(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の一実施形態に係るディスクブレーキについて図面を参照して以下に説明する。
図1〜
図4に示す本実施形態に係るディスクブレーキ10は、自動車等の車両用のもの、具体的には四輪自動車用のもので、図示略の車輪とともに回転するディスク11の回転を止めることで、車両を制動するものである。なお、以下の説明においては、ディスク11の軸方向をディスク軸方向、ディスク11の径方向をディスク径方向、ディスク11の周方向つまり回転方向をディスク周方向とする。
【0010】
ディスクブレーキ10は、取付部材12と、取付部材12にディスク軸方向に移動可能となるように支持されてディスク11の両面に配置される一対の摩擦パッド13,14と、取付部材12に対してディスク軸方向に移動可能に支持されて一対の摩擦パッド13,14をディスク11の両面に押圧するキャリパ15とを備えている。
【0011】
取付部材12は、
図1〜
図4に示すようにディスク11の外周側を跨ぐように配置されて車両の非回転部に固定状態で取り付けられる。取付部材12は、
図4に示すように、ディスク11に対してそのインナ側(車幅方向内側:
図4の左側)の面に対向するように配置される取付ベース部20と、ディスク11に対してそのアウタ側(車幅方向外側:
図4の右側)の面に対向するように取付ベース部20から離間して配置される離間配置部21と、これら取付ベース部20と離間配置部21とを連結するとともに、
図1に示すようにディスク周方向に離間してディスク11の外周側をディスク軸方向に跨ぐ一対の腕部22,22とを有する一体成形品である。
【0012】
図2に示すように、インナ側の取付ベース部20は、ディスク周方向に沿って延在するベース本体部25と、ベース本体部25のディスク周方向の両端部からディスク径方向外側に延出する一対のパッド支持部26,26とを有している。一対のパッド支持部26,26のベース本体部25とは反対側の端部が腕部22,22に連結されている。取付ベース部20には、ベース本体部25のディスク周方向の両端の二カ所に取付穴27,27が形成されており、これら取付穴27,27にねじ止めされる締結具(ボルト)によって取付部材12が車両の非回転部に固定される。インナ側の一対のパッド支持部26,26には、互いの対向面に、ディスク周方向に沿って凹む支持凹部28,28が形成されている。
【0013】
図3に示すように、アウタ側の離間配置部21は、ディスク周方向に沿って延在するアウタビーム部30と、アウタビーム部30のディスク周方向の両端部からディスク径方向外側に延出する一対のパッド支持部31,31とを有している。一対のパッド支持部31,31のアウタビーム部30とは反対側の端部が腕部22,22に連結されている。アウタ側の一対のパッド支持部31,31には、互いの対向面に、ディスク周方向に沿って凹む支持凹部32,32が形成されている。
【0014】
図1に示す一対の腕部22,22、
図2に示す一対のパッド支持部26,26および
図3に示す一対のパッド支持部31,31には、一対のパッドガイド35,35が設けられている。つまり、ディスク周方向の同じ一側にある腕部22、パッド支持部26およびパッド支持部31に対して一方のパッドガイド35が、ディスク周方向の同じ逆側にある腕部22、パッド支持部26およびパッド支持部31に対して他方のパッドガイド35が、それぞれ設けられている。
【0015】
これらパッドガイド35,35は、それぞれ、
図1に示すように腕部22のディスク周方向の内側に配置される頭板部36と、頭板部36のディスク軸方向両側から
図2および
図3に示すようにディスク径方向内方に延出する一対の脚板部37,37とを有している。
図2および
図3に示すように、一対の脚板部37,37が、ディスク周方向同側のパッド支持部26,31のディスク周方向の内側に配置されることになり、一対の脚板部37,37には、これらパッド支持部26,31の支持凹部28,32に嵌合する一対の凹状板部38,38が形成されている。
【0016】
図2に示すように、一方の摩擦パッド13は、ディスク11のインナ側に配置されており、一対のパッドガイド35,35を介して一対の腕部22,22および一対のパッド支持部26,26にディスク軸方向に摺動可能となるように取り付けられている。
【0017】
図3に示すように、他方の摩擦パッド14は、ディスク11のアウタ側に配置されており、一対のパッドガイド35,35を介して一対の腕部22,22および一対のパッド支持部31,31にディスク軸方向に摺動可能となるように取り付けられている。
【0018】
摩擦パッド13,14は、同形状をなしており、
図4に示すように、摩擦材40と、この摩擦材40が厚さ方向の一側に接合される裏板41とからなっている。裏板41は、摩擦材40が接合される主板部43と、
図2および
図3に示すように主板部43のディスク周方向の両端部のディスク径方向の中間位置からディスク周方向外方に突出する一対の凸状部44,44とを有している。
【0019】
図2に示すように、インナ側の摩擦パッド13は、ディスク周方向両側の一対の凸状部44,44が、一対のパッドガイド35,35のインナ側の凹状板部38,38に挿入される。これにより、インナ側の摩擦パッド13は、一対の凸状部44,44が、一対のパッドガイド35,35それぞれのインナ側の凹状板部38,38を介して、インナ側の一対のパッド支持部26,26の支持凹部28,28に、ディスク軸方向に摺動可能となるように支持される。なお、制動時に、取付部材12は、摩擦パッド13の制動トルクをディスク周方向出口側のパッドガイド35を介してディスク周方向出口側のパッド支持部26で受けることになり、主にパッド支持部26の支持凹部28よりもディスク径方向内側部分で受けることになる。
【0020】
図3に示すように、アウタ側の摩擦パッド14は、ディスク周方向両側の一対の凸状部44,44が、一対のパッドガイド35,35のアウタ側の凹状板部38,38に挿入される。これにより、アウタ側の摩擦パッド14は、一対の凸状部44,44が、一対のパッドガイド35,35それぞれのアウタ側の凹状板部38,38を介して、アウタ側の一対のパッド支持部31,31の支持凹部32,32に、ディスク軸方向に摺動可能となるように支持される。なお、制動時に、取付部材12は、摩擦パッド14の制動トルクをディスク周方向出口側のパッドガイド35を介してディスク周方向出口側のパッド支持部31で受けることになり、主にパッド支持部31の支持凹部32よりもディスク径方向内側部分で受けることになる。
【0021】
キャリパ15は、
図1に示すように取付部材12の一対の腕部22,22の摺動穴39,39(
図1において一方のみ図示)にディスク軸方向に摺動可能に嵌合される一対のスライドピン46,46と、これらスライドピン46,46に取り付けられ、これらスライドピン46,46を介してディスク軸方向に摺動可能となるように取付部材12に支持されるキャリパボディ47と、
図2に点線で示すように、キャリパボディ47のインナ側に摺動可能に支持される複数具体的には二つのピストン48,49とを有している。
【0022】
キャリパボディ47は、ピストン48が摺動可能に嵌合されるボア50が形成されたシリンダ部53と、ピストン49が摺動可能に嵌合されるボア51が形成されたシリンダ部54と、これらシリンダ部53,54を繋ぐ中間連結部55とを有するピストン支持部56と、このピストン支持部56つまりシリンダ部53,54および中間連結部55のディスク径方向外側から、
図1に示すようにディスク11の外周を跨いでディスク軸方向に延出するブリッジ部57と、このブリッジ部57のピストン支持部56つまりシリンダ部53,54および中間連結部55とは反対側からディスク径方向の内方へ延出してシリンダ部53,54に対向する
図3に示す爪部58とを有している。言い換えれば、
図1に示すように、ブリッジ部57がシリンダ部53,54および中間連結部55と爪部58とを連結している。また、キャリパボディ47は、シリンダ部53,54からディスク周方向へ延出し、先端側に上記したスライドピン46,46が取り付けられる一対の延出部59,59を有している。キャリパボディ47は、鋳造により形成される一体成形品である。
【0023】
図2に示すように、シリンダ部53,54は、ピストン支持部56にディスク周方向に並んで設けられており、よって、シリンダ部53,54のボア50,51に摺動可能に保持されるピストン48,49もディスク周方向に並んで設けられている。
図4に片側のシリンダ部53およびピストン48のみを示すが、シリンダ部53,54は、ボア50,51が、爪部58側に開口するようにディスク軸方向に沿って形成されており、よって、シリンダ部53,54は、内部のピストン48,49がディスク軸方向に摺動する。ピストン48,49は、インナ側の摩擦パッド13にディスク11に対向する側と反対側で対向しており、爪部58は、アウタ側の摩擦パッド14にディスク11に対向する側と反対側で対向している。
【0024】
図3に示すように、爪部58には、上記した二つのボア50,51つまりピストン48,49の中心に対しディスク周方向に一対一で位置を合わせるように複数具体的には二カ所のリセス60,61が形成されている。これらリセス60,61は、ボア50,51内を加工する工具を通過させる部分であり、よって、ボア50,51の数つまりピストン48,49の数と同数が爪部58に形成されている。リセス60,61は、爪部58のディスク径方向の内端からディスク径方向の外側に先端が略半円状をなすように凹んで形成されている。リセス60,61が形成されることにより、爪部58は、ブリッジ部57側の基部62と、基部62からディスク周方向に間隔をあけてディスク径方向内方に突出する三カ所の突出部(当接部)63,64,65とを有している。
【0025】
シリンダ部53は、ボア50が形成されることにより、
図5に示すように、ディスク11に対して爪部58と反対側の底部68と、底部68から筒状をなして爪部58側に延出する筒状部69とを有している。シリンダ部54も、同様に、ディスク11に対して爪部58と反対側の底部70と、底部70から筒状をなして爪部58側に延出する筒状部71とを有している。
【0026】
シリンダ部53,54は、底部68,70同士が中間連結部55を介して繋がり、筒状部69,71同士も中間連結部55を介して繋がっている。キャリパボディ47の外面47aのうち、シリンダ部53の底部68のディスク軸方向外側(ディスク11に対して爪部58と反対側)の外面部53aおよびシリンダ部54の底部70のディスク軸方向外側の外面部54aは、同一平面に配置されて、ディスク軸方向に略直交している。中間連結部55のディスク軸方向外側(爪部58とは反対側)の外面部55aもディスク軸方向に略直交している。キャリパボディ47の外面47aのうち、シリンダ部53の底部68および筒状部69のディスク径方向外側の面部53bは円筒面状をなし、シリンダ部54の底部70および筒状部71のディスク径方向外側の面部54bも円筒面状をなしていて、中間連結部55のディスク径方向外側の面部55bは面部53b,54bを繋ぐ平坦面状をなしている。
【0027】
中間連結部55には、外面部55aからディスク軸方向外側に突出する取付座部75が形成されており、この取付座部75には、
図2に示す両方のボア50,51にブレーキ液を給排する給排孔76が
図4に示すようにディスク軸方向に沿って形成されている。
図5に示すように、一方のシリンダ部54の底部70の中間連結部55とは反対側かつディスク周方向外側には、ディスク径方向外側に突出するようにボス部81が形成されており、このボス部81には、空気抜き用のブリーダプラグ82がディスク径方向外側に突出するように取り付けられている。
【0028】
キャリパボディ47の外面47aは、ブリッジ部57におけるディスク軸方向の爪部58とは反対側の面部57aと、この面部57aよりも爪部58側の面部57bと、この面部57bに対して面部57aと反対側の面部57cと、この面部57cに対して面部57bと反対側の面部57dと、この面部57dに対して面部57cと反対側の面部57eとを有している。
【0029】
面部57aは、ピストン支持部56つまりシリンダ部53,54および中間連結部55のシリンダ径方向外側の面部53b,54bおよび面部55bのディスク軸方向の爪部58側の端縁部から、ディスク径方向外方に向け外側ほどディスク軸方向の爪部58側に位置するように斜めに延出している。面部57bは、面部57aのディスク軸方向の爪部58側の端縁部から、ディスク軸方向に沿って爪部58側に略円筒面状をなして延出している。面部57cは、面部57bに対して面部57aと反対側となる面部57bの端縁部から、ディスク径方向内方に向けて傾斜して延出している。面部57dは、面部57cに対してディスク軸方向の面部57bと反対側となる面部57cの端縁部から、ディスク軸方向に沿って爪部58に向かって略円筒面状をなして延出している。面部57eは、面部57dに対して面部57cとは反対側となる面部57dの端縁部から、ディスク径方向内方に向けて傾斜して延出している。
【0030】
そして、キャリパボディ47の外面47aには、ブリッジ部57側からボス部81が設けられていない側のシリンダ部53の底部68に向けて2本のリブ85,86が設けられ、ブリッジ部57側からボス部81が設けられた側のシリンダ部54の底部70に向け2本のリブ87,88が設けられている。これらのリブ85〜88は、いずれもブリッジ部57の面部57aよりもディスク軸方向におけるディスク11に対しての爪部58と反対側に向かって突出している。また、リブ85〜88は、ブリッジ部57の最もディスク径方向外側の面部57bよりも、ディスク径方向外側には突出していない。
【0031】
図2に示すように、ボス部81が設けられていない側のシリンダ部53に設けられた2本のリブ85,86は、ブリッジ部57からこのシリンダ部53の底部68の中心に向けて間隔が狭くなるように互いに傾斜して延出している。言い換えれば、2本のリブ85,86は、シリンダ部53の底部68の中心から放射状に広がるようにブリッジ部57に向け延出している。より具体的に、ディスク周方向外側のリブ85は、ディスク11の中心線を含みキャリパ15のディスク周方向の中央を通るキャリパ15の中央面に対して、ディスク径方向内側ほど距離を狭めるように傾斜しており、ディスク周方向内側のリブ86は、上記中央面に対して、ディスク径方向内側ほど距離を広げるように傾斜している。
【0032】
図5に示すように、これらのリブ85,86は、ブリッジ部57のディスク軸方向の爪部58とは反対側の面部57aとブリッジ部57のディスク径方向最外側の面部57bとの境界位置から面部57aを通ってシリンダ部53のシリンダ径方向外側の面部53bまで形成されている。言い換えれば、これらのリブ85,86は、ボス部81が設けられていない側のシリンダ部53のシリンダ径方向外側の面部53bとブリッジ部57のディスク軸方向の爪部58とは反対側の面部57aとを繋いで、ブリッジ部57の面部57bに到達する位置まで延出している。これらリブ85,86は、高さおよび幅が同等とされ剛性が同等とされている。
図5および
図6に示すように、リブ85は、シリンダ部53の底部68からリブ85とディスク周方向同側にある爪部58の突出部63に向かって延在しており、リブ86は、シリンダ部53の底部68から爪部58のディスク周方向中央にある突出部64に向かって延在している。
【0033】
ボス部81が設けられた側のシリンダ部54に設けられた2本のリブ87,88も、ブリッジ部57からこのシリンダ部54の底部70の中心に向けて間隔が狭くなるように互いに傾斜して延出している。より具体的に、ディスク周方向内側のリブ87は、
図2に示すように、キャリパ15の上記中央面に対して、ディスク径方向内側ほど距離を広げるように傾斜しており、ディスク周方向外側のリブ88は、上記中央面に対して略平行をなしている。
【0034】
図5に示すように、ディスク周方向内側のリブ87は、ブリッジ部57のディスク軸方向の爪部58とは反対側の面部57aとブリッジ部57のディスク径方向最外側の面部57bとの境界位置から面部57aを通ってボス部81が設けられた側のシリンダ部54のシリンダ径方向外側の面部54bまで形成されている。他方、ディスク周方向外側のリブ88は、ブリッジ部57のディスク軸方向の爪部58とは反対側の面部57aとブリッジ部57のディスク径方向最外側の面部57bとの境界位置から面部57aを通ってボス部81の手前まで形成されている。これらリブ87,88のうち、面部57bから面部54bまで形成されたディスク周方向内側のリブ87は、面部57bからボス部81の手前まで形成されたディスク周方向外側のリブ88に対して剛性が大きくなっている。
図5および
図6に示すように、リブ88は、シリンダ部54の底部70からリブ88とディスク周方向同側にある爪部58の突出部65に向かって延在しており、リブ87は、シリンダ部54の底部70から爪部58のディスク周方向中央にある突出部64に向かって延在している。
【0035】
キャリパ15は、
図2に示す取付座部75に取り付けられるブレーキ配管を介して給排孔76からシリンダ部53,54のボア50,51内に導入されるブレーキ液圧によりピストン48,49が前進すると、ピストン48,49が、インナ側の摩擦パッド13をディスク11に向かって押圧し、これにより、この摩擦パッド13がパッドガイド35,35を介して取付部材12の一対の腕部22,22およびパッド支持部26,26上をディスク軸方向に沿って移動して
図4に示す摩擦材40をディスク11に接触させる。また、この押圧の反力で、キャリパ15が
図1に示すスライドピン46,46を介して取付部材12に対しディスク軸方向のインナ側に移動し、
図4に示す爪部58でアウタ側の摩擦パッド14をディスク11に向かって押圧する。これにより、この摩擦パッド14が
図3に示すパッドガイド35,35を介して取付部材12の一対の腕部22,22およびパッド支持部31,31上をディスク軸方向に沿って移動して
図4に示す摩擦材40をディスク11に接触させる。このようにして、キャリパ15は、ピストン48,49と爪部58とで一対の摩擦パッド13,14を両側から挟持してディスク11に接触させ、ディスク11に摩擦抵抗を付与して、制動力を発生させる。
【0036】
上記のように、キャリパ15がピストン48,49と爪部58とで一対の摩擦パッド13,14を両側から挟持してディスク11に接触させると、キャリパボディ47のピストン支持部56つまりシリンダ部53,54は、ピストン48,49の押圧反力でブリッジ部57側を中心としてブリッジ部57とは反対側がディスク軸方向にディスク11から離れる方向つまり開く方向に変形しようとする。これに対し、キャリパボディ47の外面47aには、ブリッジ部57側からシリンダ部53の底部68に向けて2本、底部68の中心に向けて間隔が狭くなる形状のリブ85,86が設けられるとともに、ブリッジ部57側からシリンダ部54の底部70に向けて2本、底部70の中心に向けて間隔が狭くなる形状のリブ87,88が設けられているため、これらリブ85〜88が梁として機能してキャリパボディ47の上記の変形つまり開き変形を効果的に抑制することになる。
【0037】
具体的には、二カ所のシリンダ部53,54と爪部58の三カ所の突出部63〜65とが一対の摩擦パッド13,14を両側から挟持してディスク11に接触させたときには、主に、突出部63およびシリンダ部53間、突出部64およびシリンダ部53間、突出部64およびシリンダ部54間、突出部65およびシリンダ部54間で挟持力を発生させることになる。これに対し、ディスク周方向の内側にある二本のリブ86,87は、シリンダ部53,54の底部68,70から爪部58のディスク周方向中央にある突出部64に向かって延在している。また、ディスク周方向の一方の外側にあるリブ85は、シリンダ部53の底部68からリブ85とディスク周方向同側にある爪部58の突出部63に向かって延在している。さらに、ディスク周方向の他方の外側にあるリブ88は、シリンダ部54の底部70からリブ88とディスク周方向同側にある爪部58の突出部65に向かって延在している。よって、上記挟持力の発生により生じる、突出部63およびシリンダ部53間の開き変形をリブ85で、突出部64およびシリンダ部53間の開き変形をリブ86で、突出部64およびシリンダ部54間の開き変形をリブ87で、突出部65およびシリンダ部54間の開き変形をリブ88で、効果的に抑制することになる。すなわち、重量増を伴うことなく、キャリパ15の開き変形を抑制することが可能となる。
【0038】
また、上記形状のリブ85〜88によってキャリパ15のねじれ剛性の向上が図れるため、ブレーキ鳴きを効果的に低減できることになる。
【0039】
また、ディスク周方向内側のリブ86,87は外側のリブ85,88に対して剛性が同等以上とされているため、キャリパ15のディスク周方向両側部分の重量増を抑制することができる。したがって、キャリパ15の摺動性を向上させることができる。ここで、ディスク周方向内側のリブ86,87を外側のリブ85,88に対して剛性を同等とすれば、シリンダ部53,54のディスク周方向のねじり変形を抑制できることになる。ディスク周方向内側のリブ86,87を外側のリブ85,88よりも高剛性にすれば、ブリッジ部57のディスク周方向の中央部の剛性を確保することができるため、ブリッジ部57のディスク周方向のねじり剛性を向上できる。
【0040】
また、ディスク周方向内側のリブ86,87は外側のリブ85,88に対して剛性が同等以上とされているため、キャリパ15のディスク周方向中央部の開き変形を効果的に抑制でき、ブレーキ鳴きへの寄与度が大きい摩擦パッド13,14のディスク周方向一次曲げモード(ディスク周方向中央部を振幅の腹とした曲げモード)の動きを抑制することができる。よって、ブレーキ鳴きを効果的に低減できることになる。
【0041】
また、リブ85〜88が、ブリッジ部57のディスク径方向最外側の面部57bよりもディスク径方向外側に突出しないように高さが抑えられているため、キャリパ15の重量増を抑制できるとともに、キャリパ15の車体へのレイアウト時にリブ85〜88が他の部品に干渉しにくくなり、レイアウト性を向上できる。
【0042】
また、キャリパボディ47にリブ85〜88を形成しても、リブ85〜88の隣り合うもの同士の間隔を確保できるため、メッキ処理を行う場合に、メッキの付着性を向上させることができる。
【0043】
なお、図示は略すが、ボア50,51がブリッジ部57に対しディスク周方向に偏心している場合に、上記リブ85〜88を設けることで、偏心していることによるキャリパ15の変形のアンバランスさを矯正することができる。
【0044】
また、図示は略すが、ピストン支持部56にシリンダ部およびピストンをそれぞれ3つ以上設けるディスクブレーキにも、上記構成を適用可能であり、この場合にリブは3組以上設けられる。
【0045】
以上に述べた本実施形態は、ディスクの回転方向に離間して該ディスクの外周側を軸方向に跨ぐ一対の腕部を有し、該一対の腕部のそれぞれにパッドガイドが設けられる取付部材と、該取付部材に摺動可能に設けられ、前記ディスクの軸方向に内部のピストンが摺動するシリンダ部と、該シリンダ部に対向する爪部と、これらシリンダ部と爪部とを連結するブリッジ部とからなるキャリパと、前記取付部材の各腕部に前記パッドガイドを介して摺動可能に取り付けられ、前記キャリパによりディスクの両面に押圧される一対の摩擦パッドと、を備えたディスクブレーキにおいて、前記シリンダ部および前記ピストンをそれぞれ2つ以上設け、前記キャリパの外面には、前記各シリンダ部毎に前記ブリッジ部側から各前記シリンダ部の底部に向けそれぞれ2本のリブを設け、該2本のリブは、それぞれの前記シリンダの底部の中心に向けて間隔が狭くなる形状であり、該2本のリブのうち前記ディスクの周方向の内側のリブは外側のリブに対して剛性が同等以上とされていることを特徴とする。
【0046】
このように、ディスクの周方向内側のリブは外側のリブに対して剛性が同等以上とされているため、キャリパのディスク周方向両側部分の重量増を抑制することができる。したがって、キャリパの摺動性を向上させることができる。
【0047】
また、ディスクの回転方向に離間して該ディスクの外周側を軸方向に跨ぐ一対の腕部を有し、該一対の腕部のそれぞれにパッドガイドが設けられる取付部材と、前記取付部材の各腕部に前記パッドガイドを介して摺動可能に取り付けられる一対の摩擦パッドと、該取付部材に摺動可能に設けられて、前記一対の摩擦パッドをディスクの両面に押圧すべく、前記ディスクの軸方向に内部のピストンが摺動するシリンダ部と、該シリンダ部に対向し前記一対の摩擦パッドのうち他方に当接する複数の当接部を有する爪部と、これらシリンダ部と爪部とを連結するブリッジ部とからなるキャリパと、を備えたディスクブレーキにおいて、前記シリンダ部および前記ピストンをそれぞれ2つ設け、前記キャリパの外面には、前記各シリンダ部毎に前記ブリッジ部側から各前記シリンダ部の底部に向けそれぞれ2本のリブを設け、該2本のリブは、それぞれの前記シリンダ部の底部の中心から間隔が広くなる形状であり、該2本のリブのうち前記ディスクの周方向の内側のリブは、前記シリンダ部の底部の中心から前記爪部のうちの前記ピストン間にある当接部に向かって延出し、前記ディスクの周方向の外側のリブは、前記シリンダ部の底部の中心から前記爪部のうちの前記ディスクの周方向端部にある前記当接部に向かって延出することを特徴とする。