JP4461082B2 - 車両用ディスクブレーキのキャリパボディ - Google Patents

Description

本発明は、自動車や自動二輪車等の走行車両に用いられる車両用ディスクブレーキのキャリパボディに係り、詳しくは、ディスクロータの両側に対向配置される一対のキャリパ半体を少なくとも３本の連結ボルトで連結して形成する分割型のキャリパボディに関する。

ディスクロータの両側に対向配置される一対のキャリパ半体を、ブリッジ部で付き合わせ、複数の連結ボルトで連結してキャリパボディを形成し、双方のキャリパ半体に、複数のシリンダ孔を対向して設け、該シリンダ孔のそれぞれにピストンを内挿したキャリパボディでは、制動時に各ピストンから反ディスクロータ方向の制動反力が、キャリパボディがブリッジ部を支点にハの字状に開くように作用していた。この作用によるキャリパボディの変形を防止するために、連結ボルトの本数を増やしてキャリパボディのキャリパ半体の連結強度を確保するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−２７１８５６号公報

しかし、上述のものでは、部品点数が増えコストが嵩むとともに、キャリパボディが大型化し、重量が増していた。

そこで本発明は、キャリパボディの小型軽量化を図りながら、キャリパ半体の連結強度を確保し、キャリパボディの変形を防止することのできる車両用ディスクブレーキのキャリパボディを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため第１の発明では、車両前進時におけるディスク回入側とディスク回出側とにシリンダ孔をそれぞれ対向形成した一対のキャリパ半体をディスクロータの両側に対向配置して、各シリンダ孔に内挿した各ピストンの前面に摩擦パッドをそれぞれ対応して１枚ずつ設けるとともに、双方のキャリパ半体のディスク周方向中央部の接合面に第１連結ボルトを、ディスク周方向両側部の接合面のうち、車両前進時ディスク回入側となる接合面に第２連結ボルトを、車両前進時ディスク回出側となる接合面に第３連結ボルトを、ディスク軸方向にそれぞれ挿通して締結し、前記各ピストンのシリンダ孔開口部方向への移動によって、各摩擦パッドを前記ディスクロータに摺接させる車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、前記各摩擦パッドは、ディスク半径方向のパッド中心線に対して線対称の外形を有し、車両前進時に、前記各ピストンの中心は、前記パッド中心線に対してディスク回出側にオフセットされ、第１連結ボルトのボルト中心からディスク周方向中央部の接合面の外端部までのディスク半径方向の第１長さ（Ｌ１）を、前記第２連結ボルトのボルト中心からディスク回入側となる接合面の外端部までのディスク半径方向の第２長さ（Ｌ２）、及び、前記第３連結ボルトのボルト中心からディスク回出側となる接合面の外端部までのディスク半径方向の第３長さ（Ｌ３）のいずれよりも長く形成し、かつ、前記第２長さ（Ｌ２）を前記第３長さ（Ｌ３）よりも長く形成したことを特徴たことを特徴としている。

第２の発明では、前記第１の発明の特徴に加えて、前記ディスク周方向中央部の接合面は、ディスク外周側端部のディスク周方向の第４長さ（Ｌ４）を、ディスク内周側端部のディスク周方向の第５長さ（Ｌ５）よりも長く形成したことを特徴としている。

第３の発明では、前記第２の発明の特徴に加えて、前記第１長さ（Ｌ１）を、前記第４長さ（Ｌ４）よりも長く形成したことを特徴としている。

第４の発明では、前記第１〜第３の発明の特徴に加えて、前記第１連結ボルトのボルト中心から、前記ディスク周方向中央部の接合面のディスク回入側端面までの第６長さ（Ｌ６）を、前記第１連結ボルトのボルト中心から、前記ディスク周方向中央部の接合面のディスク回出側端面までの第７長さ（Ｌ７）よりも長く形成したことを特徴としている。

第１又は第４の発明によって、複数のピストンの反力を受け、制動時に大きな荷重が掛かるキャリパボディのディスク周方向中央部分と、一つのピストンの反力を受けるディスク周方向両側とにおける必要最小限の剛性を確保しながら、キャリパボディの小型軽量化を図ることができる。ピストンの中心をパッド中心線よりもディスク回出側にオフセットして、ピストンの押動とディスクロータの回転により、摩擦パッドのディスク回入側で高くなる面圧を下げ、ライニングの偏摩耗を抑えることができるとともに、摩擦パッドがディスク回入側に突出することから、ディスク回入側の接合面や、ディスク周方向中央部の接合面の周方向の長さが短くなっても、キャリパボディの充分な剛性を確保することができる。

第２及び第３の発明によって、キャリパボディのディスク周方向中央部分の剛性を効果的に上げることができる。

以下、本発明の一形態例を図面に基づいて詳しく説明する。図１は本発明の一形態例を示すディスクブレーキの断面正面図、図２はディスクブレーキの平面図、図３はディスクブレーキの正面図、図４は図３のIV-IV断面図である。なお、図中の矢印Ａは、車両前進走行時のディスクロータの回転方向を示し、以下の説明で用いるディスクブレーキ回入側と回出側とは、車両前進走行時の場合とする。

ディスクブレーキ１は、ディスクロータ２と、該ディスクロータ２の一側部で車体に取り付けられるキャリパボディ３と、該キャリパボディ３の内部に、ディスクロータ２を挟んで対向配置される４枚の摩擦パッド４とを備えている。

キャリパボディ３は、ディスクロータ２の一側面に配設される第１キャリパ半体３ａと、ディスクロータ２の他側面に配設される第２キャリパ半体３ｂとをブリッジ部３ｃで突き合わせ、ディスク周方向中央部の接合面３ｄに第１連結ボルト５を、ディスク回入側の接合面３ｅに第２連結ボルト６を、ディスク回出側の接合面３ｆに第３連結ボルト７をそれぞれディスク軸方向に挿通して締結し、双方のキャリパ半体３ａ，３ｂを連結して形成され、第２キャリパ半体３ｂに形成した車体取付け用のブラケット３ｇを用いて車体にボルト止めされる。

双方のキャリパ半体３ａ，３ｂのディスク回入側とディスク回出側とにはシリンダ孔３ｈがそれぞれ対向して形成され、各シリンダ孔３ｈには、ピストン８がそれぞれ内挿され、各ピストン８と各シリンダ孔３ｈの底壁との間には液圧室９がそれぞれ画成され、各液圧室９は液通路３ｉで連通している。各ピストン８の前面には、前記摩擦パッド４がそれぞれ１枚づつ対応して設けられている。

各摩擦パッド４は、ライニング４ａと金属製の裏板４ｂとから成り、ディスク半径方向のパッド中心線ＰＣに対して線対称の外形を有している。ライニング４ａは、ディスク回入側に前記パッド中心線ＰＣと平行なスリット４ｃが形成され、該スリット４ｃによりディスク回入側と回出側とに区画されている。各摩擦パッド４は、それぞれのライニング４ａをディスクロータ２側へ向け、ディスクロータ２を挟んで対向する２枚の裏板４ｂの上部に、ハンガーピン１０をそれぞれ挿通してディスク軸方向へ移動可能に吊持され、各摩擦パッド４のパッド中心線ＰＣに対してピストンの中心Ａ１は、ディスク回出側にオフセットして配設される。

第１キャリパ半体３ａと第２キャリパ半体３ｂとは、前記第１連結ボルト５のボルト中心Ｐ１からディスク周方向中央部の接合面３ｄの外端部までのディスク半径方向の第１長さＬ１が、第２連結ボルト６のボルト中心Ｐ２からディスク回入側の接合面３ｅの外端部までのディスク半径方向の第２長さＬ２、及び第３連結ボルト７のボルト中心Ｐ３からディスク回出側の接合面３ｆの外端部までのディスク半径方向の第３長さＬ３のいずれよりも長く形成されている。さらに、ディスク周方向中央部の接合面３ｄは、ディスク外周側端部のディスク周方向の第４長さＬ４を、ディスク内周側端部のディスク周方向の第５長さＬ５よりも長く形成し、且つ、前記第１長さＬ１を前記第４長さＬ４よりも長く形成している。

また、第２連結ボルト６のボルト中心Ｐ２からディスク回入側の接合面３ｅの外端部までのディスク半径方向の第２長さＬ２は、第３連結ボルト７のボルト中心Ｐ３からディスク回出側の接合面３ｆの外端部までのディスク半径方向の第３長さＬ３よりも長く形成され、さらに、第１連結ボルト５は、該第１連結ボルト５のボルト中心Ｐ１から、前記ディスク周方向中央部の接合面３ｄのディスク回入側端面までの第６長さＬ６を、前記ボルト中心Ｐ１から、前記接合面３ｄのディスク回出側端面までの第７長さＬ７よりも長く形成している。

このように形成されるディスクブレーキ１では、運転者の制動操作によって、液圧マスタシリンダで昇圧された作動液が液通路３ｉを介して各液圧室９に供給されると、各ピストン８がシリンダ孔開口部方向へ移動し、各ピストン８の前面に配設された摩擦パッド４のライニング４ａをディスクロータ２の側面に摺接させて制動操作される。

制動時の第１キャリパ半体３ａと第２キャリパ半体３ｂとには、各ピストン８から反ディスクロータ方向の制動反力が作用し、キャリパボディ３がブリッジ部３ｃを支点にハの字状に開くように変形しようとする。このとき、第１連結ボルト５のボルト中心Ｐ１とディスク周方向中央部の接合面３ｄの外端部までのディスク半径方向の長さＬ１を、第２連結ボルト６のボルト中心Ｐ２からディスク回入側の接合面３ｅの外端部までのディスク半径方向の長さＬ２、及び、第３連結ボルト７のボルト中心Ｐ３からディスク回出側の接合面３ｆの外端部までのディスク半径方向の長さＬ３のいずれよりも長く形成していることから、２個ピストン８，８の反力を受け、制動時に大きな荷重が掛かるキャリパボディ３のディスク周方向中央部分と、１個のピストン８の反力を受けるディスク周方向両側とにおける必要最小限の剛性を確保しながら、キャリパボディ３の小型軽量化を図ることができる。さらにキャリパボディ３の剛性が確保され、制動時に変形することがないので、各摩擦パッド４の偏摩耗を防止することができる。

また、ディスク周方向中央部の接合面３ｄは、ディスク外周側端部のディスク周方向の長さＬ４を、ディスク内周側端部のディスク周方向の長さＬ５よりも長く形成したり、第１連結ボルト５のボルト中心Ｐ１からディスク周方向中央部の接合面３ｄの外端部までのディスク半径方向の長さＬ１を、前記ディスク外周側端部のディスク周方向の長さＬ４よりも長く形成したりすることで、キャリパボディの３ディスク周方向中央部分の剛性を効果的に上げることができる。

さらに、各摩擦パッド４のパッド中心線ＰＣに対して各ピストン８の中心Ａ１をディスク回出側にオフセットして配設し、またライニング４ａのディスク回入側にスリット４ｃを形成したことにより、ピストン８の押動とディスクロータ２の回転により、摩擦パッド４のディスク回入側で高くなる面圧を下げることができ、ライニング４ａの偏摩耗を抑えることができる。また、これに伴ってディスク回入側の接合面３ｅやディスク周方向中央部の接合面３ｄの周方向の長さが短くなっても、ディスク回入側の第２連結ボルト６のボルト中心Ｐ２から前記接合面３ｅの外端部までのディスク半径方向の第２長さＬ２を、ディスク回出側の第３連結ボルト７のボルト中心Ｐ３から接合面３ｆの外端部までのディスク半径方向の第３長さＬ３よりも長く形成したり、第１連結ボルト５のボルト中心Ｐ１から、ディスク周方向中央部の接合面３ｄのディスク回入側端面までの第６長さＬ６を、該ボルト中心Ｐ１から、前記接合面３ｄのディスク回出側端面までの第７長さＬ７よりも長く形成したりすることによって、キャリパボディ３の充分な剛性を確保することができる。

なお、本発明は上述の形態例に限らず、キャリパボディ内のディスク回入側の２つの液圧室とディスク回出側の２つの液圧室とをそれぞれ別々のブレーキ操作子によって液圧作動する二系統式のディスクブレーキにも適用することができる。

さらに、上述の形態例では、各接合面には１本の連結ボルトがそれぞれ挿通されているが、本発明はこれに限らず、各接合面、特に、ディスク周方向外側の接合面に、複数の連結ボルトを挿通するものでもよく、この場合、ディスクロータ中心に近い方の連結ボルトが第２連結ボルト又は第３連結ボルトにそれぞれ見なされる。

本発明の一形態例を示すディスクブレーキの断面正面図である。 同じくディスクブレーキの平面図である。 同じくディスクブレーキの正面図である。 図３のIV-IV断面図である。

符号の説明

１…ディスクブレーキ、２…ディスクロータ、３…キャリパボディ、３ａ…第１キャリパ半体、３ｂ…第２キャリパ半体、３ｃ…ブリッジ部、３ｄ…ディスク周方向中央部の接合面、３ｅ…ディスク回入側の接合面、３ｆ…ディスク回出側の接合面、３ｇ…ブラケット、３ｈ…シリンダ孔、４…摩擦パッド、４ａ…ライニング、４ｂ…裏板、４ｃ…スリット、５…第１連結ボルト、６…第２連結ボルト、７…第３連結ボルト、８…ピストン、９…液圧室、１０…ハンガーピン、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…ボルト中心、ＰＣ…パッド中心線

Claims (4)

1. 車両前進時におけるディスク回入側とディスク回出側とにシリンダ孔をそれぞれ対向形成した一対のキャリパ半体をディスクロータの両側に対向配置して、各シリンダ孔に内挿した各ピストンの前面に摩擦パッドをそれぞれ対応して１枚ずつ設けるとともに、双方のキャリパ半体のディスク周方向中央部の接合面に第１連結ボルトを、ディスク周方向両側部の接合面のうち、車両前進時ディスク回入側となる接合面に第２連結ボルトを、車両前進時ディスク回出側となる接合面に第３連結ボルトを、ディスク軸方向にそれぞれ挿通して締結し、前記各ピストンのシリンダ孔開口部方向への移動によって、各摩擦パッドを前記ディスクロータに摺接させる車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、前記各摩擦パッドは、ディスク半径方向のパッド中心線に対して線対称の外形を有し、車両前進時に、前記各ピストンの中心は、前記パッド中心線に対してディスク回出側にオフセットされ、第１連結ボルトのボルト中心からディスク周方向中央部の接合面の外端部までのディスク半径方向の第１長さ（Ｌ１）を、前記第２連結ボルトのボルト中心からディスク回入側となる接合面の外端部までのディスク半径方向の第２長さ（Ｌ２）、及び、前記第３連結ボルトのボルト中心からディスク回出側となる接合面の外端部までのディスク半径方向の第３長さ（Ｌ３）のいずれよりも長く形成し、かつ、前記第２長さ（Ｌ２）を前記第３長さ（Ｌ３）よりも長く形成したことを特徴とする車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。
2. 前記ディスク周方向中央部の接合面は、ディスク外周側端部のディスク周方向の第４長さ（Ｌ４）を、ディスク内周側端部のディスク周方向の第５長さ（Ｌ５）よりも長く形成したことを特徴とする請求項１記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。
3. 前記第１長さ（Ｌ１）を、前記第４長さ（Ｌ４）よりも長く形成したことを特徴とする請求項２記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。
4. 前記第１連結ボルトのボルト中心から、前記ディスク周方向中央部の接合面のディスク回入側端面までの第６長さ（Ｌ６）を、前記第１連結ボルトのボルト中心から、前記ディスク周方向中央部の接合面のディスク回出側端面までの第７長さ（Ｌ７）よりも長く形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。

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