ディスクブレーキ装置
【課題】摩擦材の経時変化に関係なくブレーキ鳴きを抑制することが可能なディスクブレーキ装置を提供する。
【解決手段】パッド保持体１８が、(c-1)ブレーキパッド１６がディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、パッド１６のトレーリング側の一部を当接させてそのパッド１６のディスクロータの回転に伴う周方向への移動を制限する第１制限部８０と、(c-2)パッド１６のリーディング側の一部を当接させてそのパッド１６の第１制限部回りの回動を制限する第２制限部８２とを有し、その第１制限部８０とディスクロータの回転中心Ｏとを結ぶ線分を直径とする円Ｃ1の内側に、パッド１６の摩擦材３４が存在しないように構成する。摩擦材３４の摺接面上のすべての点に作用する力の第１制限部回りのモーメントを同じ方向にして、パッド１６の第１制限部回りの回動を常に同じ方向にできる。
【解決手段】パッド保持体１８が、(c-1)ブレーキパッド１６がディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、パッド１６のトレーリング側の一部を当接させてそのパッド１６のディスクロータの回転に伴う周方向への移動を制限する第１制限部８０と、(c-2)パッド１６のリーディング側の一部を当接させてそのパッド１６の第１制限部回りの回動を制限する第２制限部８２とを有し、その第１制限部８０とディスクロータの回転中心Ｏとを結ぶ線分を直径とする円Ｃ1の内側に、パッド１６の摩擦材３４が存在しないように構成する。摩擦材３４の摺接面上のすべての点に作用する力の第１制限部回りのモーメントを同じ方向にして、パッド１６の第１制限部回りの回動を常に同じ方向にできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクロータとブレーキパッドとの摩擦により制動力を発生させるディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクブレーキ装置は、一般的に、(A)車輪とともに回転するディスクロータと、(B)摩擦材を有するブレーキパッドと、(C)ブレーキパッドを、摩擦材がディスクロータの摺接面に対向するように、かつ、ディスクロータの摺接面に対して接近離間可能に保持するパッド保持体と、(D)ブレーキパッドをディスクロータの摺接面に押し付けるシリンダを有するキャリパとを備え、ディスクロータとブレーキパッドとの摩擦により制動力を発生させる構造とされる。そして、ディスクブレーキ装置では、従来から、ディスクロータとブレーキパッドとの摩擦に起因して生じるそれらの間の振動、いわゆるブレーキ鳴きが問題となっており、そのブレーキ鳴きを抑制するために、例えば、下記特許文献に記載されているディスクブレーキ装置が存在する。
【特許文献１】特開平１−１４５４３７号公報
【特許文献２】特開平７−７７２２９号公報
【特許文献３】特開平７−２７１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載されているディスクブレーキ装置は、ブレーキパッドがディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、パッド保持体が、ブレーキパッドをそれのトレーリング側のみにおいて拘束する構造とされている。このような構造の場合、ブレーキパッドのリーディング側が、ディスクロータの回転軸線方向に振動しやすいと考えられるため、ブレーキ鳴きを抑制できるとは言い難い。それに対して、特許文献２，３に記載されているディスクブレーキ装置は、ブレーキパッドをそれのトレーリング側とリーディング側との２箇所において拘束する構造とされている。具体的に言えば、パッド保持体が、ブレーキパッドがディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、ブレーキパッドのトレーリング側の一部を当接させてそのブレーキパッドのディスクロータの回転に伴う周方向への移動を制限するとともに、ブレーキパッドのリーディング側の一部を当接させてそのブレーキパッドのトレーリング側の支持点回りの回動を制限するようにされている。
【０００４】
ディスクブレーキ装置においては、ブレーキが使用されるほど、ブレーキパッドの摩擦材は摩耗することになる。上記特許文献に記載されているディスクブレーキ装置においては、摩擦材が偏摩耗した場合等のように摩擦材の摩耗した状態によっては、例えば、摩擦材がそれ全体としてディスクロータから受ける力の方向が変わること等により、ブレーキパッドの動作が、摩擦材が摩耗する前と異なるような事態が生じる場合がある。そのような場合には、パッド保持体により拘束される際のブレーキパッドの姿勢が安定しないため、ブレーキパッドが充分に拘束されず、ブレーキ鳴きが生じる可能性が高くなってしまうのである。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、摩擦材の経時変化に関係なくブレーキ鳴きを抑制することが可能なディスクブレーキ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のディスクブレーキ装置は、パッド保持体が、(c-1)ブレーキパッドがディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、ブレーキパッドのトレーリング側の一部を当接させてそのブレーキパッドのディスクロータの回転に伴う周方向への移動を制限する第１制限部と、(c-2)ブレーキパッドのリーディング側の一部を当接させてそのブレーキパッドの第１制限部回りの回動を制限する第２制限部とを有し、その第１制限部とディスクロータの回転中心とを結ぶ線分を直径とする円の内側に、ブレーキパッドの摩擦材が存在しないように構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のディスクブレーキ装置は、摩擦材の摺接面上のすべての点に作用する力の第１制限部回りのモーメントを同じ方向にできるため、ブレーキパッドのリーディング側を第２制限部によって確実に拘束して、ブレーキ鳴きを抑制することが可能である。つまり、摩擦材が摩耗した場合であっても、第１制限部回りのモーメントの方向は変わらないため、ブレーキパッドを確実に拘束することができる。したがって、本発明のディスクブレーキ装置は、摩擦材の経時変化に関係なくブレーキ鳴きを抑制することが可能である。
【発明の態様】
【０００７】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００８】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、請求項１に（２）項の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項２に（３）項の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項２に（４）項の技術的特徴を付加したものが請求項４に、それぞれ相当する。
【０００９】
（１）(A)車輪とともに回転するディスクロータと、(B)摩擦材を有するブレーキパッドと、(C)そのブレーキパッドを、前記摩擦材が前記ディスクロータの摺接面に対向するように、かつ、前記ディスクロータの摺接面に対して接近離間可能に保持するパッド保持体と、(D)前記ブレーキパッドを前記ディスクロータの摺接面に押し付けるシリンダを有するキャリパとを備え、前記ディスクロータと前記ブレーキパッドとの摩擦により制動力を発生させるディスクブレーキ装置であって、
前記パッド保持体が、(c-1)前記ブレーキパッドが前記ディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、前記ブレーキパッドのトレーリング側の一部を当接させてそのブレーキパッドの前記ディスクロータの回転に伴う周方向への移動を制限する第１制限部と、(c-2)前記ブレーキパッドが前記ディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、前記ブレーキパッドのリーディング側の一部を当接させてそのブレーキパッドの前記第１制限部回りの回動を制限する第２制限部とを有し、
前記パッド保持体の前記第１制限部と前記ディスクロータの回転中心とを結ぶ線分を直径とする円の内側に、前記ブレーキパッドの摩擦材が存在しないように構成されたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【００１０】
一般的に、ディスクブレーキ装置においては、パッド保持体が、車輪とともに回転しない箇所に固定され、ブレーキパッドを、ディスクロータの摺接面に対して接近離間可能とするために、ディスクロータの径方向やそれと交差する方向に多少の移動を許容する状態で保持している。そのため、ブレーキパッドは、ディスクロータの摺接面に押し付けられた際にそれらの間の摩擦に起因して振動する場合、いわゆるブレーキ鳴きが生じる場合がある。本項の態様は、ブレーキパッドがディスクロータに押し付けられた際に、ブレーキパッドをパッド保持体に確実に拘束させることで、ブレーキ鳴きの抑制を図るものである。具体的には、本項に記載のディスクブレーキ装置は、パッド保持体が、(c-1)ブレーキパッドのトレーリング側（ディスクロータの回転方向における前方側）の一部を当接させてそのブレーキパッドのディスクロータの回転に伴う周方向への移動を制限する第１制限部と、(c-2)ブレーキパッドのリーディング側（ディスクロータの回転方向における後方側）の一部を当接させてそのブレーキパッドの第１制限部回りの回動を制限する第２制限部とを有し、ブレーキパッドの摩擦材をディスクロータの回転軸線方向から見た場合に、パッド保持体の第１制限部とディスクロータの回転中心とを結ぶ線分を直径とする円の内側に、ブレーキパッドの摩擦材が存在しないように構成されている。
【００１１】
ディスクブレーキ装置は、一般的に、制限されたスペース（例えば、車輪のディスクホイール内）に収容されるように、コンパクト化が図られる。そのため、従来のディスクブレーキ装置においては、摩擦材の摺接面を大きくし、それらを保持する部分を小さくするために、ブレーキパッドの一構成要素であり摩擦材が固着される部材は、摩擦材より僅かに大きい大きさとされている。つまり、パッド保持体のブレーキパッドを当接させる箇所が、摩擦材の近くに設けられた構成のディスクブレーキ装置が、一般的である。
【００１２】
ところが、第１制限部が摩擦材の近くに設けられると、パッド保持体の第１制限部とディスクロータの回転中心とを結ぶ線分を直径とする円（以下、「規定円」と呼ぶ場合がある）の内側と外側との両者に、摩擦材が存在することになる。そのように規定円の内側と外側との両者に摩擦材が存在する場合、規定円の内側に存在する摩擦材の摺接面上の点においてディスクロータから受ける力の第１制限部回りのモーメントと、規定円の外側に存在する摩擦材の摺接面上の点においてディスクロータから受ける力の第１制限部回りのモーメントとは、互いに逆方向のモーメントとなってしまう。それに対して、本項の態様にによれば、ブレーキパッドの摩擦材上のすべての点において、ディスクロータから受ける力の第１制限部回りのモーメントを同じ方向とすることができることから、ブレーキパッドのリーディング側を、ブレーキパッドの第１制限部回りの回動を制限する第２制限部によって確実に拘束して、ブレーキ鳴きを抑制することが可能となっている。
【００１３】
また、規定円の内側と外側との両者に摩擦材が存在する場合において、例えば、摩擦材が偏摩耗等したことによって、摩擦材全体としての第１制限部回りのモーメントが、摩耗する前と後とで逆方向となる場合がある。そのような場合には、ブレーキパッドを第２制限部によって拘束できないため、ブレーキ鳴きが生じ易くなってしまうのである。それに対して、本項の態様では、摩擦材が偏摩耗した場合であっても、第１制限部回りのモーメントは常に摩擦材が摩耗する前と同じ方向であるため、ブレーキパッドをトレーリング側とリーディング側との２箇所において確実に拘束して、ブレーキ鳴きを抑制することができる。したがって、本項の態様によれば、摩擦材の経時変化に関係なくブレーキ鳴きを抑制することが可能となっているのである。
【００１４】
上記規定円の内側にブレーキパッドの摩擦材が存在しないようにするためには、第１制限部の位置を摩擦材から遠くに離すことで容易に実現するが、先にも述べたように制限されたスペースに収容されることを考慮して、第１制限部を設定する必要がある。つまり、第１制限部は、それが摩擦材からできる限り離れることなく、規定円の内側にブレーキパッドの摩擦材が存在しないように配置されることが望ましいのである。
【００１５】
なお、本項に記載のディスクブレーキ装置は、ディスクロータの回転中心とブレーキパッドの摩擦材の位置，形状とに基づいて、第１制限部の位置が設定されてもよく、ディスクロータの回転中心と第１制限部の位置とに基づいて、ブレーキパッドの摩擦材の位置，形状が設定されてもよい。ただし、後者の態様では、制限されたスペースの中で第１制限部から摩擦材を遠ざけるためには、摩擦材の摺接面を小さくしなければならない場合がある。そのように摩擦材の摺接面を小さくしてしまうと、摩擦材の寿命が低下することが考えられる。つまり、その摩擦材の寿命の低下を防止するためには、従来のディスクブレーキ装置に用いられているものと同等以上の摺接面の面積を有する摩擦材を採用することが望ましい。したがって、摩擦材の寿命の低下を防止するという観点からすれば、その従来のディスクブレーキ装置に用いられている摩擦材の位置，形状とディスクロータの回転中心とに基づいて、第１制限部の位置が設定されることが望ましいのである。ちなみに、本項に記載のディスクブレーキ装置は、第１制限部，第２制限部の各々を、少なくとも車両が前進する場合におけるパッド保持体のトレーリング側，リーディング側に設けたものとすることができる。
【００１６】
（２）当該ディスクブレーキ装置が、前記パッド保持体の前記第１制限部と前記ディスクロータの回転中心とを結ぶ線分を直径とする円に、前記ブレーキパッドの摩擦材の摺接面の周縁が接するように構成された(1)項に記載のディスクブレーキ装置。
【００１７】
本項に記載の態様によれば、前記規定円の内側にブレーキパッドの摩擦材が存在しない構成という条件下で、第１制限部を摩擦材のできる限り近くに配置したディスクブレーキ装置を実現することが可能となる。つまり、本項の態様は、ディスクブレーキ装置を制限されたスペースに配設するために、特に有効な態様である。
【００１８】
（３）前記第１制限部が、
前記ディスクロータの回転中心と前記摩擦材の周方向の中心とを通る直線に平行で、かつ、その直線からトレーリング側に最も離れている前記摩擦材の摺接面周縁の接線上に配置された(1)項または(2)項に記載のディスクブレーキ装置。
【００１９】
先にも述べたように、従来のディスクブレーキ装置において、第１制限部は、摩擦材の近くに配置されていた。具体的には、例えば、第１制限部が、摩擦材のトレーリング側の端部付近に配置されたディスクブレーキ装置が存在する。本項の態様は、そのようなディスクブレーキ装置である場合に、第１制限部の位置を、上記の接線上で、従来の位置からディスクロータの回転中心に近い位置に変更するという簡便な方法で、設定することができる。なお、前記規定円が摩擦材の周縁に接する態様と合わせれば、第１制限部を、より適切に配置することできる。
【００２０】
（４）前記摩擦材の摺接面周縁のトレーリング側かつ径方向内側のコーナ部に位置し、前記ディスクロータの回転中心と前記摩擦材の周方向の中心とを通る直線に直交する直線が接する点を規定点と定義するとともに、
その規定点と前記ディスクロータの回転中心とを結ぶ線分の垂直二等分線と、その規定点における前記摩擦材の摺接面周縁の法線とを定義した場合において、
前記第１制限部が、それら垂直二等分線と法線との交点を中心として前記規定点と前記ディスクロータの回転中心とを通る円の円周上に設けられた(1)項または(2)項に記載のディスクブレーキ装置。
【００２１】
本項に記載の態様は、ディスクロータの回転中心と、ブレーキパッドの摩擦材の位置，形状とから、第１制限部を設定する方法を具体化した態様である。ブレーキパッドの摩擦材は、一般的に、概して長方形に近い形状とされている。そして、摩擦材が前記規定円の内側に存在しないようにするとともに、第１制限部を摩擦材のできる限り近くに配置するためには、摩擦材の４つの角のうちトレーリング側かつ径方向内側の角の近傍が、前記規定円に接することが望ましい。そこで、本項の態様は、その摩擦材のトレーリング側かつ径方向内側のコーナ部に接するように、第１制限部を決定するようにされている。したがって、本項の態様によれば、従来のディスクブレーキ装置に用いられている摩擦材の位置，形状とディスクロータの回転中心とに基づいて第１制限部を設定できるため、摩擦材の摺接面を小さくした場合のように摩擦材の寿命を低下させることはなく、逆に、摩擦材から第１制限部を遠ざけたことにより、摩擦材の摺接面を大きくできる場合がある。なお、本項の態様は、規定円に摩擦材の摺接面の周縁が接する態様の一態様であると考えることができる。
【００２２】
（５）前記パッド保持体が、車両の前進時に前記ディスクロータが回転する場合と、車両の後退時に前記ディスクロータが回転する場合との各々に対応して、前記第１制限部となる２つの第１制限部、および、前記第２制限部となる２つの第２制限部を有する(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載のディスクブレーキ装置。
【００２３】
本項に記載の態様は、車両が前進する場合のブレーキ操作と、後退する場合のブレーキ操作とのいずれの場合においても、摩擦材の経時変化に関係なく、ブレーキパッドをそれのトレーリング側とリーディング側との２箇所で拘束して、ブレーキ鳴きを抑制することが可能である。
【実施例】
【００２４】
以下、請求可能発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。また、〔発明の態様〕の各項の説明に記載されている技術的事項を利用して、下記の実施例の変形例を構成することも可能である。
【００２５】
＜第１実施例＞
請求可能発明の第１実施例であるディスクブレーキ装置１０を図１，図２に示す。図１は、ディスクブレーキ装置１０の正面図であり、図２は、断面図（図１におけるＡ−Ａ断面）である。本ディスクブレーキ装置１０は、車輪と一体的に回転するディスクロータ１２と、車輪とともに回転しない車両の一部、具体的には、ステアリングナックル１４（図２参照）に配設された１対のブレーキパッド１６との摩擦により制動力を発生させるものである。ディスクブレーキ装置１０は、それらディスクロータ１２および１対のブレーキパッド１６と、ステアリングナックル１４に固定されて１対のブレーキパッド１６を保持するパッド保持体としてのマウンティング１８と、そのマウンティング１８に支持されたキャリパ２０とを含んで構成される。なお、図１，２においては、ディスクブレーキ装置１０の構造を分かりやすくするために、ディスクロータ１２は、二点鎖線で位置と形状を示している。
【００２６】
ちなみに、図に示したディスクブレーキ装置１０は、右前輪に対応するものであり、図１は、車両右側から眺めた図である。つまり、この図における右回りが、車両の前進時におけるディスクロータ１２の回転方向に対応する。そして、以下の説明において、ディスクロータ１２の回転方向における前方側をトレーリング側、後方側をリーディング側と呼ぶ場合がある。詳しく言えば、前進時においては、図１における右側がトレーリング側，左側がリーディング側であり、後退時においては、左側がトレーリング側，右側がリーディング側である。
【００２７】
マウンティング１８は、ディスクロータ１２の周縁部を跨いだ状態で、２本のボルト３０によりステアリングナックル１４に設けられた取付部に固定されている。そのマウンティング１８に保持される１対のブレーキパッド１６は、裏金３２に摩擦材３４が固着されたものであり、その裏金３２には、ディスクロータ１２の周方向における両側の端部の各々に凸部３６が形成されている。一方、マウンティング１８には、それのディスクロータ１２の内側（車幅方向における車体中央側）に位置する部分と外側（車輪側）に位置する部分とに、それぞれ、１対の凹部３８が形成されている。そして、そのマウンティング１８は、１対の凹部３８の各々に裏金３２の１対の凸部３６の各々が嵌め入れられた状態で、ブレーキパッド１６を保持している。そのような構成により、１対のブレーキパッド１６は、その各々の摩擦材３４がディスクロータ１２の両側面の各々の外周に近い部分（以下、「摺接面」という場合がある）に対向するように、かつ、その摺接面に対して接近離間可能に、マウンティング１８に保持されている。
【００２８】
なお、マウンティング１８の凹部３８には、サポートプレート４０が取り付けられている。そのサポートプレート４０が弾性変形することによって、ブレーキパッド１６は、ディスクロータ１２の周方向や径方向（以下、単に「周方向」，「径方向」という場合がある）への多少の移動が許容されるとともに、後に詳しく説明するようにキャリパ２０によってブレーキパッド１６がディスクロータ１２に接近させられた場合に離間する方向に付勢されるようになっている。また、ブレーキパッド１６の前進時におけるリーディング側（図１における左側）の凸部３６には、パッドウェアインジケータ４２が取り付けられており、ブレーキパッド１６は、マウンティング１８に対して前進時におけるトレーリング側（図１における右側）に押し付けられた状態とされている。つまり、ブレーキパッド１６は、前進時におけるトレーリング側かつ径方向内側のコーナ部が、マウンティング１８に当接した状態となっている（図１において破線で示している）。
【００２９】
上記マウンティング１８には、キャリパ２０が、図２に示すように、ディスクロータ１２および１対のブレーキパッド１６を跨ぐ状態で支持されている。キャリパ２０は、キャリパ本体５０とピストン５２とを含んで構成され、そのキャリパ本体５０は、ピストン５２が嵌合されたハウジング部５４と、そのハウジング部５４から延び出すアーム部５６とを有している。つまり、キャリパ２０は、シリンダを有するものとなっている。キャリパ本体５０には、１対のスライドピン５８がディスクロータ１２の回転軸線方向（以下、単に「回転軸線方向」という場合がある）に延びる状態で固定されている。キャリパ２０は、その１対のスライドピン５８がマウンティング１８に形成された１対の摺動孔６０に挿入されることで、キャリパ本体５０が回転軸線方向に移動可能な状態で支持されている。キャリパ２０は、マウンティング１８に支持された状態において、ピストン５２が、ディスクロータ１２の内側に保持されたブレーキパッド１６に近接させられるとともに、アーム部５６の先端が、ディスクロータ１２の外側に保持されたブレーキパッド１６に近接させられた状態となっている。そして、キャリパ２０のシリンダには、キャリパ本体５０に設けられた接続孔６２から作動液が流入・流出させられるようになっている。ちなみに、キャリパ本体５０のハウジング部５４とピストン５２との間には、シリンダ内の液密を保つためのシール６４と、シリンダ内への水，埃等の異物の侵入を防止するためのブーツ６６が設けられている。
【００３０】
キャリパ２０のシリンダに作動液が流入させられると、ピストン５２が、車輪側（図２における右側）に向かって移動させられるとともに、キャリパ本体５０が、車幅方向における車体中央側（図２における左側）に向かって移動させられることになる。そのことにより、ピストン５２およびキャリパ本体５０の各々が、１対のブレーキパッド１６の各々を、ディスクロータ１２の摺接面に押し付けることになる。そして、本ディスクブレーキ装置１０は、それらブレーキパッド１６とディスクロータ１２との摩擦により制動力が発生させられるようになっている。なお、ブレーキパッド１６には、補強材として機能するアンチスクイールシム７０が取り付けられており、ブレーキパッド１６は、そのアンチスクイールシム７０を介してピストン５２およびキャリパ本体５０に押圧され、摩擦材３４の摺接面全体が、ディスクロータ１２の摺接面に対して均等に押し付けられるようになっている。また、シール６４は、キャリパ本体５０とピストン５２との相対変位によって弾性変形し、その弾性力によって、キャリパ本体５０とピストン５２とは、図２に示す原位置に戻されるようになっている。
【００３１】
車両前進時におけるブレーキ操作によって、ブレーキパッド１６がディスクロータ１２の摺接面に押し付けられた場合を考える。その場合、ブレーキパッド１６は、回転しているディスクロータ１２から力を受けて挙動が生じることになるが、そのブレーキパッド１６の挙動は、マウンティング１８により制限されるようになっている。換言すれば、マウンティング１８は、ブレーキパッド１６に加わる力を受けるようにされている。図３は、ブレーキパッド１６のマウンティング１８に対する挙動を示す図（図２におけるＢ−Ｂ断面である）である。なお、この図において、マウンティング１８は、ブレーキパッド１６を保持する箇所のみを示している。
【００３２】
ブレーキパッド１６がディスクロータ１２の摺接面に押し付けられると、まず、ブレーキパッド１６は、ディスクロータ１２の回転方向の力を受けることになる。しかし、先にも述べたように、ブレーキパッド１６は、それのトレーリング側で径方向内側のコーナ部が、マウンティング１８に当接しているため、そのディスクロータ１２の回転方向への移動は制限されることになる。つまり、そのマウンティング１８のブレーキパッド１６に当接している部分が、第１制限部８０である。そして、ブレーキパッド１６は、マウンティング１８の第１制限部８０によって拘束されるため、ブレーキパッド１６には、第１制限部８０回り（図における右回り）に回動させられることになる。そのブレーキパッド１６の回動は、主に、リーディング側において、ブレーキパッド１６の凸部３６が、マウンティング１８の凹部３８に当接することによって、制限されることになる。つまり、そのマウンティング１８の凹部３８の上部が、第２制限部８２である。
【００３３】
一般的に、ディスクブレーキ装置は、制限されたスペース、具体的には、車輪のディスクホイール内に収容されるように設計される。そのため、図４に示すように、従来のディスクブレーキ装置１００においては、マウンティング１０２が大きくならないように、ブレーキパッド１０４の摩擦材１０６の近くに第１制限部１０８が配置されていた。そのように構成されたディスクブレーキ装置１００においては、第１制限部１０８とディスクロータ１２の回転中心Ｏとを結ぶ線分を直径とする円（以下、「規定円」という場合がある）Ｃ0の内側に、摩擦材１０６の一部が存在することになる。つまり、その規定円Ｃ0の外側に存在する摩擦材１０６の摺接面上の点においてディスクロータ１２から受ける力の第１制限部１０８回りのモーメントが、図において右回りのモーメントであるのに対して、規定円Ｃ0の内側に存在する摩擦材１０６の摺接面上の点におけるモーメントは、左回りのモーメントとなる。したがって、ディスクブレーキ装置１００においては、規定円Ｃ0の内側に存在する部分におけるモーメントによって、ブレーキパッド１０４のリーディング側の拘束が弱められてしまうことになる。また、例えば、摩擦材１０６が偏摩耗した場合には、第１制限部１０８回りのモーメントがほとんど生じないような事態が起こり得る。そのような場合、ブレーキパッド１０４のリーディング側の拘束が不十分となり、ブレーキ鳴きが生じやすくなってしまうのである。
【００３４】
それに対して、本ディスクブレーキ装置１０は、図３に示すように、マウンティング１８に設けられた第１制限部８０とディスクロータ１２の回転中心Ｏとを結ぶ線分を直径とする規定円Ｃ1の内側に、摩擦材３４が存在しないように構成されている。つまり、摩擦材３４の摺接面上のすべての点における第１制限部８０回りのモーメントが、図における右回りのものとなる。したがって、本ディスクブレーキ装置１０は、ブレーキパッド１６のリーディング側を、第２制限部８２によって確実に拘束して、ブレーキ鳴きを抑制することが可能である。また、ブレーキパッド１６が偏摩耗した場合であっても、常に右回りのモーメントを発生させてブレーキパッド１６を右回りに回動させることができるため、ブレーキパッド１６をトレーリング側とリーディング側との２箇所において拘束して、ブレーキ鳴きを抑制することができる。したがって、本ディスクブレーキ装置１０は、摩擦材３４の経時変化に関係なくブレーキ鳴きを抑制することが可能となっている。
【００３５】
さらに、本ディスクブレーキ装置１０は、図４に示したディスクブレーキ装置１００に比較して、第１制限部８０が摩擦材３４から離れ、裏金３２が大きく形成されている。そのことにより、摩擦材３４も、ディスクブレーキ装置１００の摩擦材１０６より大きくされている。したがって、本ディスクブレーキ装置１０は、ディスクブレーキ装置１００に比較して、摩擦材の寿命が長くなっているのである。
【００３６】
ちなみに、本ディスクブレーキ装置１０においては、ブレーキパッド１６およびマウンティング１８が、それらの周方向の中心とディスクロータ１２の回転中心とを結ぶ直線に対して概ね対象に形成されているため、マウンティング１８は、後退時に対応する第１制限部１２０，第２制限部１２２を有している。つまり、本ディスクブレーキ装置１０は、車両が後退する際のブレーキ操作においても、前進時と同様の効果が得られるのである。
【００３７】
次に、本ディスクブレーキ装置１０における第１制限部８０の決定方法について説明する。第１制限部８０は、ブレーキパッド１６の周方向の中心とディスクロータ１２の回転中心とを結ぶ直線に平行で、かつ、その直線からトレーリング側に最も離れている摩擦材３４の摺接面周縁上の接線Ｌの概ね直線上に設けられており、規定円Ｃ1が摩擦材３４の摺接面周縁に接するように配置されている。なお、図４におけるディスクブレーキ装置１００における第１制限部１０８の位置も、概ね上記接線Ｌ上に設けられている。つまり、、本ディスクブレーキ装置１０における第１制限部８０の位置は、上記接線Ｌ上で、第１制限部１０８の位置より遠ざけるようにして決定されている。このように、本ディスクブレーキ装置１０は、規定円Ｃ1が摩擦材３４の摺接面周縁に接するという条件下で、第１制限部８０が、摩擦材３４にできる限り近い位置に設定されているのである。
【００３８】
＜第２実施例＞
図５に、第２実施例のディスクブレーキ装置１５０の要部を示す。なお、本実施例のディスクブレーキ装置１５０は、第１制限部の位置、つまり、ブレーキパッド１５２の形状（裏金１５４および摩擦材１５６の形状）およびマウンティング１５８の形状を除いて、略同様の構成であるため、本実施例のディスクブレーキ装置１５０の説明においては、第１実施例の装置と同じ機能の構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するあるいは簡略に行うものとする。
【００３９】
本実施例のディスクブレーキ装置１５０が備えるマウンティング１５８の第１制限部１７０の決定方法について説明する。本ディスクブレーキ装置１５０の第１制限部１７０は、図４に示したディスクブレーキ装置１００における摩擦材１０６の形状，位置とディスクロータ１２の回転中心とに基づいて決定されている。まず、摩擦材１０６の摺接面周縁におけるトレーリング側かつ径方向内側のコーナ部に位置する点であって、ブレーキパッド１６の周方向の中心とディスクロータ１２の回転中心とを結ぶ直線に直交する直線Ｌ0が接する点を、規定点Ａと定める。次いで、その規定点Ａとディスクロータ１２の回転中心Ｏとを結ぶ線分の垂直二等分線Ｌ1と、規定点Ａにおける摩擦材の摺接面周縁の法線Ｌ2とを定義する。そして、第１制限部１７０は、それら垂直二等分線Ｌ1と法線Ｌ2との交点を中心として、規定点Ａおよび回転中心Ｏを通る円Ｃ2の円周上に設けられている。つまり、第１制限部１７０は、ディスクロータ１２の回転中心Ｏの円Ｃ2の中心に対して対象な点である。
【００４０】
したがって、本ディスクブレーキ装置１５０は、第１実施例同様に、規定円Ｃ2の内側に摩擦材１５６が存在しないように構成されているため、ブレーキパッド１５２のリーディング側を第２制限部によって確実に拘束し、ブレーキ鳴きを抑制するとともに、摩擦材１５６の経時変化に関係なくブレーキ鳴きを抑制することが可能となっている。また、本ディスクブレーキ装置１５０は、規定円Ｃ2が摩擦材１５６の摺接面の周縁に接する条件下で、第１制限部１７０が摩擦材１５６のできる限り近くに配置されており、ブレーキパッド１５２，マウンティング１５８が大きくならないようにされているのである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】請求可能発明の第１実施例であるディスクブレーキ装置の正面図である。
【図２】第１実施例のディスクブレーキ装置の断面図（図１におけるＡ−Ａ断面）である。
【図３】第１実施例のディスクブレーキ装置におけるブレーキパッドとパッド保持体の制限部との位置関係を示す概略図（図２におけるＢ−Ｂ断面）である。
【図４】ブレーキパッドの摩擦材の近くに第１制限部が配置された従来のディスクブレーキ装置におけるブレーキパッドとパッド保持体の制限部との位置関係を示す概略図である。
【図５】第２実施例のディスクブレーキ装置におけるブレーキパッドとパッド保持体の制限部との位置関係を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０：ディスクブレーキ装置 １２：ディスクロータ １６：ブレーキパッド １８：マウンティング（パッド保持体） ２０：キャリパ ３２：裏金 ３４：摩擦材 ３６：凸部 ３８：凹部 ５０：キャリパ本体 ５２：ピストン ５４：ハウジング部 ５６：アーム部 ８０：第１制限部（前進時） ８２：第２制限部（前進時） １２０：第１制限部（後退時） １２２：第２制限部（後退時） １５０：ディスクブレーキ装置 １５２：ブレーキパッド １５４：裏金 １５６：摩擦材 １５８：マウンティング（パッド保持体） １７０：第１制限部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクロータとブレーキパッドとの摩擦により制動力を発生させるディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクブレーキ装置は、一般的に、(A)車輪とともに回転するディスクロータと、(B)摩擦材を有するブレーキパッドと、(C)ブレーキパッドを、摩擦材がディスクロータの摺接面に対向するように、かつ、ディスクロータの摺接面に対して接近離間可能に保持するパッド保持体と、(D)ブレーキパッドをディスクロータの摺接面に押し付けるシリンダを有するキャリパとを備え、ディスクロータとブレーキパッドとの摩擦により制動力を発生させる構造とされる。そして、ディスクブレーキ装置では、従来から、ディスクロータとブレーキパッドとの摩擦に起因して生じるそれらの間の振動、いわゆるブレーキ鳴きが問題となっており、そのブレーキ鳴きを抑制するために、例えば、下記特許文献に記載されているディスクブレーキ装置が存在する。
【特許文献１】特開平１−１４５４３７号公報
【特許文献２】特開平７−７７２２９号公報
【特許文献３】特開平７−２７１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載されているディスクブレーキ装置は、ブレーキパッドがディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、パッド保持体が、ブレーキパッドをそれのトレーリング側のみにおいて拘束する構造とされている。このような構造の場合、ブレーキパッドのリーディング側が、ディスクロータの回転軸線方向に振動しやすいと考えられるため、ブレーキ鳴きを抑制できるとは言い難い。それに対して、特許文献２，３に記載されているディスクブレーキ装置は、ブレーキパッドをそれのトレーリング側とリーディング側との２箇所において拘束する構造とされている。具体的に言えば、パッド保持体が、ブレーキパッドがディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、ブレーキパッドのトレーリング側の一部を当接させてそのブレーキパッドのディスクロータの回転に伴う周方向への移動を制限するとともに、ブレーキパッドのリーディング側の一部を当接させてそのブレーキパッドのトレーリング側の支持点回りの回動を制限するようにされている。
【０００４】
ディスクブレーキ装置においては、ブレーキが使用されるほど、ブレーキパッドの摩擦材は摩耗することになる。上記特許文献に記載されているディスクブレーキ装置においては、摩擦材が偏摩耗した場合等のように摩擦材の摩耗した状態によっては、例えば、摩擦材がそれ全体としてディスクロータから受ける力の方向が変わること等により、ブレーキパッドの動作が、摩擦材が摩耗する前と異なるような事態が生じる場合がある。そのような場合には、パッド保持体により拘束される際のブレーキパッドの姿勢が安定しないため、ブレーキパッドが充分に拘束されず、ブレーキ鳴きが生じる可能性が高くなってしまうのである。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、摩擦材の経時変化に関係なくブレーキ鳴きを抑制することが可能なディスクブレーキ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のディスクブレーキ装置は、パッド保持体が、(c-1)ブレーキパッドがディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、ブレーキパッドのトレーリング側の一部を当接させてそのブレーキパッドのディスクロータの回転に伴う周方向への移動を制限する第１制限部と、(c-2)ブレーキパッドのリーディング側の一部を当接させてそのブレーキパッドの第１制限部回りの回動を制限する第２制限部とを有し、その第１制限部とディスクロータの回転中心とを結ぶ線分を直径とする円の内側に、ブレーキパッドの摩擦材が存在しないように構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のディスクブレーキ装置は、摩擦材の摺接面上のすべての点に作用する力の第１制限部回りのモーメントを同じ方向にできるため、ブレーキパッドのリーディング側を第２制限部によって確実に拘束して、ブレーキ鳴きを抑制することが可能である。つまり、摩擦材が摩耗した場合であっても、第１制限部回りのモーメントの方向は変わらないため、ブレーキパッドを確実に拘束することができる。したがって、本発明のディスクブレーキ装置は、摩擦材の経時変化に関係なくブレーキ鳴きを抑制することが可能である。
【発明の態様】
【０００７】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００８】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、請求項１に（２）項の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項２に（３）項の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項２に（４）項の技術的特徴を付加したものが請求項４に、それぞれ相当する。
【０００９】
（１）(A)車輪とともに回転するディスクロータと、(B)摩擦材を有するブレーキパッドと、(C)そのブレーキパッドを、前記摩擦材が前記ディスクロータの摺接面に対向するように、かつ、前記ディスクロータの摺接面に対して接近離間可能に保持するパッド保持体と、(D)前記ブレーキパッドを前記ディスクロータの摺接面に押し付けるシリンダを有するキャリパとを備え、前記ディスクロータと前記ブレーキパッドとの摩擦により制動力を発生させるディスクブレーキ装置であって、
前記パッド保持体が、(c-1)前記ブレーキパッドが前記ディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、前記ブレーキパッドのトレーリング側の一部を当接させてそのブレーキパッドの前記ディスクロータの回転に伴う周方向への移動を制限する第１制限部と、(c-2)前記ブレーキパッドが前記ディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、前記ブレーキパッドのリーディング側の一部を当接させてそのブレーキパッドの前記第１制限部回りの回動を制限する第２制限部とを有し、
前記パッド保持体の前記第１制限部と前記ディスクロータの回転中心とを結ぶ線分を直径とする円の内側に、前記ブレーキパッドの摩擦材が存在しないように構成されたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【００１０】
一般的に、ディスクブレーキ装置においては、パッド保持体が、車輪とともに回転しない箇所に固定され、ブレーキパッドを、ディスクロータの摺接面に対して接近離間可能とするために、ディスクロータの径方向やそれと交差する方向に多少の移動を許容する状態で保持している。そのため、ブレーキパッドは、ディスクロータの摺接面に押し付けられた際にそれらの間の摩擦に起因して振動する場合、いわゆるブレーキ鳴きが生じる場合がある。本項の態様は、ブレーキパッドがディスクロータに押し付けられた際に、ブレーキパッドをパッド保持体に確実に拘束させることで、ブレーキ鳴きの抑制を図るものである。具体的には、本項に記載のディスクブレーキ装置は、パッド保持体が、(c-1)ブレーキパッドのトレーリング側（ディスクロータの回転方向における前方側）の一部を当接させてそのブレーキパッドのディスクロータの回転に伴う周方向への移動を制限する第１制限部と、(c-2)ブレーキパッドのリーディング側（ディスクロータの回転方向における後方側）の一部を当接させてそのブレーキパッドの第１制限部回りの回動を制限する第２制限部とを有し、ブレーキパッドの摩擦材をディスクロータの回転軸線方向から見た場合に、パッド保持体の第１制限部とディスクロータの回転中心とを結ぶ線分を直径とする円の内側に、ブレーキパッドの摩擦材が存在しないように構成されている。
【００１１】
ディスクブレーキ装置は、一般的に、制限されたスペース（例えば、車輪のディスクホイール内）に収容されるように、コンパクト化が図られる。そのため、従来のディスクブレーキ装置においては、摩擦材の摺接面を大きくし、それらを保持する部分を小さくするために、ブレーキパッドの一構成要素であり摩擦材が固着される部材は、摩擦材より僅かに大きい大きさとされている。つまり、パッド保持体のブレーキパッドを当接させる箇所が、摩擦材の近くに設けられた構成のディスクブレーキ装置が、一般的である。
【００１２】
ところが、第１制限部が摩擦材の近くに設けられると、パッド保持体の第１制限部とディスクロータの回転中心とを結ぶ線分を直径とする円（以下、「規定円」と呼ぶ場合がある）の内側と外側との両者に、摩擦材が存在することになる。そのように規定円の内側と外側との両者に摩擦材が存在する場合、規定円の内側に存在する摩擦材の摺接面上の点においてディスクロータから受ける力の第１制限部回りのモーメントと、規定円の外側に存在する摩擦材の摺接面上の点においてディスクロータから受ける力の第１制限部回りのモーメントとは、互いに逆方向のモーメントとなってしまう。それに対して、本項の態様にによれば、ブレーキパッドの摩擦材上のすべての点において、ディスクロータから受ける力の第１制限部回りのモーメントを同じ方向とすることができることから、ブレーキパッドのリーディング側を、ブレーキパッドの第１制限部回りの回動を制限する第２制限部によって確実に拘束して、ブレーキ鳴きを抑制することが可能となっている。
【００１３】
また、規定円の内側と外側との両者に摩擦材が存在する場合において、例えば、摩擦材が偏摩耗等したことによって、摩擦材全体としての第１制限部回りのモーメントが、摩耗する前と後とで逆方向となる場合がある。そのような場合には、ブレーキパッドを第２制限部によって拘束できないため、ブレーキ鳴きが生じ易くなってしまうのである。それに対して、本項の態様では、摩擦材が偏摩耗した場合であっても、第１制限部回りのモーメントは常に摩擦材が摩耗する前と同じ方向であるため、ブレーキパッドをトレーリング側とリーディング側との２箇所において確実に拘束して、ブレーキ鳴きを抑制することができる。したがって、本項の態様によれば、摩擦材の経時変化に関係なくブレーキ鳴きを抑制することが可能となっているのである。
【００１４】
上記規定円の内側にブレーキパッドの摩擦材が存在しないようにするためには、第１制限部の位置を摩擦材から遠くに離すことで容易に実現するが、先にも述べたように制限されたスペースに収容されることを考慮して、第１制限部を設定する必要がある。つまり、第１制限部は、それが摩擦材からできる限り離れることなく、規定円の内側にブレーキパッドの摩擦材が存在しないように配置されることが望ましいのである。
【００１５】
なお、本項に記載のディスクブレーキ装置は、ディスクロータの回転中心とブレーキパッドの摩擦材の位置，形状とに基づいて、第１制限部の位置が設定されてもよく、ディスクロータの回転中心と第１制限部の位置とに基づいて、ブレーキパッドの摩擦材の位置，形状が設定されてもよい。ただし、後者の態様では、制限されたスペースの中で第１制限部から摩擦材を遠ざけるためには、摩擦材の摺接面を小さくしなければならない場合がある。そのように摩擦材の摺接面を小さくしてしまうと、摩擦材の寿命が低下することが考えられる。つまり、その摩擦材の寿命の低下を防止するためには、従来のディスクブレーキ装置に用いられているものと同等以上の摺接面の面積を有する摩擦材を採用することが望ましい。したがって、摩擦材の寿命の低下を防止するという観点からすれば、その従来のディスクブレーキ装置に用いられている摩擦材の位置，形状とディスクロータの回転中心とに基づいて、第１制限部の位置が設定されることが望ましいのである。ちなみに、本項に記載のディスクブレーキ装置は、第１制限部，第２制限部の各々を、少なくとも車両が前進する場合におけるパッド保持体のトレーリング側，リーディング側に設けたものとすることができる。
【００１６】
（２）当該ディスクブレーキ装置が、前記パッド保持体の前記第１制限部と前記ディスクロータの回転中心とを結ぶ線分を直径とする円に、前記ブレーキパッドの摩擦材の摺接面の周縁が接するように構成された(1)項に記載のディスクブレーキ装置。
【００１７】
本項に記載の態様によれば、前記規定円の内側にブレーキパッドの摩擦材が存在しない構成という条件下で、第１制限部を摩擦材のできる限り近くに配置したディスクブレーキ装置を実現することが可能となる。つまり、本項の態様は、ディスクブレーキ装置を制限されたスペースに配設するために、特に有効な態様である。
【００１８】
（３）前記第１制限部が、
前記ディスクロータの回転中心と前記摩擦材の周方向の中心とを通る直線に平行で、かつ、その直線からトレーリング側に最も離れている前記摩擦材の摺接面周縁の接線上に配置された(1)項または(2)項に記載のディスクブレーキ装置。
【００１９】
先にも述べたように、従来のディスクブレーキ装置において、第１制限部は、摩擦材の近くに配置されていた。具体的には、例えば、第１制限部が、摩擦材のトレーリング側の端部付近に配置されたディスクブレーキ装置が存在する。本項の態様は、そのようなディスクブレーキ装置である場合に、第１制限部の位置を、上記の接線上で、従来の位置からディスクロータの回転中心に近い位置に変更するという簡便な方法で、設定することができる。なお、前記規定円が摩擦材の周縁に接する態様と合わせれば、第１制限部を、より適切に配置することできる。
【００２０】
（４）前記摩擦材の摺接面周縁のトレーリング側かつ径方向内側のコーナ部に位置し、前記ディスクロータの回転中心と前記摩擦材の周方向の中心とを通る直線に直交する直線が接する点を規定点と定義するとともに、
その規定点と前記ディスクロータの回転中心とを結ぶ線分の垂直二等分線と、その規定点における前記摩擦材の摺接面周縁の法線とを定義した場合において、
前記第１制限部が、それら垂直二等分線と法線との交点を中心として前記規定点と前記ディスクロータの回転中心とを通る円の円周上に設けられた(1)項または(2)項に記載のディスクブレーキ装置。
【００２１】
本項に記載の態様は、ディスクロータの回転中心と、ブレーキパッドの摩擦材の位置，形状とから、第１制限部を設定する方法を具体化した態様である。ブレーキパッドの摩擦材は、一般的に、概して長方形に近い形状とされている。そして、摩擦材が前記規定円の内側に存在しないようにするとともに、第１制限部を摩擦材のできる限り近くに配置するためには、摩擦材の４つの角のうちトレーリング側かつ径方向内側の角の近傍が、前記規定円に接することが望ましい。そこで、本項の態様は、その摩擦材のトレーリング側かつ径方向内側のコーナ部に接するように、第１制限部を決定するようにされている。したがって、本項の態様によれば、従来のディスクブレーキ装置に用いられている摩擦材の位置，形状とディスクロータの回転中心とに基づいて第１制限部を設定できるため、摩擦材の摺接面を小さくした場合のように摩擦材の寿命を低下させることはなく、逆に、摩擦材から第１制限部を遠ざけたことにより、摩擦材の摺接面を大きくできる場合がある。なお、本項の態様は、規定円に摩擦材の摺接面の周縁が接する態様の一態様であると考えることができる。
【００２２】
（５）前記パッド保持体が、車両の前進時に前記ディスクロータが回転する場合と、車両の後退時に前記ディスクロータが回転する場合との各々に対応して、前記第１制限部となる２つの第１制限部、および、前記第２制限部となる２つの第２制限部を有する(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載のディスクブレーキ装置。
【００２３】
本項に記載の態様は、車両が前進する場合のブレーキ操作と、後退する場合のブレーキ操作とのいずれの場合においても、摩擦材の経時変化に関係なく、ブレーキパッドをそれのトレーリング側とリーディング側との２箇所で拘束して、ブレーキ鳴きを抑制することが可能である。
【実施例】
【００２４】
以下、請求可能発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。また、〔発明の態様〕の各項の説明に記載されている技術的事項を利用して、下記の実施例の変形例を構成することも可能である。
【００２５】
＜第１実施例＞
請求可能発明の第１実施例であるディスクブレーキ装置１０を図１，図２に示す。図１は、ディスクブレーキ装置１０の正面図であり、図２は、断面図（図１におけるＡ−Ａ断面）である。本ディスクブレーキ装置１０は、車輪と一体的に回転するディスクロータ１２と、車輪とともに回転しない車両の一部、具体的には、ステアリングナックル１４（図２参照）に配設された１対のブレーキパッド１６との摩擦により制動力を発生させるものである。ディスクブレーキ装置１０は、それらディスクロータ１２および１対のブレーキパッド１６と、ステアリングナックル１４に固定されて１対のブレーキパッド１６を保持するパッド保持体としてのマウンティング１８と、そのマウンティング１８に支持されたキャリパ２０とを含んで構成される。なお、図１，２においては、ディスクブレーキ装置１０の構造を分かりやすくするために、ディスクロータ１２は、二点鎖線で位置と形状を示している。
【００２６】
ちなみに、図に示したディスクブレーキ装置１０は、右前輪に対応するものであり、図１は、車両右側から眺めた図である。つまり、この図における右回りが、車両の前進時におけるディスクロータ１２の回転方向に対応する。そして、以下の説明において、ディスクロータ１２の回転方向における前方側をトレーリング側、後方側をリーディング側と呼ぶ場合がある。詳しく言えば、前進時においては、図１における右側がトレーリング側，左側がリーディング側であり、後退時においては、左側がトレーリング側，右側がリーディング側である。
【００２７】
マウンティング１８は、ディスクロータ１２の周縁部を跨いだ状態で、２本のボルト３０によりステアリングナックル１４に設けられた取付部に固定されている。そのマウンティング１８に保持される１対のブレーキパッド１６は、裏金３２に摩擦材３４が固着されたものであり、その裏金３２には、ディスクロータ１２の周方向における両側の端部の各々に凸部３６が形成されている。一方、マウンティング１８には、それのディスクロータ１２の内側（車幅方向における車体中央側）に位置する部分と外側（車輪側）に位置する部分とに、それぞれ、１対の凹部３８が形成されている。そして、そのマウンティング１８は、１対の凹部３８の各々に裏金３２の１対の凸部３６の各々が嵌め入れられた状態で、ブレーキパッド１６を保持している。そのような構成により、１対のブレーキパッド１６は、その各々の摩擦材３４がディスクロータ１２の両側面の各々の外周に近い部分（以下、「摺接面」という場合がある）に対向するように、かつ、その摺接面に対して接近離間可能に、マウンティング１８に保持されている。
【００２８】
なお、マウンティング１８の凹部３８には、サポートプレート４０が取り付けられている。そのサポートプレート４０が弾性変形することによって、ブレーキパッド１６は、ディスクロータ１２の周方向や径方向（以下、単に「周方向」，「径方向」という場合がある）への多少の移動が許容されるとともに、後に詳しく説明するようにキャリパ２０によってブレーキパッド１６がディスクロータ１２に接近させられた場合に離間する方向に付勢されるようになっている。また、ブレーキパッド１６の前進時におけるリーディング側（図１における左側）の凸部３６には、パッドウェアインジケータ４２が取り付けられており、ブレーキパッド１６は、マウンティング１８に対して前進時におけるトレーリング側（図１における右側）に押し付けられた状態とされている。つまり、ブレーキパッド１６は、前進時におけるトレーリング側かつ径方向内側のコーナ部が、マウンティング１８に当接した状態となっている（図１において破線で示している）。
【００２９】
上記マウンティング１８には、キャリパ２０が、図２に示すように、ディスクロータ１２および１対のブレーキパッド１６を跨ぐ状態で支持されている。キャリパ２０は、キャリパ本体５０とピストン５２とを含んで構成され、そのキャリパ本体５０は、ピストン５２が嵌合されたハウジング部５４と、そのハウジング部５４から延び出すアーム部５６とを有している。つまり、キャリパ２０は、シリンダを有するものとなっている。キャリパ本体５０には、１対のスライドピン５８がディスクロータ１２の回転軸線方向（以下、単に「回転軸線方向」という場合がある）に延びる状態で固定されている。キャリパ２０は、その１対のスライドピン５８がマウンティング１８に形成された１対の摺動孔６０に挿入されることで、キャリパ本体５０が回転軸線方向に移動可能な状態で支持されている。キャリパ２０は、マウンティング１８に支持された状態において、ピストン５２が、ディスクロータ１２の内側に保持されたブレーキパッド１６に近接させられるとともに、アーム部５６の先端が、ディスクロータ１２の外側に保持されたブレーキパッド１６に近接させられた状態となっている。そして、キャリパ２０のシリンダには、キャリパ本体５０に設けられた接続孔６２から作動液が流入・流出させられるようになっている。ちなみに、キャリパ本体５０のハウジング部５４とピストン５２との間には、シリンダ内の液密を保つためのシール６４と、シリンダ内への水，埃等の異物の侵入を防止するためのブーツ６６が設けられている。
【００３０】
キャリパ２０のシリンダに作動液が流入させられると、ピストン５２が、車輪側（図２における右側）に向かって移動させられるとともに、キャリパ本体５０が、車幅方向における車体中央側（図２における左側）に向かって移動させられることになる。そのことにより、ピストン５２およびキャリパ本体５０の各々が、１対のブレーキパッド１６の各々を、ディスクロータ１２の摺接面に押し付けることになる。そして、本ディスクブレーキ装置１０は、それらブレーキパッド１６とディスクロータ１２との摩擦により制動力が発生させられるようになっている。なお、ブレーキパッド１６には、補強材として機能するアンチスクイールシム７０が取り付けられており、ブレーキパッド１６は、そのアンチスクイールシム７０を介してピストン５２およびキャリパ本体５０に押圧され、摩擦材３４の摺接面全体が、ディスクロータ１２の摺接面に対して均等に押し付けられるようになっている。また、シール６４は、キャリパ本体５０とピストン５２との相対変位によって弾性変形し、その弾性力によって、キャリパ本体５０とピストン５２とは、図２に示す原位置に戻されるようになっている。
【００３１】
車両前進時におけるブレーキ操作によって、ブレーキパッド１６がディスクロータ１２の摺接面に押し付けられた場合を考える。その場合、ブレーキパッド１６は、回転しているディスクロータ１２から力を受けて挙動が生じることになるが、そのブレーキパッド１６の挙動は、マウンティング１８により制限されるようになっている。換言すれば、マウンティング１８は、ブレーキパッド１６に加わる力を受けるようにされている。図３は、ブレーキパッド１６のマウンティング１８に対する挙動を示す図（図２におけるＢ−Ｂ断面である）である。なお、この図において、マウンティング１８は、ブレーキパッド１６を保持する箇所のみを示している。
【００３２】
ブレーキパッド１６がディスクロータ１２の摺接面に押し付けられると、まず、ブレーキパッド１６は、ディスクロータ１２の回転方向の力を受けることになる。しかし、先にも述べたように、ブレーキパッド１６は、それのトレーリング側で径方向内側のコーナ部が、マウンティング１８に当接しているため、そのディスクロータ１２の回転方向への移動は制限されることになる。つまり、そのマウンティング１８のブレーキパッド１６に当接している部分が、第１制限部８０である。そして、ブレーキパッド１６は、マウンティング１８の第１制限部８０によって拘束されるため、ブレーキパッド１６には、第１制限部８０回り（図における右回り）に回動させられることになる。そのブレーキパッド１６の回動は、主に、リーディング側において、ブレーキパッド１６の凸部３６が、マウンティング１８の凹部３８に当接することによって、制限されることになる。つまり、そのマウンティング１８の凹部３８の上部が、第２制限部８２である。
【００３３】
一般的に、ディスクブレーキ装置は、制限されたスペース、具体的には、車輪のディスクホイール内に収容されるように設計される。そのため、図４に示すように、従来のディスクブレーキ装置１００においては、マウンティング１０２が大きくならないように、ブレーキパッド１０４の摩擦材１０６の近くに第１制限部１０８が配置されていた。そのように構成されたディスクブレーキ装置１００においては、第１制限部１０８とディスクロータ１２の回転中心Ｏとを結ぶ線分を直径とする円（以下、「規定円」という場合がある）Ｃ0の内側に、摩擦材１０６の一部が存在することになる。つまり、その規定円Ｃ0の外側に存在する摩擦材１０６の摺接面上の点においてディスクロータ１２から受ける力の第１制限部１０８回りのモーメントが、図において右回りのモーメントであるのに対して、規定円Ｃ0の内側に存在する摩擦材１０６の摺接面上の点におけるモーメントは、左回りのモーメントとなる。したがって、ディスクブレーキ装置１００においては、規定円Ｃ0の内側に存在する部分におけるモーメントによって、ブレーキパッド１０４のリーディング側の拘束が弱められてしまうことになる。また、例えば、摩擦材１０６が偏摩耗した場合には、第１制限部１０８回りのモーメントがほとんど生じないような事態が起こり得る。そのような場合、ブレーキパッド１０４のリーディング側の拘束が不十分となり、ブレーキ鳴きが生じやすくなってしまうのである。
【００３４】
それに対して、本ディスクブレーキ装置１０は、図３に示すように、マウンティング１８に設けられた第１制限部８０とディスクロータ１２の回転中心Ｏとを結ぶ線分を直径とする規定円Ｃ1の内側に、摩擦材３４が存在しないように構成されている。つまり、摩擦材３４の摺接面上のすべての点における第１制限部８０回りのモーメントが、図における右回りのものとなる。したがって、本ディスクブレーキ装置１０は、ブレーキパッド１６のリーディング側を、第２制限部８２によって確実に拘束して、ブレーキ鳴きを抑制することが可能である。また、ブレーキパッド１６が偏摩耗した場合であっても、常に右回りのモーメントを発生させてブレーキパッド１６を右回りに回動させることができるため、ブレーキパッド１６をトレーリング側とリーディング側との２箇所において拘束して、ブレーキ鳴きを抑制することができる。したがって、本ディスクブレーキ装置１０は、摩擦材３４の経時変化に関係なくブレーキ鳴きを抑制することが可能となっている。
【００３５】
さらに、本ディスクブレーキ装置１０は、図４に示したディスクブレーキ装置１００に比較して、第１制限部８０が摩擦材３４から離れ、裏金３２が大きく形成されている。そのことにより、摩擦材３４も、ディスクブレーキ装置１００の摩擦材１０６より大きくされている。したがって、本ディスクブレーキ装置１０は、ディスクブレーキ装置１００に比較して、摩擦材の寿命が長くなっているのである。
【００３６】
ちなみに、本ディスクブレーキ装置１０においては、ブレーキパッド１６およびマウンティング１８が、それらの周方向の中心とディスクロータ１２の回転中心とを結ぶ直線に対して概ね対象に形成されているため、マウンティング１８は、後退時に対応する第１制限部１２０，第２制限部１２２を有している。つまり、本ディスクブレーキ装置１０は、車両が後退する際のブレーキ操作においても、前進時と同様の効果が得られるのである。
【００３７】
次に、本ディスクブレーキ装置１０における第１制限部８０の決定方法について説明する。第１制限部８０は、ブレーキパッド１６の周方向の中心とディスクロータ１２の回転中心とを結ぶ直線に平行で、かつ、その直線からトレーリング側に最も離れている摩擦材３４の摺接面周縁上の接線Ｌの概ね直線上に設けられており、規定円Ｃ1が摩擦材３４の摺接面周縁に接するように配置されている。なお、図４におけるディスクブレーキ装置１００における第１制限部１０８の位置も、概ね上記接線Ｌ上に設けられている。つまり、、本ディスクブレーキ装置１０における第１制限部８０の位置は、上記接線Ｌ上で、第１制限部１０８の位置より遠ざけるようにして決定されている。このように、本ディスクブレーキ装置１０は、規定円Ｃ1が摩擦材３４の摺接面周縁に接するという条件下で、第１制限部８０が、摩擦材３４にできる限り近い位置に設定されているのである。
【００３８】
＜第２実施例＞
図５に、第２実施例のディスクブレーキ装置１５０の要部を示す。なお、本実施例のディスクブレーキ装置１５０は、第１制限部の位置、つまり、ブレーキパッド１５２の形状（裏金１５４および摩擦材１５６の形状）およびマウンティング１５８の形状を除いて、略同様の構成であるため、本実施例のディスクブレーキ装置１５０の説明においては、第１実施例の装置と同じ機能の構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するあるいは簡略に行うものとする。
【００３９】
本実施例のディスクブレーキ装置１５０が備えるマウンティング１５８の第１制限部１７０の決定方法について説明する。本ディスクブレーキ装置１５０の第１制限部１７０は、図４に示したディスクブレーキ装置１００における摩擦材１０６の形状，位置とディスクロータ１２の回転中心とに基づいて決定されている。まず、摩擦材１０６の摺接面周縁におけるトレーリング側かつ径方向内側のコーナ部に位置する点であって、ブレーキパッド１６の周方向の中心とディスクロータ１２の回転中心とを結ぶ直線に直交する直線Ｌ0が接する点を、規定点Ａと定める。次いで、その規定点Ａとディスクロータ１２の回転中心Ｏとを結ぶ線分の垂直二等分線Ｌ1と、規定点Ａにおける摩擦材の摺接面周縁の法線Ｌ2とを定義する。そして、第１制限部１７０は、それら垂直二等分線Ｌ1と法線Ｌ2との交点を中心として、規定点Ａおよび回転中心Ｏを通る円Ｃ2の円周上に設けられている。つまり、第１制限部１７０は、ディスクロータ１２の回転中心Ｏの円Ｃ2の中心に対して対象な点である。
【００４０】
したがって、本ディスクブレーキ装置１５０は、第１実施例同様に、規定円Ｃ2の内側に摩擦材１５６が存在しないように構成されているため、ブレーキパッド１５２のリーディング側を第２制限部によって確実に拘束し、ブレーキ鳴きを抑制するとともに、摩擦材１５６の経時変化に関係なくブレーキ鳴きを抑制することが可能となっている。また、本ディスクブレーキ装置１５０は、規定円Ｃ2が摩擦材１５６の摺接面の周縁に接する条件下で、第１制限部１７０が摩擦材１５６のできる限り近くに配置されており、ブレーキパッド１５２，マウンティング１５８が大きくならないようにされているのである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】請求可能発明の第１実施例であるディスクブレーキ装置の正面図である。
【図２】第１実施例のディスクブレーキ装置の断面図（図１におけるＡ−Ａ断面）である。
【図３】第１実施例のディスクブレーキ装置におけるブレーキパッドとパッド保持体の制限部との位置関係を示す概略図（図２におけるＢ−Ｂ断面）である。
【図４】ブレーキパッドの摩擦材の近くに第１制限部が配置された従来のディスクブレーキ装置におけるブレーキパッドとパッド保持体の制限部との位置関係を示す概略図である。
【図５】第２実施例のディスクブレーキ装置におけるブレーキパッドとパッド保持体の制限部との位置関係を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０：ディスクブレーキ装置 １２：ディスクロータ １６：ブレーキパッド １８：マウンティング（パッド保持体） ２０：キャリパ ３２：裏金 ３４：摩擦材 ３６：凸部 ３８：凹部 ５０：キャリパ本体 ５２：ピストン ５４：ハウジング部 ５６：アーム部 ８０：第１制限部（前進時） ８２：第２制限部（前進時） １２０：第１制限部（後退時） １２２：第２制限部（後退時） １５０：ディスクブレーキ装置 １５２：ブレーキパッド １５４：裏金 １５６：摩擦材 １５８：マウンティング（パッド保持体） １７０：第１制限部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(A)車輪とともに回転するディスクロータと、(B)摩擦材を有するブレーキパッドと、(C)そのブレーキパッドを、前記摩擦材が前記ディスクロータの摺接面に対向するように、かつ、前記ディスクロータの摺接面に対して接近離間可能に保持するパッド保持体と、(D)前記ブレーキパッドを前記ディスクロータの摺接面に押し付けるシリンダを有するキャリパとを備え、前記ディスクロータと前記ブレーキパッドとの摩擦により制動力を発生させるディスクブレーキ装置であって、
前記パッド保持体が、(c-1)前記ブレーキパッドが前記ディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、前記ブレーキパッドのトレーリング側の一部を当接させてそのブレーキパッドの前記ディスクロータの回転に伴う周方向への移動を制限する第１制限部と、(c-2)前記ブレーキパッドが前記ディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、前記ブレーキパッドのリーディング側の一部を当接させてそのブレーキパッドの前記第１制限部回りの回動を制限する第２制限部とを有し、
前記パッド保持体の前記第１制限部と前記ディスクロータの回転中心とを結ぶ線分を直径とする円の内側に、前記ブレーキパッドの摩擦材が存在しないように構成されたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
当該ディスクブレーキ装置が、前記パッド保持体の前記第１制限部と前記ディスクロータの回転中心とを結ぶ線分を直径とする円に、前記ブレーキパッドの摩擦材の摺接面の周縁が接するように構成された請求項１に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項３】
前記第１制限部が、
前記ディスクロータの回転中心と前記摩擦材の周方向の中心とを通る直線に平行で、かつ、その直線からトレーリング側に最も離れている前記摩擦材の摺接面周縁の接線上に配置された請求項２に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項４】
前記摩擦材の摺接面周縁のトレーリング側かつ径方向内側のコーナ部に位置し、前記ディスクロータの回転中心と前記摩擦材の周方向の中心とを通る直線に直交する直線が接する点を規定点と定義するとともに、
その規定点と前記ディスクロータの回転中心とを結ぶ線分の垂直二等分線と、その規定点における前記摩擦材の摺接面周縁の法線とを定義した場合において、
前記第１制限部が、それら垂直二等分線と法線との交点を中心として前記規定点と前記ディスクロータの回転中心とを通る円の円周上に設けられた請求項２に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項１】
(A)車輪とともに回転するディスクロータと、(B)摩擦材を有するブレーキパッドと、(C)そのブレーキパッドを、前記摩擦材が前記ディスクロータの摺接面に対向するように、かつ、前記ディスクロータの摺接面に対して接近離間可能に保持するパッド保持体と、(D)前記ブレーキパッドを前記ディスクロータの摺接面に押し付けるシリンダを有するキャリパとを備え、前記ディスクロータと前記ブレーキパッドとの摩擦により制動力を発生させるディスクブレーキ装置であって、
前記パッド保持体が、(c-1)前記ブレーキパッドが前記ディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、前記ブレーキパッドのトレーリング側の一部を当接させてそのブレーキパッドの前記ディスクロータの回転に伴う周方向への移動を制限する第１制限部と、(c-2)前記ブレーキパッドが前記ディスクロータの摺接面に押し付けられた際に、前記ブレーキパッドのリーディング側の一部を当接させてそのブレーキパッドの前記第１制限部回りの回動を制限する第２制限部とを有し、
前記パッド保持体の前記第１制限部と前記ディスクロータの回転中心とを結ぶ線分を直径とする円の内側に、前記ブレーキパッドの摩擦材が存在しないように構成されたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
当該ディスクブレーキ装置が、前記パッド保持体の前記第１制限部と前記ディスクロータの回転中心とを結ぶ線分を直径とする円に、前記ブレーキパッドの摩擦材の摺接面の周縁が接するように構成された請求項１に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項３】
前記第１制限部が、
前記ディスクロータの回転中心と前記摩擦材の周方向の中心とを通る直線に平行で、かつ、その直線からトレーリング側に最も離れている前記摩擦材の摺接面周縁の接線上に配置された請求項２に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項４】
前記摩擦材の摺接面周縁のトレーリング側かつ径方向内側のコーナ部に位置し、前記ディスクロータの回転中心と前記摩擦材の周方向の中心とを通る直線に直交する直線が接する点を規定点と定義するとともに、
その規定点と前記ディスクロータの回転中心とを結ぶ線分の垂直二等分線と、その規定点における前記摩擦材の摺接面周縁の法線とを定義した場合において、
前記第１制限部が、それら垂直二等分線と法線との交点を中心として前記規定点と前記ディスクロータの回転中心とを通る円の円周上に設けられた請求項２に記載のディスクブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２９９８５３（Ｐ２００９−２９９８５３Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５７０７４（Ｐ２００８−１５７０７４）
【出願日】平成２０年６月１６日（２００８．６．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１６日（２００８．６．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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