JP7805941B2 - 車両用ディスクブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、車両用ディスクブレーキに関し、詳しくは、キャリパボディの作用部に、ディスクロータの両側部に配置される一対の摩擦パッドを収容する摩擦パッド収容部を形成した車両用ディスクブレーキに関する。

従来、車両用ディスクブレーキとして、ディスクロータの両側部に配置される摩擦パッドをハンガーピンにて吊持し、キャリパボディの作用部に、摩擦パッドのディスク回入側端面に対向するディスク回入側トルク受面と、摩擦パッドのディスク回出側端面に対向するディスク回出側トルク受面とを備えた摩擦パッド収容部を形成するとともに、ディスク回出側トルク受面にトルク伝達部材を取り付け、摩擦パッドの中心をキャリパボディの中心に対してディスク周方向にオフセットして配置し、摩擦パッドのライニングの偏摩耗を防止するようにしたものがあった（例えば、特許文献１参照。）。

また、一般に、車両用ディスクブレーキでは、摩擦パッドの中心とキャリパボディの中心とをオフセットさせることにより、操作フィーリングが変化していた。

特開平９－２５９６３号公報

しかし、上述の特許文献１のものでは、摩擦パッドの偏摩耗の特性が、キャリパボディの剛性や摩擦パッドのライニングの材質等により異なることから、キャリパボディの剛性やライニングの材質に応じて、摩擦パッドの中心とキャリパボディの中心とのオフセット量を調整しなければならなかった。その際、トルク伝達部材のディスク周方向の厚さを変更するばかりではなく、ハンガーピンを挿通させる挿通孔の位置や、摩擦パッドの裏板の形状を変更しなくてはならないことからコストが嵩んでいた。

そこで本発明は、キャリパボディの剛性や摩擦パッドのライニングの材質に応じて、摩擦パッドのライニングの偏摩耗を抑制することができるとともに、操作フィーリングを容易に変化させることができる車両用ディスクブレーキを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の車両用ディスクブレーキは、ピストンを収容するシリンダ孔をそれぞれ備えた一対の作用部をディスクロータの外周を跨ぐブリッジ部で連結してキャリパボディを形成し、前記各作用部に、前記ディスクロータの両側部に配置される一対の摩擦パッドを収容する摩擦パッド収容部をそれぞれ形成した車両用ディスクブレーキにおいて、前記摩擦パッド収容部は、前記摩擦パッドの車両前進時におけるディスク回入側端面に対向するディスク回入側トルク受面と、前記摩擦パッドの車両前進時におけるディスク回出側端面に対向するディスク回出側トルク受面とを備え、前記ディスク回入側トルク受面に、前記摩擦パッドのディスク回入側端面に当接して制動トルクを受ける回入側トルク伝達部材を、前記ディスク回出側トルク受面に、前記摩擦パッドのディスク回出側端面に当接して制動トルクを受ける回出側トルク伝達部材をそれぞれ取り付けるとともに、前記回入側トルク伝達部材と前記回出側トルク伝達部材とは、ディスク周方向の厚さを異なった厚さに形成し、前記摩擦パッドの中心は、前記キャリパボディの中心に対してディスク周方向にオフセットして配置され、前記回出側トルク伝達部材と前記回入側トルク伝達部材とは、ディスク半径方向内側の端部から、前記キャリパボディの内側に向けて突出し、前記摩擦パッドのディスク半径方向内側面を支承するパッド支承部を備え、前記回入側トルク伝達部材は、前記ディスク回入側トルク受面に取り付けられる第１トルク伝達部を有し、前記回出側トルク伝達部材は、前記ディスク回出側トルク受面に取り付けられる第２トルク伝達部を有し、前記第１トルク伝達部及び前記第２トルク伝達部は、ボルトを装着する装着孔が形成され、前記装着孔は雌ねじが形成され、前記ボルトが、前記キャリパボディの外側から内側に向けて挿入されることにより、前記回入側トルク伝達部材及び前記回出側トルク伝達部材が取り付けられることを特徴としている。

また、前記回入側トルク伝達部材のディスク周方向の厚さを、前記回出側トルク伝達部材のディスク周方向の厚さよりも厚く形成し、前記摩擦パッドの中心を、前記キャリパボディの中心に対してディスク回出側にオフセットして配置させてもよい。

さらに、前記回出側トルク伝達部材のディスク周方向の厚さを、前記回入側トルク伝達部材のディスク周方向の厚さよりも厚く形成し、前記摩擦パッドの中心を、前記キャリパボディの中心に対してディスク回入側にオフセットして配置させてもよい。

また、前記キャリパボディは、前記一対の作用部に複数のシリンダ孔がそれぞれ対向して形成されていると好ましい。

さらに、ディスク回出側の前記シリンダ孔を他のシリンダ孔よりも大径に形成すると好適である。

本発明の車両用ディスクブレーキによれば、摩擦パッド収容部に、ディスク周方向の厚さが異なる回入側トルク伝達部材と回出側トルク伝達部材とを取り付けたことから、摩擦パッドの中心が、キャリパボディの中心に対してディスク周方向にオフセットして配置され、摩擦パッドの偏摩耗を抑制することができる。さらに、回入側トルク伝達部材と回出側トルク伝達部材のディスク周方向の厚さを変えるだけで、摩擦パッドの中心とキャリパボディの中心とのオフセット量を調整でき、キャリパボディの剛性や摩擦パッドの材質に応じて、摩擦パッドのライニングの偏摩耗を良好に抑制することができ、コストが嵩む虞がない。

さらに、摩擦パッドの中心とキャリパボディの中心とのオフセット量を調整することにより、操作フィーリングを変化させることができる。また、制動を繰り返すことにより、回入側トルク伝達部材と回出側トルク伝達部材の摩擦パッドとの当接面が摩耗した際には、回入側トルク伝達部材や回出側トルク伝達部材を交換すればよいことから、キャリパボディの耐久性を向上させることができる。

また、回入側トルク伝達部材のディスク周方向の厚さを、回出側トルク伝達部材のディスク周方向の厚さよりも厚く形成し、摩擦パッドの中心をキャリパボディの中心に対してディスク回出側にオフセットして配置させたことにより、制動時にピストンが摩擦パッドのディスク回入側を押圧するので、キャリパボディの剛性や摩擦パッドのライニングの材質に応じて、摩擦パッドの偏摩耗を抑制しながら、サーボ効果により制動初期の制動力を高くすることができ、制動初期のブレーキ効力が高い操作フィーリングに調整することができる。

さらに、回出側トルク伝達部材のディスク周方向の厚さを、回入側トルク伝達部材のディスク周方向の厚さよりも厚く形成し、摩擦パッドの中心をキャリパボディの中心に対してディスク回入側にオフセットして配置させたことにより、制動時に摩擦パッドのディスク回入側に掛かるピストンからの押圧力を小さくすることから、キャリパボディの剛性や摩擦パッドのライニングの材質に応じて、摩擦パッドの偏摩耗を抑制しながら、サーボ効果を抑制し、制動初期から穏やかに制動力を発揮する操作フィーリングに調整することができる。

また、キャリパボディの一対の作用部に、複数のシリンダ孔をそれぞれ対向させて形成することにより、他ポット対向型のキャリパボディを用いたディスクブレーキであっても、回入側トルク伝達部材と回出側トルク伝達部材のディスク周方向の厚さを変えるだけでキャリパボディの剛性や摩擦パッドのライニングの材質に応じて、摩擦パッドの偏摩耗を抑制することができる。

さらに、ディスク回出側のシリンダ孔を他のシリンダ孔よりも大径に形成したことにより、摩擦パッドのディスク回入側が、ディスク回出側より早く摩耗することを抑制できる。

また、回出側トルク伝達部材と回入側トルク伝達部材とに、パッド支承部を一体に形成したことにより、パッド支承部を容易に形成することができ、製造コストの低減化を図ることができる。

図４のＩ－Ｉ断面図である。 摩擦パッドの中心とキャリパボディの中心とを合わせて摩擦パッドをパッド収容部に配置した際の仮想図である。 本発明の第１形態例を示す車両用ディスクブレーキの正面図である。 同じく車両用ディスクブレーキの側面図である。 図３のＶ－Ｖ断面図である。 本発明の第１形態例を示す回出側トルク伝達部材と回入側トルク伝達部材の斜視図である。 本発明の第２形態例を示す車両用ディスクブレーキの断面図である。 摩擦パッドの中心とキャリパボディの中心とを合わせて摩擦パッドをパッド収容部に配置した際の仮想図である。

図１乃至図６は本発明の車両用ディスクブレーキの第１形態例を示す図である。なお、矢印Ａは、車両前進時に車輪と一体に回転するディスクロータの回転方向であり、以下で述べるディスク回出側及びディスク回入側とは車両前進時におけるものとする。

第１形態例の車両用ディスクブレーキ１は、車輪と一体に回転するディスクロータ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モノコック構造ピストン対向型のキャリパボディ３と、ディスクロータ２の両側部に配設されるキャリパボディ３の作用部３ａ，３ａ間に、ディスクロータ２を挟んで対向配置される一対の摩擦パッド４，４とを備えている。

キャリパボディ３は、一対の作用部３ａ，３ａと、これら一対の作用部３ａ，３ａをディスク外周側で跨ぐブリッジ部３ｂとを一体に備え、ブリッジ部３ｂには、天井開口部３ｃ，３ｃが形成されている。各作用部３ａには、ディスク回入側に小径のシリンダ孔３ｄが、ディスク回出側に大径のシリンダ孔３ｅがそれぞれ並設され、小径のシリンダ孔３ｄには、小径のピストン５ａが、大径のシリンダ孔３ｅには大径のピストン５ｂがそれぞれ内挿されている。また、各シリンダ孔３ｄ，３ｅとピストン５ａ，５ｂとの間には、液圧室６がそれぞれ画成されている。

車体外側に配置される一方の作用部３ａのディスク周方向両側には、ディスク半径方向の取付けボス部３ｆ，３ｆが形成され、該取付けボス部３ｆ，３ｆにそれぞれ設けた取付ボルト挿通孔に挿通した取付ボルトを、車体側に設けたキャリパ取付部（何れも図示せず）にねじ込むことにより、キャリパボディ３が車体に取り付けられる。

各作用部３ａには、摩擦パッド４を収容する摩擦パッド収容部３ｇが形成されている。該摩擦パッド収容部３ｇは、天井開口部３ｃ，３ｃよりもディスク半径方向内側に形成され、ディスク回入側トルク受面３ｈとディスク回出側トルク受面３ｉとを備えている。さらに、ディスク回入側トルク受面３ｈには、摩擦パッド４のディスク回入側端面４ａに当接して制動トルクを受ける回入側トルク伝達部材７が、ディスク回出側トルク受面３ｉには、摩擦パッド４のディスク回出側端面４ｂに当接して制動トルクを受ける回出側トルク伝達部材８とがボルト９によってそれぞれ取り付けられている。

回入側トルク伝達部材７は、ディスク回入側トルク受面３ｈに取り付けられる第１トルク伝達部７ａと、該第１トルク伝達部７ａのディスク半径方向内側の端部から、キャリパボディ内側に向けて突出して、摩擦パッド４のディスク半径方向内側面４ｃを支承する第１パッド支承部７ｂとを備え、第１トルク伝達部７ａにはボルト９を装着する第１雌ねじ７ｃが形成されている。回出側トルク伝達部材８は、ディスク回出側トルク受面３ｉに取り付けられる第２トルク伝達部８ａと、該第２トルク伝達部８ａのディスク半径方向内側の端部から、キャリパボディ内側に向けて突出して、摩擦パッド４のディスク半径方向内側面４ｃを支承する第２パッド支承部８ｂとを備え、第２トルク伝達部８ａにはボルト９を装着する第２雌ねじ部８ｃが形成されている。さらに、回入側トルク伝達部材７の第１トルク伝達部７ａのディスク周方向の厚さ（Ｔ１）は、回出側トルク伝達部材８の第２トルク伝達部８ａのディスク周方向の厚さ（Ｔ２）よりも厚く形成されている。

摩擦パッド４，４は、ディスクロータ２の側面に摺接するライニング４ｄと、該ライニング４ｄを取り付ける金属製の裏板４ｅとから構成されている。各摩擦パッド４は、ディスク半径方向内側面４ｃを第１パッド支承部７ｂと第２パッド支承部８ｂとに支承させ、ディスク回入側端面４ａを回入側トルク伝達部材７の第１トルク伝達部７ａに、ディスク回出側端面４ｂを回出側トルク伝達部材８の第２トルク伝達部８ａにそれぞれ対向させた状態で摩擦パッド収容部３ｇに収容され、摩擦パッド４の中心Ｐ１がキャリパボディ３の中心Ｐ２に対してディスク回出側にオフセットして配置される。

図２は、摩擦パッド４の中心Ｐ１とキャリパボディ３の中心Ｐ２とを合わせて摩擦パッド４を摩擦パッド収容部３ｇに配置した際、即ち、摩擦パッド４の中心Ｐ１を通り、且つ、ディスク軸に直交する第１直交面Ｆ１と、キャリパボディ３の中心Ｐ２を通り、且つ、ディスク軸に直交する第２直交面Ｆ２とを重ね合わせて摩擦パッド４を摩擦パッド収容部３ｇに配置した際のディスクブレーキの仮想図を示し、第１形態例のディスクブレーキ１のキャリパボディ３と摩擦パッド４と比較して以下に説明する。なお、図２に示す距離（Ｄ２）は、シリンダ孔３ｄのディスク回入側端部３ｊと、摩擦パッド４のディスク回入側端面４ａとの間の距離を示し、距離（Ｅ２）は、シリンダ孔３ｄのディスク回出側端部３ｋと摩擦パッド４のディスク回出側端面４ｂとの間の距離を示す。

第１形態例のディスクブレーキ１では、摩擦パッド４を摩擦パッド収容部３ｇに配置した際に、ディスク回入側の小径のシリンダ孔３ｄのディスク回入側端部３ｊと、摩擦パッド４のディスク回入側端面４ａとの間の距離（Ｄ１）が、距離（Ｄ２）よりも短く形成される。さらに、シリンダ孔３ｄのディスク回出側端部３ｋと、摩擦パッド４のディスク回出側端面４ｂとの間の距離（Ｅ１）は、距離（Ｅ２）よりも長く形成されている。

上述のように形成された車両用ディスクブレーキ１では、摩擦パッド収容部３ｇに回入側トルク伝達部材７と回出側トルク伝達部材８とを取り付けたことにより、摩擦パッド４の中心Ｐ１が、キャリパボディ３の中心Ｐ２に対してディスク回出側にオフセットして配置され、キャリパボディ３の剛性や摩擦パッド４の材質に応じて、ライニング４ｄの偏摩耗を抑制することができる。また、第１トルク伝達部７ａのディスク周方向の厚さ（Ｔ１）を変えた回入側トルク伝達部材７や、第２トルク伝達部８ａのディスク周方向の厚さ（Ｔ２）を変えた回出側トルク伝達部材８を使用することで、摩擦パッド４の中心Ｐ１とキャリパボディ３の中心Ｐ２とのオフセット量を調整でき、キャリパボディ３や摩擦パッド４の形状を変更させることなく、摩擦パッド４のライニング４ｄの偏摩耗を良好に抑制することができ、コストが嵩む虞がない。

さらに、制動を繰り返すことにより、第１トルク伝達部７ａや第１パッド支承部７ｂ、第２トルク伝達部８ａや第２パッド支承部８ｂが摩耗した際には、回入側トルク伝達部材７や回出側トルク伝達部材８を交換すればよいことから、キャリパボディ３の耐久性を向上させることができる。

また、摩擦パッド４の中心Ｐ１が、キャリパボディ３の中心Ｐ２に対してディスク回出側にオフセットして配置されることから、制動時にディスク回入側の小径のピストン５ａが、摩擦パッド４のディスク回入側を押圧するとともに、ディスク回出側の大径のピストン５ｂが摩擦パッド４のディスク回出側を押圧するので、キャリパボディ３の剛性や摩擦パッド４の材質に応じて、ライニング４ｄの偏摩耗を抑制しながら、サーボ効果により制動初期の制動力を高くすることができ、制動初期のブレーキ効力が高い操作フィーリングに調整することができる。

さらに、回入側トルク伝達部材７に第１パッド支承部７ｂを、回出側トルク伝達部材８に第２パッド支承部８ｂをそれぞれ一体に形成したことにより、パッド支承部を容易に形成することができ、製造コストの低減化を図ることができる。

図７乃至図８は、本発明の第２形態例を示すもので、第１形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号をそれぞれ付して、その詳細な説明は省略する。

第２形態例では、回入側トルク伝達部材１０の第１トルク伝達部１０ａのディスク周方向の厚さ（Ｔ３）が、回出側トルク伝達部材１１の第２トルク伝達部１１ａのディスク周方向の厚さ（Ｔ４）よりも厚く形成されている。

これにより、摩擦パッド４を摩擦パッド収容部３ｇに収容した状態で、摩擦パッド４の中心Ｐ１は、キャリパボディ３の中心Ｐ２に対してディスク回入側にオフセットして配置される。

図８は、摩擦パッド４の中心Ｐ１とキャリパボディ３の中心Ｐ２とを合わせて、摩擦パッド４を摩擦パッド収容部３ｇに配置した際、即ち、前記第１直交面Ｆ１と前記第２直交面Ｆ２とを重ね合わせて摩擦パッド４を摩擦パッド収容部３ｇに配置した際のディスクブレーキの仮想図を示し、第２形態例のディスクブレーキ１のキャリパボディ３と摩擦パッド４と比較して以下に説明する。なお、図８に示す距離（Ｄ４）は、シリンダ孔３ｄのディスク回入側端部３ｊと、摩擦パッド４のディスク回入側端面４ａとの間の距離を示し、距離（Ｅ４）は、シリンダ孔３ｄのディスク回出側端部３ｋと摩擦パッド４のディスク回出側端面４ｂとの間の距離を示す。

第２形態例のディスクブレーキ１では、摩擦パッド４を摩擦パッド収容部３ｇに配置した際に、ディスク回入側の小径のシリンダ孔３ｄのディスク回入側端部３ｊと、摩擦パッド４のディスク回入側端面４ａとの間の距離（Ｄ３）が、距離（Ｄ４）よりも長く形成されている。さらに、シリンダ孔３ｄのディスク回出側端部３ｋと、摩擦パッド４のディスク回出側端面４ｂとの間の距離（Ｅ３）が、距離（Ｅ４）よりも短く形成されている。

第２形態例は、上述のように形成されることにより、制動時に摩擦パッド４のディスク回入側に掛かるピストン５ａからの押圧力を小さくするとともに、大径のディスク回出側の５ｂが摩擦パッド４のディスク回出側を押圧するので、キャリパボディ３の剛性や摩擦パッド４の材質に応じて、ライニング４ｄの偏摩耗を抑制しながら、サーボ効果を抑制して、制動初期から穏やかに制動力を発揮する操作フィーリングに調整することができる。

なお、本発明の車両用ディスクブレーキは、上述の各形態例のようにモノコック構造ピストン対向型のキャリパボディを用いたものに限らず、分割タイプのピストン対向型のキャリパボディを用いた車両用ディスクブレーキにも適用することができる。また、キャリパボディの作用部に設けるシリンダ孔の数は任意である。さらに、第１トルク伝達部のディスク周方向の厚さと、第２トルク伝達部のディスク周方向の厚さを変える際に、従来用いられていた回入側トルク伝達部材を回出側トルク伝達部材に、回出側トルク伝達部材を回入側トルク伝達部材に付け替えて用いることも可能である。

１…車両用ディスクブレーキ、２…ディスクロータ、３…キャリパボディ、３ａ…作用部、３ｂ…ブリッジ部、３ｃ…天井開口部、３ｄ，３ｅ…シリンダ孔、３ｆ…取付ボス部、３ｇ…摩擦パッド収容部、３ｈ…ディスク回入側トルク受面、３ｉ…ディスク回出側トルク受面、３ｊ…ディスク回入側端部、３ｋ…ディスク回出側端部、４…摩擦パッド、４ａ…ディスク回入側端面、４ｂ…ディスク回出側端面、４ｃ…ディスク半径方向内側面、４ｄ…ライニング、４ｅ…裏板、５ａ，５ｂ…ピストン、６…液圧室、７…回入側トルク伝達部材、７ａ…第１トルク伝達部、７ｂ…第１パッド支承部、７ｃ…第１雌ねじ部、８…回出側トルク伝達部材、８ａ…第２トルク伝達部、８ｂ…第２パッド支承部、８ｃ…第２雌ねじ部、９…ボルト、１０…回入側トルク伝達部材、１０ａ…第１トルク伝達部、１１…回出側トルク伝達部材、１１ａ…第２トルク伝達部

Claims (5)

1. ピストンを収容するシリンダ孔をそれぞれ備えた一対の作用部をディスクロータの外周を跨ぐブリッジ部で連結してキャリパボディを形成し、前記各作用部に、前記ディスクロータの両側部に配置される一対の摩擦パッドを収容する摩擦パッド収容部をそれぞれ形成した車両用ディスクブレーキにおいて、
   前記摩擦パッド収容部は、前記摩擦パッドの車両前進時におけるディスク回入側端面に対向するディスク回入側トルク受面と、前記摩擦パッドの車両前進時におけるディスク回出側端面に対向するディスク回出側トルク受面とを備え、
   前記ディスク回入側トルク受面に、前記摩擦パッドのディスク回入側端面に当接して制動トルクを受ける回入側トルク伝達部材を、
   前記ディスク回出側トルク受面に、前記摩擦パッドのディスク回出側端面に当接して制動トルクを受ける回出側トルク伝達部材をそれぞれ取り付けるとともに、
   前記回入側トルク伝達部材と前記回出側トルク伝達部材とは、ディスク周方向の厚さを異なった厚さに形成し、前記摩擦パッドの中心は、前記キャリパボディの中心に対してディスク周方向にオフセットして配置され、
   前記回出側トルク伝達部材と前記回入側トルク伝達部材とは、ディスク半径方向内側の端部から、前記キャリパボディの内側に向けて突出し、前記摩擦パッドのディスク半径方向内側面を支承するパッド支承部を備え、
   前記回入側トルク伝達部材は、前記ディスク回入側トルク受面に取り付けられる第１トルク伝達部を有し、
   前記回出側トルク伝達部材は、前記ディスク回出側トルク受面に取り付けられる第２トルク伝達部を有し、
   前記第１トルク伝達部及び前記第２トルク伝達部は、ボルトを装着する装着孔が形成され、
   前記装着孔は雌ねじが形成され、
   前記ボルトが、前記キャリパボディの外側から内側に向けて挿入されることにより、前記回入側トルク伝達部材及び前記回出側トルク伝達部材が取り付けられることを特徴とする車両用ディスクブレーキ
2. 前記回入側トルク伝達部材のディスク周方向の厚さを、前記回出側トルク伝達部材のディスク周方向の厚さよりも厚く形成し、前記摩擦パッドの中心を、前記キャリパボディの中心に対してディスク回出側にオフセットして配置させる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。
3. 前記回出側トルク伝達部材のディスク周方向の厚さを、前記回入側トルク伝達部材のデ
   ィスク周方向の厚さよりも厚く形成し、前記摩擦パッドの中心を、前記キャリパボディの中心に対してディスク回入側にオフセットして配置させる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。
4. 前記キャリパボディは、前記一対の作用部に複数のシリンダ孔がそれぞれ対向して形成されている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。
5. ディスク回出側の前記シリンダ孔を他のシリンダ孔よりも大径に形成したことを特徴とする請求項４記載の車両用ディスクブレーキ。