ及びこれらに対応する押圧装置６０Ａ、６０Ｂはそれぞれ二つずつ設けられ、回転軸線１８の周りに交互に均等に隔置されている。
　従って、ブレーキパッド１４Ａ、１４Ｂ及びこれらに対応する押圧装置６０Ａ、６０Ｂがそれぞれ一つずつしか設けられていない構造の場合に比して、ブレーキ装置１０の制動作用を高くことができる。また、ブレーキパッド及び押圧装置は交互に均等に隔置されているので、ブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂよりディスク部２０Ａ及びサブロータ２２に作用する荷重を分散させ、これらが回転軸線１８に対し傾斜変形する虞れを低減することができる。
　また、第二の実施形態によれば、回転部材としてのロータディスク１２は非回転部材としての静止部材３８と共働してブレーキパッド１４Ａ、１４Ｂ及びこれらに対応する押圧装置を収容する密閉空間６２を郭定している。
　従って、ブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂとディスク部２０Ａ及びサブロータ２２との間や押圧装置に泥水や粉塵が侵入する虞れを低減し、これによりブレーキ装置１０の耐久性を向上させることができる。また、ブレーキ装置１０の内部に泥水や粉塵が侵入することを抑制するカバー等の必要性を排除することができる。
　また、第二の実施形態によれば、密閉空間６２には潤滑液が充填されている。従って、ブレーキパッド１４Ａ及び１４Ｂとディスク部２０Ａ及びサブロータ２２との間の摩擦接触部を潤滑液にて潤滑することができる。よってこれらの異常摩耗を抑制し、摩擦による発熱やブレーキ鳴きを抑制すると共に、潤滑液によるブレーキパッド等の冷却によってそれらの昇温を抑制することができる。
　また、第一及び第二の実施形態によれば、円筒部２０Ｂの厚さはディスク部２０Ａ及びサブロータ２２の厚さよりも小さい。しかし円筒部２０Ｂは回転軸線１８の周りに全周に亘り延在する円筒状をなし、円筒部２０Ｂの剛性はディスク部２０Ａ及びサブロータ２２の剛性よりも高い。
　よって、円筒部２０Ｂの剛性がディスク部２０Ａ及びサブロータ２２の剛性よりも低い場合に比して、ブレーキ装置１０が作動する際のディスク部２０Ａ及びサブロータ２２が互いに離れる方向へ変形する量を小さくすることができる。従って、剛性の大小関係が逆の場合に比して、ブレーキ装置１０の制動作用を向上させることができる。
　また、第一及び第二の実施形態によれば、メインロータ２０及びサブロータ２２は、回転軸線１８を通る径方向の切断面で見て径方向内方へ開いたコの字形の断面形状をなしている。そしてブレーキパッド１４Ａ、１４Ｂ及びピストン４２Ａ、４２Ｂ等よりなる押圧装置を支持する静止部材３８は、内周部にて車輪支持部材２８に支持され、径方向内側からディスク部２０Ａとサブロータ２２との間へ延在している。
　従って、メインロータ２０及びサブロータ２２が径方向内方以外の方向へ開いたコの字形の断面形状をなしている場合に比して、静止部材３８の構造を単純化することができ、これによりブレーキ装置１０の構造を単純化し小型化することができる。
　また、第一及び第二の実施形態によれば、摩擦材３４Ａ、３４Ｂは、それぞれ摩擦材担持体３６Ａ、３６Ｂ及びピストン４２Ａ、４２Ｂと共に軸線４６の周りに回転可能に支持されている。よってブレーキ装置１０の作動によって摩擦材３４Ａ及び３４Ｂがそれぞれディスク部２０Ａ及びサブロータ２２に対し押圧されこれらに摩擦係合すると、摩擦材３４Ａ及び３４Ｂはディスク部２０Ａ及びサブロータ２２により軸線４６の周りに回転駆動される。
　図４は本発明のブレーキ装置１０の要部を回転軸線１８に沿って見た模式的説明図である。
　ブレーキ装置１０が作動すると、摩擦材３４Ａ及び３４Ｂはそれぞれディスク部２０Ａ及びサブロータ２２に対し押圧されこれらに摩擦係合する。よって摩擦材３４Ａ及び３４Ｂはディスク部２０Ａ及びサブロータ２２より相対運動の方向とは逆の方向の摩擦力Ｆを受け、この摩擦力がロータディスク１２を減速させる制動力を発生する。摩擦材３４Ａ、３４Ｂとディスク部２０Ａ、サブロータ２２との間の摩擦係数及び押圧力が全ての領域に於いて同一であれば、摩擦力Ｆも全ての領域に於いて同一である。
　しかし摩擦力Ｆが作用する長さＬ、即ち回転軸線１８の周りの長さは、回転軸線１８から径方向の距離によって異なる。軸線４６からの距離が同一であっても、軸線４６よりも径方向外側に於ける距離Ｌoutは軸線４６よりも径方向内側に於ける距離Ｌinよりも大きい。摩擦力Ｆによって摩擦材３４Ａ、３４Ｂに与えられるエネルギー（仕事量）は摩擦力Ｆと長さＬとの積と考えられ、軸線４６よりも径方向外側に於いて与えられるエネルギーは軸線４６よりも径方向内側に於いて与えられるエネルギーよりも大きい。よってこのエネルギーの差により、摩擦材３４Ａ、３４Ｂは回転軸線１８の周りのディスク部２０Ａ、サブロータ２２の回転方向と同一の方向に軸線４６の周りに回転せしめられる。
　よって、第一及び第二の実施形態によれば、ブレーキ装置１０の作動時に摩擦材３４Ａ、３４Ｂを軸線４６の周りに自動的に回転させることができる。従って、摩擦材３４Ａ、３４Ｂが回転しない場合に比して、それらの表面の偏摩耗の虞れを低減し、ブレーキ装置１０の耐久性を向上させることができる。
　また、第一及び第二の実施形態によれば、円筒部２０Ｂはディスク部２０Ａと一体をなし、円筒部２０Ｂ及びディスク部２０Ａは車輪のリム部が連結されるメインロータ２０を形成している。
　従って、円筒部２０Ｂがサブロータ２２の一部をなし、円筒部２０Ｂが実質的に円板状のメインロータ２０に連結される場合に比して、ブレーキロータ１２の剛性を高くすると共に、車輪のリム部に対するブレーキ装置１０の取付け強度を高くすることができる。
　以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
　例えば上述の各実施形態に於いては、摩擦材３４Ａ、３４Ｂ、摩擦材担持体３６Ａ、３６Ｂ及びピストン４２Ａ、４２Ｂはそれぞれ互いに同一の直径を有しているが、これらは互いに異なる直径を有していてもよい。
　また、上述の第一の実施形態に於いては、メインロータ２０及びサブロータ２２は、回転軸１６、車輪支持部材２８及び静止部材３８と共働して密閉空間を形成していないが、第二の実施形態と同様に密閉空間が形成されるよう修正されてもよい。また、その場合密閉空間に潤滑剤が充填されてもよい。
　また、上述の第二の実施形態に於いては、メインロータ２０及びサブロータ２２は、回転軸１６、車輪支持部材２８、シール部材３０及び静止部材３８と共働して密閉空間を形成しており、密閉空間には潤滑剤が充填されている。しかし、密閉空間に潤滑剤が充填されていなくてもよく、また密閉空間が形成されていなくてもよい。
　また、上述の各実施形態に於いては、円筒部２０Ｂはディスク部２０Ａと一体に形成されてメインロータ２０を形成している。しかし、円筒部２０Ｂはサブロータ２２と一体に形成されてもよく、またディスク部２０Ａ、円筒部２０Ｂ、サブロータ２２が別体に形成されてもよい。
　また、上述の各実施形態に於いては、押圧装置はピストンがシリンダボアに嵌合してシリンダ室を形成する油圧式のものであるが、電磁式のアクチュエータであるよう修正されてもよい。また、各実施形態のブレーキ装置は車両用のブレーキ装置であるが、本発明のブレーキ装置は車両以外の用途に適用されてもよい。

Claims (8)

  1. 　回転軸線に沿って互いに隔置され前記回転軸線の周りに全周に亘り延在する第一及び第二のディスク部と、前記第一及び第二のディスク部の外周部を一体に接続する接続部とを有するブレーキロータと、前記第一及び第二のディスク部の間に配置された第一及び第二の摩擦部材と、前記第一及び第二のディスク部の間にて非回転部材に支持され、それぞれ前記第一及び第二のディスク部に対し前記第一及び第二の摩擦部材を押圧する第一及び第二の押圧装置と、を有することを特徴とする摩擦ブレーキ装置。
  2. 　前記接続部の剛性は前記第一及び第二のディスク部の剛性よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の摩擦ブレーキ装置。
  3. 　前記接続部は前記第一及び第二のディスク部の一方と一体に形成され、前記第一及び第二のディスク部の他方は連結解除可能な連結装置により前記接続部と一体的に連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の摩擦ブレーキ装置。
  4. 　前記第一及び第二の押圧装置は前記非回転部材に設けられ前記第一及び第二のディスク部を横切る方向に延在するシリンダボアと、前記シリンダボアに嵌合する第一及び第二のピストンと、を有し、前記第一及び第二のピストンは前記シリンダボアと共働して共通のシリンダ室を郭定していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の摩擦ブレーキ装置。
  5. 　前記第一の摩擦部材及び前記第一の押圧装置は前記回転軸線の周りに前記第二の摩擦部材及び前記第二の押圧装置より隔置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の摩擦ブレーキ装置。
  6. 　前記第一及び第二の摩擦部材及び前記第一及び第二の押圧装置はそれぞれ二つ以上設けられ、前記回転軸線の周りに交互に均等に隔置されていることを特徴とする請求項５に記載の摩擦ブレーキ装置。
  7. 　前記ブレーキロータは前記非回転部材と共働して前記第一及び第二の摩擦部材及び前記第一及び第二の押圧装置を収容する密閉空間を郭定していることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一つに記載の摩擦ブレーキ装置。
  8. 　前記密閉空間には潤滑液が充填されていることを特徴とする請求項７に記載の摩擦ブレーキ装置。
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