ディスクブレーキ

【課題】パッドに作用する制動トルクがシリンダ部に可及的に作用しないようにして、ピストンの摺動抵抗の増大や押圧方向の傾斜によるブレーキ鳴きの発生を防止することのできるディスクブレーキを提供する。
【解決手段】パッド４を保持するキャリア５と、パッド４を押圧するピストン６を備えたキャリパ７とを別体ブロックとして形成する。パッド４はブレーキディスク３の両側に配置し、キャリア５にディスク軸方向に摺動可能に保持させる。キャリパ７とキャリア５を軸方向に沿うボルト２１で一体に結合する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の車輪制動等に用いられるディスクブレーキに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の車輪制動に用いられるディスクブレーキは、車輪側に一体にブレーキディスクが取り付けられるとともに、車体側に取り付けられるキャリパにシリンダ部が設けられ、このシリンダ部のボア内に収容されたピストンが摩擦材であるパッドを介してブレーキディスクを押圧する構造となっている。
この種のディスクブレーキとして、ブレーキディスクのディスク軸方向両側に夫々パッドを配置し、その両パッドを、対向配置された一対のピストンによって押圧する対向ピストン型のディスクブレーキが知られている。このディスクブレーキは、対を成すパッドがディスク軸方向に沿うピンによってキャリパに摺動自在に支持されるとともに、キャリパにパッドのディスク回転方向両端を支持する受承部が設けられ、この受承部によってパッドに作用する制動トルクを受け止めるようになっている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２０７６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この従来の対向ピストン型のディスクブレーキは、パッドクリアランスのコントロール性は良いものの、制動トルクを受ける受承部と、ピストンを支持するシリンダ部とが一体のブロックにより形成されているため、受承部に作用する制動トルクがシリンダ部に大きな応力として作用し、それによってピストンの摺動が阻害されたり、ピストンの押圧方向が傾いたりすることが懸念される。そして、ピストンの摺動抵抗の増大や押圧方向の傾斜はブレーキ鳴きの発生原因となり易い。
【０００４】
そこで、この発明は、パッドから伝達される制動トルクがシリンダ部に可及的に作用しないようにして、ピストンの摺動抵抗の増大や押圧方向の傾斜によるブレーキ鳴きの発生を防止することのできるディスクブレーキを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、ブレーキディスクの両面に配置される一対のパッドをディスク軸方向に摺動可能に支持して該パッドの制動トルクを受承するキャリアと、該キャリアに締結手段により固定され前記一対のパッドをそれぞれ押圧するべく対向して設けられたピストンを有するキャリパとからなることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のディスクブレーキにおいて、前記キャリパは、前記キャリアの車両への取付部側で前記ディスクの回転方向に離間した一対の締結手段により固定されることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のディスクブレーキにおいて、前記キャリパは、前記ピストンが摺動可能に配置される一対のシリンダ部と、前記ブレーキディスクを跨いで前記一対のシリンダ部を接続するブリッジ部と、前記締結手段により締結される固定部とからなり、該ブリッジ部は前記パッドのディスク半径方向外側に存在することを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、前記締結手段は、前記ディスク軸方向でキャリアとキャリパとを固定することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、前記締結手段は、前記ディスク中心と前記キャリアの前記取付部間中心とを結ぶ線に平行な方向で、前記キャリアとキャリパとを固定することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、前記締結手段はボルトであって、前記キャリアには、該ボルトが螺合するねじ穴が設けられており、該ねじ穴は袋状となっていることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、前記キャリパは、前記ピストンを収容する一対のシリンダ部が設けられ、両シリンダ部はブリッジ部により連結され、前記両シリンダ部と前記ブリッジ部とは一体形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、前記パッドのディスク回転方向の両側と前記キャリアの制動トルクを受承する受承部とは、前記パッドがディスク軸方向に移動可能に凹凸嵌合し、凹凸嵌合により前記パッドのディスク半径方向外側への移動が規制されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、前記キャリパは、前記パッドとディスク回転方向およびディスク半径方向において当接しないことを特徴とする。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のディスクブレーキにおいて、前記キャリパは、前記パッドに対して前記ピストンのみが当接することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、パッドを通して制動トルクを受承するキャリアとピストンを保持するキャリパが締結手段で固定され、パッドから伝達される制動トルクがピストン周囲に応力として作用しにくくなっているため、ピストンの摺動抵抗の増大や押圧方向の傾斜によるブレーキ鳴きの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
最初に、図１〜図１１に示す第１の実施形態について説明する。
図１〜図７は、この発明にかかるディスクブレーキ１のブロック全体を示す。このディスクブレーキ１は、下縁の締結孔２，２部分において、車両の車軸支持用のナックル（図示せず）にボルト締結によって結合されるようになっている。そして、このディスクブレーキ１のブロックは、車輪と一体回転するブレーキディスク３（図４参照）の外周縁部の一部を覆うようしてナックルに取り付けられ、ブレーキディスク３の外周縁部を両側から押圧することによって制動力を発生する。なお、以下においては、車両への取付状態をもって説明し、この取付状態におけるブレーキディスク３の半径方向をディスク半径方向と称し、ブレーキディスク３の軸線方向をディスク軸線方向と称し、さらに、ブレーキディスク３の円周方向をディスク円周方向と称すものとする。
【００１７】
このディスクブレーキ１のブロックは、ナックルに直接ボルト結合され、ブレーキディスク３に圧接されるパッド４，４を主に保持するキャリア５と、パッド４，４を押圧するピストン６…を備えたキャリパ７によって構成されている。このディスクブレーキ１は、ブレーキディスク３の外周縁部の通過を許容する略円弧状のディスク通過リセス８Ａ，８Ｂ（図７参照）がキャリア５とキャリパ７に跨って形成され、キャリア５のディスク半径方向外側にキャリパ７が重合されるかたちで配置されている。
【００１８】
また、このディスクブレーキ１は、対向ピストン型のブレーキであり、キャリア５に保持されるパッド４，４がブレーキディスク３のディスク軸線方向両側に配置されるとともに、キャリパ７に保持されるピストン６…が各パッド４の背部を押圧するようにブレーキディスク３の両側に夫々配置されている。この実施形態の場合、ブレーキディスク３の片側につき２つのピストン６，６がディスク回転方向に並んで配置され、並列に配置された２つのピストン６，６がディスク円周方向に横長のパッド４の背部を押圧するようになっている。
【００１９】
先に、キャリパ７について説明すると、キャリパ７は、ブレーキディスク３を挟んで車幅方向内側と外側にインナ側シリンダ部９とアウタ側シリンダ部１０を夫々備え、各シリンダ部９，１０に、ピストン６を摺動自在に収容するボア１１がディスク軸方向に沿って形成されている。そして、インナ側とアウタ側の両シリンダ部９，１０は、ブレーキディスク３の径方向外側を跨ぐブリッジ部１２によって相互に連結され、このブリッジ部１２と両側のシリンダ部９，１０に囲まれた領域がキャリパ７側のディスク通過リセス８Ｂとされている。また、キャリパ７内の各ボア１１は、キャリパ７内の図示しない給排通路によって相互に接続され、キャリパ７のインナ側のシリンダ部９に形成された給排プラグ１３を通してブレーキ液が給排されるようになっている。
【００２０】
この実施形態の場合、アウタ側シリンダ部１０とブリッジ部１２の一部とインナ側シリンダ部９を含む残余の部分が別体のキャリパブロックＣ１，Ｃ２として形成され、両キャリパブロックＣ１，Ｃ２が成形後にキャリパ軸方向に沿う複数のボルト１４ａ，１４ｂ，１４ｃによって相互に結合されている。
【００２１】
また、キャリパ７全体は、図４，図５に示すようにディスク軸方向から見た側面視が略円弧状に形成されているが、インナ側シリンダ部９のディスク円周方向の両端部には、キャリパ７をキャリア５に固定するために結合用の舌片１５（固定部）が延設されている。さらにまた、両シリンダ部９，１０を連結するブリッジ部１２には、図１〜図３に示すようにディスク半径方向に貫通する一対の長孔状の確認窓３０が形成され、キャリパ７のディスク半径方向外側からこの確認窓３０を通してパッド４の減り具合等を確認できるようになっている。このようにブリッジ部１２は、確認窓３０以外の部分はパッド４のディスク半径方向外側に存在するようになっているので、キャリパ７は高い剛性を発揮することができ、制動時に両シリンダ部９，１０が離れる方向の変形を抑制して、ブレーキフィーリングとして剛性感を与えることができる。
【００２２】
図８〜図１１は、この実施形態のディスクブレーキ１のキャリア５を示す。このキャリア５は、同図に示すようにブレーキディスク３を挟んで車幅方向内側と外側にインナ壁１６とアウタ壁１７が配置され、この両壁１６，１７のディスク円周方向の両縁部がキャリパ７の外形の円弧に連続するように円弧を成して形成されるとともに、この両縁の円弧部分がディスク軸方向に延びてインナ壁１６とアウタ壁１７が相互に連結されている。キャリア５には、図８に示すようにディスク半径方向の外側から見たときに略長方形状の開口１８が存在し、この開口１８部分がキャリパ７側のディスク通過リセス８Ｂに連続するようになっている。
【００２３】
インナ壁１６のディスク半径方向内側の端部には延出部１９が設けられ、この延出部１９のディスク円周方向に離間した２位置にキャリア５をナックルにボルト締結するための前述の締結孔２が設けられている。また、インナ壁１６のディスク円周方向の両端部近傍にはディスク軸方向に沿うねじ穴２０が形成されている。この各ねじ穴２０は、キャリパ７の舌片１５に取り付けらたボルト２１（締結手段）が螺合されるねじ穴であり、ボルト２１をねじ込むことによってキャリパ７をキャリア５に固定できるようになっている。この実施形態の場合、ねじ穴２０の底部は密閉された袋構造となっており、通過リセス８Ａ側には貫通しないようになっている。
【００２４】
また、インナ壁１６とアウタ壁１７のディスク半径方向外側の縁部には、パッド４とパッド４を支持する裏金２２が配置される略長方形状のパッド収容溝２３が夫々形成されている。この各パッド収容溝２３はディスク半径方向外側に開口し、パッド４と裏金２２の略下半部が収容されるようになっている。逆に言えば、パッド４と裏金２２は上半部側がキャリア５からディスク半径方向外側に突出している。また、各パッド収容溝２３を成すインナ壁１６とアウタ壁１７のディスク円周方向両側の側縁部には略長方形状のガイド溝２４が連続して形成されている。
【００２５】
この各ガイド溝２４には、裏金２２の両縁に突設された略長方形状の突起２５がディスク軸方向に沿って摺動自在に案内されるようになっている。また、パッド収容溝２３の底部と裏金２２の突起２５の近傍部の間には、裏金２２をパッド４とともにディスク半径方向外側に付勢する板ばね２６が介装されている。つまり、パッド４は、裏金２２の突起２５を介して両側のガイド溝２４に凹凸嵌合され、ガイド溝２４によってディスク軸方向の変位を許容されつつディスク円周方向とディスク半径方向外側の変位が規制されるようになっている。この実施形態の場合、インナ壁１６とアウタ壁１７の各ガイド溝２４の縁部２４ａがパッド４の制動トルクを受け止める受承部となっている。
なお、上記板ばね２６は、裏金２２の突起２５をガイド溝２４に係合させるために従来設けられるガイド片を有していない。これは、ガイド片がディスク軸線方向にキャリア５から突出することで、キャリパ７の取り付けに支障が生じないようにしたものである。
【００２６】
キャリパ７は、パッド４が裏金２２や板ばね２６とともにキャリア５にセットされた状態においてキャリア５と一体化される。このとき、インナ側とアウタ側の各裏金２２の背部には、キャリパ５の対応する各ピストン６がセットされ、この状態においてキャリパ７のインナ側シンダ部９の両縁の舌片１５，１５がキャリア５のインナ壁１６の側面に重合され、両舌片１５，１５がボルト２１によってキャリア５に締結固定される。
【００２７】
なお、キャリア５やキャリパ７は鋳鉄やアルミニウムによって形成することができるが、キャリア５とキャリパ７の材料が異なる場合、例えば、キャリア５が鋳鉄で形成され、キャリパ７がアルミニウムで形成されているような場合には、電食防止のために両者の間に絶縁性のスペーサを介在させることが望ましい。
【００２８】
以上のように構成されたこのディスクブレーキ１は、制動時にシリンダ部９，１０の各ボア１１にブレーキ液が供給されると、各ボア１１内のピストン６が液圧を受けて前進し、ピストン６が裏金２２を介して対応するパッド４を前進させる。これにより、ブレーキディスク３の両側のパッド４が同様にディスク３の両面に圧接され、それによって制動力が作用するようになる。
【００２９】
一方、このときパッド４に作用する制動トルクは、キャリア５の各ガイド溝２４の縁部２４ａによって受け止められる。この制動トルクは、キャリア５に応力として作用するが、キャリア５とキャリパ７とは別体に形成され、軸方向に沿うボルト２１によって相互に結合されているため、制動トルクに起因する応力がキャリパ７に直接的に作用することはない。つまり、このディスクブレーキ１では、キャリア５のガイド溝２４の縁部２４ａがパッド４と裏金２２のディスク円周方向とディスク半径方向外側の変位を規制し、キャリパ７側はピストン６のみでパッド４と一体の裏金２２に接触するようになっているため、キャリパ７には制動トルクに起因する応力は直接作用しない。
【００３０】
このため、このディスクブレーキ１においては、制動トルクに起因する応力によってキャリパ７のシリンダ部９，１０に撓み変形が生じることがなく、ボア１１の変形や傾きによってピストン６の摺動が阻害されたり、ピストン６の押圧方向が傾斜する不具合は生じない。特に、この実施形態の場合、シリンダ部９，１０のボア１１から離間したキャリパ７のディスク円周方向両端の２位置が軸方向に沿うボルト２１でキャリア５に結合されているため、制動トルクによる影響がピストン６に及ぶのを効果的に防止することができる。したがって、このディスクブレーキ１においては、常にピストン６の安定した作動を得ることができ、ブレーキ鳴きの発生を未然に防止することができる。
【００３１】
また、この実施形態のディスクブレーキ１は、キャリパ７のインナ側とアウタ側のシリンダ部９，１０が、ブレーキディスク３の径方向外側をほぼ完全に覆いパッド交換孔等の大きな開口のないブリッジ部１２によって結合されているため、キャリパ７の剛性が効果的に高められる。したがって、この点からもブレーキ鳴きの発生を防止することができる。
【００３２】
また、このディスクブレーキ１においては、パッド４やピストン６等の部品を交換する場合には、キャリパ７のディスク円周方向両端のボルト２１を緩めてキャリパ７全体を取り外す。こうしてキャリパ７全体を取り外した場合には、パッド４やピストン６は余裕のあるスペースで交換を行うことが可能になる。
【００３３】
さらに、製造にあたってはピストン６を収容するボア１１の加工と、パッド４をガイドする部分の加工を夫々別ブロックに施すことになるため、製造が容易になり、製造コストの削減を図ることも可能になる。
【００３４】
また、この実施形態の場合、キャリパ７とキャリア５を結合する締結手段としてボルト２１を採用し、キャリア５側に形成するねじ穴２０の底部を袋構造としたため、水分の浸入によってねじ部に錆が発生するのを未然に防止することができる。したがって、このブィスクブレーキ１においては、メンテナンス性能を良好に維持することができる。
【００３５】
つづいて、この発明の第２，第３の実施形態について以下に順次説明する。なお、以下で説明する各実施形態においては、第１の実施形態と同一部分に同一符号を付し、重複する部分については説明を省略するものとする。
【００３６】
図１２〜図１５は、この発明の第２の実施形態のディスクブレーキ１０１を示す。このディスクブレーキ１０１は、基本的な構成は第１の実施形態とほぼ同様であるが、キャリパ１０７のブロック全体、つまり、インナ側およびアウタ側のシリンダ部９，１０と両シリンダ部９，１０を連結するブリッジ部１２が一体のブロックとして鋳造されており、キャリパ１０７のブロック同士を結合するボルトを備えていない。
【００３７】
したがって、このディスクブレーキ１０１は、基本的には第１の実施形態と同様の作用および効果を得ることができるが、キャリパ１０７が単体のブロックによって形成されるため、部品点数の削減によるコストの削減と剛性の向上を図ることができる。また、キャリパ１０７をボルトにより結合していないので、第１の実施形態に比してさらにキャリパ１０７の剛性が高まっている。特に、このディスクブレーキ１０１においては、キャリパ１０７とキャリア５が別体部品として成形されるため、キャリパ１０７全体が単体ブロックであっても、対向配置されるボア１１の内部の加工をスペース的な余裕をもって容易に行なうことができる。
【００３８】
図１６〜図１９は、この発明の第３の実施形態のディスクブレーキ２０１を実施形態を示す。このディスクブレーキ２０１は、やはり基本的な構成は第１の実施形態とほぼ同様であるが、キャリパ２０７とキャリア２０５のボルト締結方向が、ブレーキディスク３の中心Ｏとキャリア２０５の前記取付部２，２間の中心とを結ぶ線Ｐに平行な方向、すなわち、ほぼディスク半径方向（図１７〜図１９では上下方向）となっている。具体的には、キャリパ２０７のディスク円周方向両端に延設される舌片２１５はディスク軸方向の幅を広くして形成され、その舌片２１５がキャリア２０５のディスク円周方向両端に形成された偏平面４０に重合されて、ほぼディスク半径方向に沿うボルト２１によって結合されている。なお、この実施形態の場合，第１の実施形態と同様にキャリパ２０７は二つのキャリパブロックＣ１，Ｃ２がボルト締結された構造となっている。
【００３９】
このディスクブレーキ２０１は、基本的に第１の実施形態と同様の作用および効果を得ることができるが、キャリパ２０７とキャリア２０５をほぼディスク半径方向外側からボルト締結することができるため、キャリパ２０７の脱着作業性が良好になるというさらなる利点がある。
【００４０】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の第１の実施形態のディスクブレーキのブロック全体の斜視図。
【図２】同実施形態のディスクブレーキのブロック全体の別の角度から見た斜視図。
【図３】同実施形態のディスクブレーキのブロック全体の平面図。
【図４】同実施形態のディスクブレーキの図３のＤ矢視図。
【図５】同実施形態のディスクブレーキの図３のＥ矢視図。
【図６】同実施形態のディスクブレーキの図３のＦ矢視図。
【図７】同実施形態のディスクブレーキの図４のＧ矢視図。
【図８】同実施形態のディスクブレーキのキャリアの平面図。
【図９】同実施形態のディスクブレーキのキャリアの図８のＡ矢視図。
【図１０】同実施形態のディスクブレーキのキャリアの図８のＢ矢視図。
【図１１】同実施形態のディスクブレーキのキャリアの図８のＣ矢視図。
【図１２】この発明の第２の実施形態のディスクブレーキのブロック全体の平面図。
【図１３】同実施形態のディスクブレーキの図１２のＨ矢視図。
【図１４】同実施形態のディスクブレーキの図１２のＩ矢視図。
【図１５】同実施形態のディスクブレーキの図１２のＪ矢視図。
【図１６】この発明の第３の実施形態のディスクブレーキのブロック全体の平面図。
【図１７】同実施形態のディスクブレーキの図１６のＫ矢視図。
【図１８】同実施形態のディスクブレーキの図１６のＬ矢視図。
【図１９】同実施形態のディスクブレーキの図１６のＭ矢視図。
【符号の説明】
【００４２】
１，１０１，２０１…ディスクブレーキ
３…ブレーキディスク
４…パッド
５，２０５…キャリア
６…ピストン
７，１０７，２０７…キャリパ
９…インナ側シリンダ部（シリンダ部）
１０…アウタ側シリンダ部（シリンダ部）
１２…ブリッジ部
１５…舌片（固定部）
２０…ねじ穴
２１…ボルト（締結手段）
２４ａ…縁部（受承部）

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキディスクの両面に配置される一対のパッドをディスク軸方向に摺動可能に支持して該パッドの制動トルクを受承するキャリアと、該キャリアに締結手段により固定され前記一対のパッドをそれぞれ押圧するべく対向して設けられたピストンを有するキャリパとからなることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項２】
前記キャリパは、前記キャリアの車両への取付部側で前記ディスクの回転方向に離間した一対の締結手段により固定されることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。
【請求項３】
前記キャリパは、前記ピストンが摺動可能に配置される一対のシリンダ部と、前記ブレーキディスクを跨いで前記一対のシリンダ部を接続するブリッジ部と、前記締結手段により締結される固定部とからなり、該ブリッジ部は前記パッドのディスク半径方向外側に存在することを特徴とする請求項１または２記載のディスクブレーキ。
【請求項４】
前記締結手段は、前記ディスク軸方向でキャリアとキャリパとを固定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスクブレーキ。
【請求項５】
前記締結手段は、前記ディスク中心と前記キャリアの前記取付部間中心とを結ぶ線に平行な方向で、前記キャリアとキャリパとを固定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスクブレーキ。
【請求項６】
前記締結手段はボルトであって、前記キャリアには、該ボルトが螺合するねじ穴が設けられており、該ねじ穴は袋状となっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のディスクブレーキ。
【請求項７】
前記キャリパは、前記ピストンを収容する一対のシリンダ部が設けられ、両シリンダ部はブリッジ部により連結され、前記両シリンダ部と前記ブリッジ部とは一体形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のディスクブレーキ。
【請求項８】
前記パッドのディスク回転方向の両側と前記キャリアの制動トルクを受承する受承部とは、前記パッドがディスク軸方向に移動可能に凹凸嵌合し、凹凸嵌合により前記パッドのディスク半径方向外側への移動が規制されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のディスクブレーキ。
【請求項９】
前記キャリパは、前記パッドとディスク回転方向およびディスク半径方向において当接しないことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のディスクブレーキ。
【請求項１０】
前記キャリパは、前記パッドに対して前記ピストンのみが当接することを特徴とする請求項９に記載のディスクブレーキ。

【図１】