JP5988028B2 - ディスクブレーキ及びパッドサポート - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両において車輪を制動するためのディスクブレーキ及び該ディスクブレーキにおいてブレーキパッドをディスクローター径方向に付勢するパッドスプリングを一体的に備えたパッドサポートに関する。

ディスクブレーキ及びパッドサポートは、従来、様々な構成を有するものが知られており、例えば、下記特許文献１に示されている。

特開２０１１−０１２７２９号

上記した特許文献１に記載されているディスクブレーキは、ディスクローターの両側に配設されて該ディスクローター軸方向への移動によりディスクローターの両面に押圧されると共に、ディスクローター回転方向両側に係合部と、トルク支持部とを有する一対のブレーキパッドと、ブレーキパッドの係合部を支持するパッド支持部を有し、ディスクローターを跨ぐように車両の非回転部分に固定される取付部材と、取付部材のパッド支持部に設けられ、ブレーキパッドの係合部と取付部材の内側側面との間に位置するパッドサポートと、パッドサポートと一体に形成され、ブレーキパッドの係合部をディスクローター径方向へ付勢するパッドスプリングと、を備えている。

上記特許文献１のディスクブレーキにおいては、ブレーキパッドがその係合部を取付部材のパッド支持部に当接するようにパッドスプリングにより係合部がディスクローター径方向外周側へ付勢される。これにより、車両の振動によるブレーキパッドのディスクローター径方向のがたつきに起因して生じるラトル音の発生を防止している。一方、パッドスプリングの付勢力は、制動時にブレーキパッドに作用するモーメントによりブレーキパッドのディスクローター回転方向（回出側）端部（係合部）をディスクローター径方向内周側へ付勢する力に対して反力として作用する。これにより、制動時におけるブレーキパッドのディスクローター径方向の振動を抑制するとともにディスクローターに対するブレーキパッドの押圧位置を安定させてブレーキパッド摩擦材の偏磨耗を抑制し、偏磨耗に起因するブレーキの鳴き異音の発生を防止している。

上記特許文献１のディスクブレーキにおいて、以下のようにブレーキパッドの摩擦材の摩耗前後で、ブレーキパッドの位置がディスクローター径方向に変化する。摩耗前では、ブレーキパッドの係合部はパッドスプリング上のディスクローターから離れた位置にある。その状態において、パッドスプリングはその弾性力により、ブレーキパッドの係合部からのディスクローター径方向内周側への付勢に耐えることができ、ブレーキパッドの係合部を取付部材のパッド支持部に押しつけることが可能である。

ところが、摩擦材の摩耗後では、ブレーキパッドは摩擦材が摩耗した分、パッドスプリング上をディスクローター側の端部へと押し出されていく。従って、摩耗していくにつれブレーキパッドの係合部がパッドスプリングより受ける付勢力が減少し、パッドスプリングがブレーキパッドの係合部からの押圧に耐え切れなくなる。すると、パッドスプリングがディスクローター軸方向内側へ向い沈み込む傾斜状態となる。そのため、ブレーキパッドがディスクローター軸方向内側へ導かれる。すなわち、ブレーキパッドはディスクローター軸方向内側に摺動し、ブレーキパッドの引き摺りを起こす。また、該傾斜状態となることでブレーキパッドがディスクローターに当接する位置が変化すると共に、ブレーキパッドの係合部と取付部材のパッド支持部との間にクリアランスができる。そのため、ブレーキパッドの姿勢が不安定となり、ブレーキの振動及び偏摩耗を招来し、ブレーキの鳴きを発生させる可能性がある。

本発明は、ブレーキパッドの摩擦材が摩耗した場合にもブレーキパッドの姿勢を安定させブレーキの鳴き異音の発生を抑制するディスクブレーキ及びパッドサポートを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、当該ディスクブレーキにおいて、パッドスプリングが、ディスクローター軸方向に延在し、ブレーキパッドの係合部と当接するパッド当接部と、ディスクローター軸方向に延在し、取付部材のパッド支持部に支持される基部と、パッド当接部及び基部を繋ぐスプリング部と、パッド当接部の前記ディスクローター側の端部に形成され、前記基部に向かって突出する突出部とを有し、パッド当接部と基部とが突出部を介して互いに当接した時、ディスクローター回転軸と、パッド当接部と、基部とが互いに平行を維持するように構成され、突出部は、パッド当接部において取付部材のパッド支持部の側面側であってディスクローター側の端部に設けられ、取付部材のパッド支持部の側面側の一部が湾曲されて形成されていることに特徴がある。

請求項１に係る発明のディスクブレーキによれば、スプリング部及び突出部の双方の弾性反発力によって、ブレーキパッドはディスクローター径方向外周側へと付勢され、ラトル音の発生を抑制する。また、パッドスプリングに設けられた突出部によって、パッド当接部及び基部は突出部を介して互いに当接し、パッド当接部及び基部が互いにディスクローター回転軸に対して平行を維持する。スプリング部及び突出部はディスクローター回出側のブレーキパッド係合部がディスクローター径方向内周側へ付勢される力に反発し、該係合部をディスクローター径方向外周側へと付勢する。該平行を維持することでブレーキパッドは一定位置に当接するため、制動時のブレーキパッドのディスクローターへの当接位置のずれを防止することができる。前記のずれを防止することで、ディスクローターの摩耗箇所及び非摩耗箇所の間に生じる段差による振動を抑制することができる。従って、振動に起因する鳴き異音の低減が可能となる。さらに、該平行状態では、ブレーキパッドの摩擦面をディスクローターに対し平行に当接させるため、ブレーキパッドの偏摩耗を抑制することができる。また、該平行状態はブレーキパッド摩耗前及び摩耗後の双方で突出部の反力により維持される。これにより、ブレーキパッドが摩耗してもパッド当接部のディスクローター側端部がディスクローター軸方向内側へ向かい沈み込まないため、ブレーキパッドの姿勢が安定する。

また、ディスクローターはその構造特性上、ディスクローター軸方向に微小なブレが生じている。ブレにより非制動時においてブレーキパッドはディスクローターからディスクローター軸方向外側へと弾かれる。パッド当接部及び基部が平行を維持することで、ブレーキパッドはディスクローターから容易に離間することができる。従って、ブレーキパッドの引き摺り防止をすることができる。以上のように、前記平行状態を維持することで、ラトル音の軽減、偏摩耗の抑制、振動及び鳴き異音の低減が可能となる。

また、突出部を、取付部材のパッド支持部の側面側に設けることで、ディスクローター回出側のブレーキパッド係合部がディスクローター径方向内周側へ付勢される力が最大となる位置を付勢することができる。従って、上記の発明の効果を、より効果的に得られる。

さらに、パッドスプリングのパッド当接部に曲げ加工で突出部を形成することで、容易な加工により上記効果を実現することができる。

本発明によれば、パッドスプリングのパッド当接部及び基部がディスクローター回転軸に対して平行を維持することで、ブレーキパッドの摩擦材が摩耗した場合にもラトル音の軽減、偏摩耗の抑制、振動及び鳴き異音の低減が可能となる。

本発明のディスクブレーキの一実施形態を示す縦断面図である。 図１に示すディスクブレーキのキャリパーを取り外した状態を示す正面図である。 図１に示すディスクブレーキに使用されるパッドスプリングの正面図である。 図１に示すディスクブレーキに使用されるパッドスプリングの側面図である。 図１に示すディスクブレーキに使用されるパッドスプリングの第２実施例の側面図である。 図１に示すディスクブレーキに使用されるパッドスプリングの第３実施例の正面図である。

以下、本発明の実施形態により具体的に説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、以下の実施形態によって限定されるものではない。また、実施形態を説明するにあたり、前記係合部を凸部４８ａ、４８ｂとし、前記パッド支持部を凹部３１ａ、３１ｂとする。

本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。
図１、図２に示すように、本実施形態において、ディスクブレーキは、一対のブレーキパッド４５、４６と、ブレーキパッド４５、４６を支持する取付部材（マウンティングブラケット）３と、ブレーキパッド４５、４６をディスクローター１の両面に押圧するキャリパー２と、取付部材３と各ブレーキパッド４５、４６との間に設けられ、パッドスプリング５２ａ，５２ｂが一体に形成されたパッドサポート５と、を備える。

図１に示すように、キャリパー２は、インナーパッド４５の背面側（図１において左側）に位置してディスクローター１の軸方向に移動可能なピストン２１と、ピストン２１を収容するシリンダー部２３と、アウターパッド４６の背面側（図１において右側）に位置する爪部２４と、ディスクローター1を跨ぎ、シリンダー部２３と爪部２４とをつなぐ腕部２５と、を備える。ピストン２１とシリンダー部２３との間に形成される液圧室２８は、ピストンシール２２により液密に保たれる。キャリパー２は、取付部材３のピンガイド３５（図２参照）に挿入されるスライドピン２６ａ，２６ｂによって、ディスクローター１の軸方向に摺動可能に取付部材３に支持される。

図２に示すように、取付部材３は、インナーパッド４５がディスクローター１の回転方向両側に有する凸部４８ａ、４８ｂと係合する凹部３１ａ、３１ｂを有する。各凹部３１ａ、３１ｂには、パッドサポート５が取り付けられる。パッドサポート５には、インナーパッド４５をディスクローター１の径方向外周側へ付勢し、インナーパッド４５の位置を固定するためのパッドスプリング５２ａ、５２ｂが一体に形成される。なお、アウターパッド４６側も同様にして構成される。さらに、取付部材３は、キャリパー２のピストン２１側に備えられ、インナーパッド４５を支持するインナーブラケット３２と、キャリパー２の爪部２４側に備えられ、アウターパッド４６を支持するアウターブラケット３３と、スライドピン２６ａ、２６ｂを摺動可能に支持するピンガイド３５と、取付部材３を車両本体のナックル部等に設置するための螺子穴である貫通穴３６ａ、３６ｂとを有し、キャリパー２をディスクローター１の軸方向へ摺動可能に支持する。

図１、図２に示すように、インナーパッド４５は、制動時にディスクローター１に当接し、摩擦抵抗により制動力を生む摩擦材４１と、摩擦材４１を保持する裏板４２とから構成されている。また、裏板４２には制動時に取付部材３に当接するトルク支持部４７ａ、４７ｂが形成されている。裏板４２とピストン２１との間にはシム４４が設置されている。インナーパッド４５は、パッドスプリング５２ａ、５２ｂを介して取付部材３の対応する各凹部３１ａ、３１ｂに係合される凸部４８ａ、４８ｂを有する。インナーパッド４５は、ピストン２１の押圧により凸部４８ａ、４８ｂが対応する凹部３１ａ、３１ｂ及びパッドスプリング５２ａ、５２ｂに導かれて、ディスクローター１の軸方向に摺動可能となるように配置されている。また、凸部４８ｂには前押しバネ４９が設置されており、インナーパッド４５を正方向に付勢している。なお、アウターパッド４６についても同様に構成されるため、ここでは説明を省略する。

次に、図３、図４を参照して本実施形態のパッドサポート及びパッドスプリングについて説明する。なお、取付部材３に形成される各凹部及び各凹部に取り付けられるパッドサポートは同様の構造を有しているので、以下では凹部３１ｂに取り付けられるパッドサポート５ついて説明する。図３、図４に示すように、パッドサポート５は、取付部材３の凹部３１ｂに係合する係止片５１と、凸部４８ｂを付勢するパッドスプリング５２ｂを有する。パッドスプリング５２ｂは、凸部４８ｂ（図２参照）と当接するパッド当接部５３と、取付部材３の凹部３１ｂの下面に支持される基部５４と、パッド当接部５３と基部５４とを繋ぐスプリング部５６とを有する。図３における破線はブレーキパッド取付前のパッド当接部５３の位置である。パッド当接部５３端部には、基部５４に向かって突出する突出部５５を有しており、パッド当接部５３及び基部５４はブレーキパッド取付時に突出部５５を介して互いに当接し、パッド当接部５３及び基部５４が互いに平行を維持する構造を有する。また、突出部５５はパッド当接部５３の端部の凹部側面３１ｂ−１側（図４における左側）にあり、凹部側面３１ｂ−１側からパッド当接部５３の幅の略３０％に曲げ加工を施し形成されている。

以上の構成からなる本実施例においては、図示しないブレーキペダルが踏み込まれて図示しないマスターシリンダー等からの液圧がキャリパー２のシリンダー部２３内の液圧室２８に付与されると、ピストン２１が押し出される。押し出されたピストン２１はディスクローター１の軸方向へ摺動し、インナーパッド４５をディスクローター１に押圧する。液圧室２８内の液圧がさらに高まると、スライドピン２６ａ、２６ｂによって摺動可能に支持されるキャリパー２が反作用によりピストン２１とは逆側へ摺動する。これにより、爪部２４がアウターパッド４６をディスクローター１へと押圧する。その結果、ディスクローター１の回転が各ブレーキパッド４５、４６の摩擦材とディスクローター１との間の摩擦抵抗によって拘束され、制動力が発生する。

制動力発生時に、ディスクローター１が正方向（図２参照）に回転している場合、ディスクローター１の回転力が各ブレーキパッド４５、４６を正方向に付勢する。以下では、このときの各ブレーキパッド４５、４６の挙動について、インナーパッド４５を例に説明する。ディスクローター１の回転力がインナーパッド４５に作用すると、図２における左側のトルク支持部４７ａを取付部材３に当接させ、トルク支持部４７ａを中心としたモーメントを発生させる。発生したモーメントは、インナーパッド４５がディスクローター１上を図２における反時計回りに回転する力を与える。そのため、図２におけるインナーパッド４５の左側の凸部４８ａがディスクローター１の径方向内周側に付勢される。

また、ディスクローター１が逆方向（図２参照）に回転している場合、ディスクローター１の回転力が各ブレーキパッド４５、４６を逆方向に付勢する。インナーパッド４５においては、ディスクローター１の回転力が図２における右側のトルク支持部４７ｂを取付部材３に当接させ、正方向の回転と同様にして、図２におけるインナーパッド４５右側の凸部４８ｂがディスクローター１の径方向内周側に付勢される。

図３及び図４に示されるパッドスプリング５２ａ、５２ｂ（図２参照）において、モーメントによりディスクローター１の径方向内周側に付勢されたインナーパッド４５の凸部４８ａ、４８ｂは、パッドスプリング５２ａ、５２ｂをディスクローター１の径方向内周側へと押圧する。それに対して、パッドスプリング５２ａ、５２ｂは、端部に備わる突出部５５（位置ズレ防止構造）によりインナーパッド４５の凸部４８ａ、４８ｂをディスクローター１の径方向外周側に付勢する。突出部５５（位置ズレ防止構造）による、凸部４８ａ、４８ｂからの押圧への反力によって、パッド当接部５３及び基部５４は平行を維持することができる。平行を維持することで、ピストン２１による押圧に対して、インナーパッド４５はディスクローター１への当接位置を一定に保つことができる。そのため、インナーパッド４５によるディスクローター１の偏摩耗が発生せず、それに伴う振動や鳴き異音を抑えることができる。

尚、インナーパッド４５を例にしたが、アウターパッド４６においても、同様である。

制動が解除されて液圧室２８内の液圧が減少すると、ピストン２１はピストンシール２２の弾性復帰力によってディスクローター１の軸方向外側へ摺動し、各ブレーキパッド４５、４６をディスクローター１から離間させる。さらに、ディスクローター１はその構造特性上、ディスクローター１の軸方向に微小なブレが生じている。ブレーキパッド４５、４６はピストン２１による押圧が減少するとディスクローター１のブレによってディスクローター１の軸方向外側へ弾かれ、平行を維持しているパッドスプリング５２ａ、５２ｂ上をディスクローター１の軸方向外側へと離間する。本実施例によれば、パッドスプリング５２ａ、５２ｂのパッド当接部５３及び基部５４が平行を維持するため、ディスクローター１によって弾かれた各ブレーキパッド４５、４６は容易にディスクローター１から離間する。そのため、各ブレーキパッド４５、４６によるディスクローター１の引き摺りが防止され、ブレーキの鳴き異音を抑制することができる。

従来、パッドスプリングとブレーキパッドにおいて、突出部５５を持たないパッドスプリングではパッド当接部及び基部の平行の維持が困難であり、ブレーキパッドのディスクローターへの当接位置を一定に保つことが困難であった。この問題を解決するために、スプリング部の弾性力を強化し平行を維持しようとすると、パッドスプリングによるディスクローター径方向外周側への押圧が高まり、ブレーキパッド凸部と取付部材凹部との間の摺動抵抗が上がる。そのため、ディスクローターのブレによる離間が阻害されてしまうので、ブレーキパッドの引き摺り及び鳴きが発生する。また、ブレーキパッドは摩擦材が摩耗した分、パッドスプリング端部へと押し出されていく。従って、摩擦材が摩耗していくにつれブレーキパッド凸部がパッドスプリングより受ける付勢力が減少し、パッドスプリングがブレーキパッド凸部からの押圧に耐え切れず平行を維持することができなかった。そのため、パッド当接部先端が基部へと近づいていき、パッドスプリングがディスクローター軸方向内側へ向い沈み込む傾斜状態となり、ブレーキパッドがディスクローター軸方向内側へ導かれる。よって、ディスクローターのブレ及びピストンシールによる離間が十分に行われず、振動や鳴き異音が発生する。

しかし、本発明ではブレーキパッド摩耗後であっても、パッド当接部５３及び基部５４は、位置ズレ防止構造として機能する突出部５５の反力により、平行を維持することができる。すなわち、ブレーキパッド４５、４６は摩耗前後の双方においてディスクローター１の一定の位置に当接するため、ブレーキパッド４５、４６及びディスクローター１の偏摩耗が発生せず、それに伴う振動や鳴き異音を確実に抑えることができる。また、平行を維持することができるため、ディスクローター１の軸方向の微小なブレによって弾かれることでブレーキパッド４５、４６は容易にディスクローター１から離間することができ、ピストンシール２２とともにブレーキパッド４５、４６の引き摺り防止の役割を担う。

図２を参照して説明したように、ディスクローター１の回転方向の回転力によって付勢されたインナーパッド４５のトルク支持部４７ａ、４７ｂが取付部材３に当接することで、トルク支持部４７ａ、４７ｂの当接面を中心にモーメントが発生する。そのため、パッドスプリング５２において最も強くディスクローター１の径方向内周側に付勢される点は、取付部材３の凹部３１ａ、３１ｂの側面側のディスクローター１側端部となる。そのため、突出部５５を、パッド当接部５３のディスクローター１側端部の凹部側面３１ｂ−１側に設けることでパッド当接部及び基部の平行を十分に維持することができる。

また、突出部５５による位置ズレ防止構造によれば部品点数の増加もなく、構造の付与又は変形のみで構成されているため加工が容易であり、高い費用対効果が見込まれる。

＜その他の実施例の説明＞
図５を参照して本実施形態におけるパッドサポート及びパッドスプリングの第２実施例について説明する。図５に示すように本実施例では、前記の図３及び図４の凸部４８ａ、４８ｂと凹部３１ａ、３１ｂが逆転したような形状をしている。ピストン２１の押圧によってパッドスプリングは図３及び図４と同様にしてディスクローター径方向内周側へ付勢される。突出部５５が押圧に対し反力を発することで、係合部はパッド支持部に係合する。つまり、図３及び図４に示す実施例と同様にして、ブレーキの振動や鳴きの低減ができる。

図６を参照して本実施形態におけるパッドサポート及びパッドスプリングの第３実施例について説明する。図６に示すように本実施例では、図３及び図４の実施例に加え取付部材３の凹部３１ｂの上面にパッドスプリングを設ける。本実施例では、係合部は凹部３１ｂの上面及び下面の双方からパッドスプリングによる押圧を受ける。そのため、非制動時のラトル音の抑制及び制動時の振動や鳴きの低減につながる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限れられるものではない。例えば、基部側に突出部を形成してもよい。また、曲げ加工でなく、凹みや、パッドスプリングを折り曲げた加工でもよい。

１ ディスクローター、２ キャリパー、２１ ピストン、２２ ピストンシール、２３ シリンダー部、２４ 爪部、２５ 腕部、２６ａ,ｂ スライドピン、２７ａ,ｂ ブーツ、２８ 液圧室、３ 取付部材、３１,３１ａ,ｂ 凹部、３１ｂ-１ 凹部側面、３２ インナーブラケット、３３ アウターブラケット、３５ ピンガイド、３６ 貫通穴、４１ 摩擦材、４２ 裏板、４３ モールド穴、４４ シム、４５ インナーパッド、４６ アウターパッド、４７,４７ａ,ｂ トルク支持部、４８,４８ａ,ｂ 凸部、４９ 前押しバネ、５ パッドサポート、５１ 係止片、５２,５２ａ,ｂ パッドスプリング、５３ パッド当接部、５４ 基部、５５ 突出部（位置ズレ防止構造）、５６ スプリング部

Claims (1)

1. ディスクローターの両側に配設されて該ディスクローター軸方向への移動によりディスクローターの両面に押圧されると共に、ディスクローター回転方向両側に係合部と、トルク支持部とを有する一対のブレーキパッドと、
   前記ブレーキパッドの前記係合部を支持するパッド支持部を有し、前記ディスクローターを跨ぐように車両の非回転部分に固定される取付部材と、
   前記取付部材の前記パッド支持部に設けられ、前記ブレーキパッドの前記係合部と前記取付部材の内側側面との間に位置するパッドサポートと、
   前記パッドサポートと一体に形成され、前記ブレーキパッドの前記係合部をディスクローター径方向へ付勢するパッドスプリングと、を有するディスクブレーキにおいて、
   前記パッドスプリングは、
   前記ディスクローター軸方向に延在し、前記ブレーキパッドの前記係合部と当接するパッド当接部と、
   前記ディスクローター軸方向に延在し、前記取付部材の前記パッド支持部に支持される基部と、
   前記パッド当接部及び前記基部を繋ぐスプリング部と、
   前記パッド当接部の前記ディスクローター側の端部に形成され、前記基部に向かって突出する突出部と、を有し、
   前記パッド当接部と前記基部とが前記突出部を介して互いに当接した時、ディスクローター回転軸と、前記パッド当接部と、前記基部とが互いに平行を維持するように構成され、
   前記突出部は、前記パッド当接部において前記取付部材の前記パッド支持部の側面側であって前記ディスクローター側の端部に設けられ、前記取付部材の前記パッド支持部の側面側の一部が湾曲されて形成されていることを特徴とするディスクブレーキ。