(57)【要約】【課題】ピストンが押す方とは逆のブレーキパッドとディスクロータとの間における引き摺りを適切に抑制することが可能なディスクブレーキ装置を提供する。【解決手段】ディスクブレーキ装置１０Ａにおいて、ホイールディスクユニット１４の第２ディスク１８は、ホイール１２と共に回転可能且つホイール１２の軸方向に移動可能となるよう設けられる。インナーブレーキパッド５０Ａおよびアウターブレーキパッド５０Ｂは、第２ディスク１８を挟んで対向するよう配置される。キャリパ４０は、インナーブレーキパッド５０Ａおよびアウターブレーキパッド５０Ｂに第２ディスク１８を挟持させてホイール１２に制動力を与える。係止ばね２２は、爪部４２ｂから離間させるよう第２ディスク１８に押し付ける力を与える。【選択図】図１
2010139030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と共に回転可能且つ車輪の軸方向に移動可能となるよう設けられたディスクロータと、
前記ディスクロータを挟んで対向するよう配置される一対のブレーキパッドと、
互いに前記一対のブレーキパッドを挟んで対向するよう配置されるピストンおよび爪部を有し、前記ピストンが前記爪部に向かって推進することにより、前記一対のブレーキパッドに前記ディスクロータを挟持させて車輪に制動力を与えるキャリパと、
前記爪部から離間させるよう前記ディスクロータに力を与える押し付け手段と、
を備えることを特徴とするディスクブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクブレーキ装置に関し、特に、キャリパがフローティングされたディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、車両の制動装置としてディスクブレーキ装置が広く用いられている。このディスクブレーキ装置では、運転者のブレーキペダルの操作に応じてキャリパに設けられたピストンを推進させることで、車輪と共に回転するディスクロータを一対のブレーキパッドで挟持して車輪に制動力を与える。運転者がブレーキペダルの踏み込みを解除すると、ピストンは逆方向に推進して、ディスクロータを挟持するためにブレーキパッドに与えられる力が解除される。
【０００３】
ディスクブレーキ装置では、ブレーキパッドはディスクロータからすぐに引き離すことができず、これにより、運転者がブレーキペダルの踏み込みを解除したにもかかわらずディスクロータとブレーキパッドが接した状態がしばらく維持される、引き摺りという現象が発生するおそれがある。この引き摺りが発生すると、運転者がブレーキペダルの踏み込みを解除したにもかかわらず制動力が残った状態がしばらく継続するため、運転者のブレーキフィーリングに影響を与える可能性がある。
【０００４】
このため、例えば、このような引き摺りを抑制すべく、キャリパを支持するスライドピンまたはその嵌挿孔に傾斜を設けてキャリパの一方の車輪軸方向への移動を抑制するディスクブレーキ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、例えば、一方の車輪軸方向への移動を抑制するようキャリパに付勢力を与えるカバースプリングを設けたディスクブレーキ装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、例えば、キャリパからのブレーキパッドの抜けを抑制するシムを設けたディスクブレーキ装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。また、例えば、ブレーキ引き摺りによるエネルギー損失を低減するために制動時だけブレーキロータを回転させるように構成した車両用ブレーキ装置が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００８−８９０１２号公報
【特許文献２】特開２００８−３２１２５号公報
【特許文献３】特開２００８−６４１４８号公報
【特許文献４】特開平１１−２３０２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般のキャリパでは、ピストンとシリンダとの隙間を封止するシール部材の弾性力によってディスクロータから引き離す方向にピストンに力を与える、いわゆるリトラクト機構が採用されている。これにより、ピストンへの油圧が解除されると、ピストンによって直接押圧されていた一方のブレーキパッドはディスクロータから迅速に引き離される。しかしながら、他方のブレーキパッドは一方よりもディスクロータから迅速に引き離すことが困難となっており、これによってブレーキの引き摺りが生じる可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ピストンが押す方とは逆のブレーキパッドとディスクロータとの間における引き摺りを適切に抑制することが可能なディスクブレーキ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のディスクブレーキ装置は、車輪と共に回転可能且つ車輪の軸方向に移動可能となるよう設けられたディスクロータと、ディスクロータを挟んで対向するよう配置される一対のブレーキパッドと、互いに一対のブレーキパッドを挟んで対向するよう配置されるピストンおよび爪部を有し、ピストンが爪部に向かって推進することにより、一対のブレーキパッドにディスクロータを挟持させて車輪に制動力を与えるキャリパと、爪部から離間させるようディスクロータに力を与える押し付け手段と、を備える。
【０００８】
この態様によれば、運転者がブレーキペダルの操作を解除して、ピストンによる一対のパッドを挟持する力が弱められたとき、爪部からディスクロータを迅速に引き離すことが可能となる。このため、運転者がブレーキペダルの操作を解除した後も爪部側のブレーキパッドがディスクロータに引き摺られることを回避することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ピストンが押す方とは逆のブレーキパッドとディスクロータとの間における引き摺りを適切に抑制することが可能なディスクブレーキ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置１０Ａの構成を示す断面図である。図１は、ディスクブレーキ装置１０Ａが組み込まれるホイール１２の中心軸を通過する平面による断面を示しており、ホイール１２の中心軸を挟んだ反対側の部分の図示は省略している。図１において、右方向が車両内側となり、左方向が車両外側となる。
【００１２】
ディスクブレーキ装置１０Ａは、複数の車輪の各々のホイール１２にそれぞれ組み込まれている。ディスクブレーキ装置１０Ａは、ホイールディスクユニット１４およびキャリパ４０を備える。なお、第１の実施形態において車輪とはホイール１２にタイヤ（図示せず）が組み込まれたものをいうものとする。
【００１３】
ホイールディスクユニット１４は、第１ディスク１６、第２ディスク１８、係止部材２０、および係止ばね２２を有する。第１ディスク１６は円盤状に形成され、縁部が車両内側に向けて折り曲げられフランジ部１６ａが設けられている。このフランジ部１６ａの外周面に摺動外面１６ｂが設けられる。
【００１４】
第１ディスク１６は、ホイールハブ（図示せず）のハブボルト３０がボルト挿通孔に挿通され、さらにホイール１２が被せられた状態でハブボルト３０にハブナット３２が螺合されることにより、ホイールハブとホイール１２との間に挟持され固定される。こうして第１ディスク１６は、ホイール１２と共に回転可能に支持される。
【００１５】
第２ディスク１８は、ドーナツ型の外形を有する円盤状に形成される。第２ディスク１８は、インナーディスク２４、アウターディスク２６、およびフィン２８を有する。インナーディスク２４およびアウターディスク２６は共に円盤型の外形を有する板状に形成される。アウターディスク２６は、インナーディスク２４と同一の外径、およびインナーディスク２４より大きい内径を有する。インナーディスク２４とアウターディスク２６は、放熱のためのフィン２８を介して互いに同軸となるよう固定される。
【００１６】
インナーディスク２４の内周面には摺動内面２４ａが設けられる。第２ディスク１８は、アウターディスク２６がインナーディスク２４より車両外側となるよう、摺動内面２４ａが第１ディスク１６の摺動外面１６ｂに互いに同軸に嵌挿される。なお、第１ディスク１６と第２ディスク１８とは、双方の軸を中心とした相対的な回転が互いに規制されている。このため、第２ディスク１８は、第１ディスク１６と共に、すなわちホイール１２と共に回転可能に設けられており、且つホイール１２の軸方向に移動可能となるよう設けられている。
【００１７】
キャリパ４０は、キャリパボディ４２、およびピストン４４を有する。キャリパボディ４２は、断面がＵ字となるよう形成され、互いに対向するようシリンダ４２ａおよび爪部４２ｂが設けられる。シリンダ４２ａにはピストン４４が爪部４２ｂに向かう方向に摺動可能に嵌挿される。
【００１８】
キャリパ４０には一対のブレーキパッド５０が取り付けられる。一方のブレーキパッド５０は、ピストン４４の近傍に配置され、他方は爪部４２ｂの近傍に配置される。以下、前者をインナーブレーキパッド５０Ａとし、後者をアウターブレーキパッド５０Ｂとする。
【００１９】
インナーブレーキパッド５０Ａおよびアウターブレーキパッド５０Ｂの各々は、共に板状に形成されるパッド部５２および裏金５４が互いに張り合わされて形成される。インナーブレーキパッド５０Ａは、ピストン４４に裏金５４とが向かい合うように配置され、アウターブレーキパッド５０Ｂは、爪部４２ｂに裏金５４が向かい合うように配置される。
【００２０】
第２ディスク１８およびキャリパ４０は、インナーディスク２４がインナーブレーキパッド５０Ａのパッド部５２に対向し、アウターディスク２６がアウターブレーキパッド５０Ｂのパッド部５２に対向するよう互いが配置される。こうして、インナーブレーキパッド５０Ａおよびアウターブレーキパッド５０Ｂは、第２ディスク１８を挟んで対向するよう配置される。また、ピストン４４および爪部４２ｂは、互いにインナーブレーキパッド５０Ａおよびアウターブレーキパッド５０Ｂを挟んで対向するよう配置される。
【００２１】
キャリパ４０は、スライドピン（図示せず）を介して、車両本体に対してホイール１２の軸方向に移動可能に支持されている、いわゆるフローティングロータ方式が採用されている。
【００２２】
シリンダ４２ａは、増圧用電磁弁（図示せず）を介してアキュムレータ（図示せず）と連通可能とされており、減圧用電磁弁（図示せず）を介してリザーバ（図示せず）と連通可能とされている。また、車両にはＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭを有する電子制御ユニット（図示せず）が搭載されている。
【００２３】
運転者がブレーキペダルを踏み込み操作した場合、電子制御ユニットは、電磁弁を開弁させてアキュムレータとシリンダ４２ａを連通させ、作動液をシリンダ４２ａに供給してピストン４４を爪部４２ｂに向けて摺動させる。
【００２４】
これにより、インナーブレーキパッド５０Ａのパッド部５２がインナーディスク２４にまず当接する。さらにシリンダ４２ａに作動液が供給されると、ピストン４４は車両外側にそれ以上推進することができないため、その反作用としてキャリパボディ４２が車両内側に向けて推進し、爪部４２ｂがピストン４４に向けて推進される。これにより、アウターブレーキパッド５０Ｂのパッド部５２がアウターディスク２６に当接する。こうしてキャリパ４０は、ピストン４４が爪部４２ｂに向かって推進することにより、インナーブレーキパッド５０Ａおよびアウターブレーキパッド５０Ｂに第２ディスク１８を挟持させてホイール１２に制動力を与える。
【００２５】
運転者がブレーキペダルの踏み込み操作を解除した場合、電子制御ユニットは、増圧用電磁弁を閉弁させてアキュムレータとシリンダ４２ａとの連通を阻止すると共に、減圧用電磁弁を開弁させてシリンダ４２ａとリザーバとを連通させる。これにより作動液をシリンダ４２ａからリザーバへ排出し、ピストン４４を爪部４２ｂから離間する方向に向けて摺動させる。これによって、インナーブレーキパッド５０Ａおよびアウターブレーキパッド５０Ｂによって第２ディスク１８を挟持する力が弱められる。
【００２６】
キャリパ４０には、シリンダ４２ａとピストン４４との隙間を封止するシール４６が設けられている。このシール４６は弾性体によって形成されており、シリンダ４２ａ内の作動液圧が減圧されると、弾性変形した状態からもとの形状に戻ろうとする力によってピストン４４を微小に爪部４２ｂから引き離す。このような機能は「リトラクト機能」として公知であることから、これ以上の説明を省略する。インナーブレーキパッド５０Ａとインナーディスク２４とは、このリトラクト機能によって比較的円滑に互いに引き離される。
【００２７】
一方、爪部４２ｂは、キャリパボディ４２がスライドピンを摺動して車両外側に移動しなければアウターブレーキパッド５０Ｂがアウターディスク２６から引き離されない。このため、アウターディスク２６とアウターブレーキパッド５０Ｂとの間には、インナーディスク２４とインナーブレーキパッド５０Ａとの間よりもより高い可能性で引き摺りが発生する。第１の実施形態では、このような事情に鑑み、ホイールディスクユニット１４に係止部材２０および係止ばね２２が設けられている。
【００２８】
図２は、第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置１０Ａにおける、図１の部分Ｐの拡大図である。係止部材２０は、第１ディスク１６のフランジ部１６ａの外周面に取り付けられる。係止部材２０は、外面に複数の突部２０ａが設けられている。突部２０ａの各々は、車両外側に向く鉛直面である係止部２０ｂと、車両内側に進むにしたがってホイール１２の軸方向に近づく傾斜部２０ｃとを外面に有する。
【００２９】
係止ばね２２は、Ｇ字状に曲げられた板ばねであり、曲げられた外面の下部２２ａが係止部材２０に突き当たるようインナーディスク２４に取り付けられる。運転者によりブレーキペダルが踏み込み操作されると、まずインナーブレーキパッド５０Ａがインナーディスク２４に当接するため、インナーディスク２４が車両外側に向けて押される。インナーディスク２４はホイールディスクユニット１４に対して軸方向に移動可能とされているため、インナーディスク２４は、第１ディスク１６の摺動外面１６ｂを摺動内面２４ａが摺動して微小に車両外側に移動する。
【００３０】
このとき係止ばね２２は弾性変形し、このばね力によって爪部４２ｂから離間させるよう第２ディスク１８に力を与える。したがって、係止ばね２２は、第２ディスク１８を押し付ける押し付け手段として機能する。これにより、運転者がブレーキペダルの操作を解除して、ピストン４４による一対のパッドを挟持する力が弱められたとき、爪部４２ｂから第２ディスク１８を迅速に引き離すことが可能となる。このため、運転者がブレーキペダルの操作を解除した後もアウターブレーキパッド５０Ｂが第２ディスク１８に引き摺られることを回避することができる。
【００３１】
さらに、第１の実施形態では、ホイール１２の軸方向に並ぶ複数の突部２０ａが係止部材２０に設けられている。このため、例えばインナーブレーキパッド５０Ａやアウターブレーキパッド５０Ｂのパッド部５２が摩耗した場合、シール４６によるピストン４４の位置調整機能によって、運転者によってブレーキペダルが操作されていないときのピストン４４の位置が徐々に車両外側に移動する。このため、インナーブレーキパッド５０Ａやアウターブレーキパッド５０Ｂのパッド部５２の摩耗が進むにしたがって、運転者によってブレーキペダルが操作されたときに、第２ディスク１８がより車両外側に大きく押されることになる。このため、係止ばね２２は、下部２２ａが傾斜部２０ｃを車両外側に摺動して乗り越えたとき、隣の突部２０ａの傾斜部２０ｃに突き当たり、係止部２０ｂによって車両内側への摺動が規制される。
【００３２】
図３は、第１の実施形態に係るインナーブレーキパッド５０Ａおよびアウターブレーキパッド５０Ｂの各々のパッド部５２の摩耗量Ｘと、係止ばね２２によって第２ディスク１８に与えられる押し付け力Ｆとの関係を示す図である。図３において、Ｌ１はパッド部５２の摩耗量Ｘと押し付け力Ｆとの関係を示す図であり、Ｌ２は、係止ばね２２の下部２２ａが第１ディスク１６のフランジ部１６ａに固定されたときのパッド部５２の摩耗量Ｘと押し付け力Ｆとの関係を示す図である。このように係止ばね２２の下部２２ａがパッド部５２の摩耗量Ｘに応じて突部２０ａを乗り越えることができる構成とすることによって、パッド部５２の摩耗量Ｘが増加しても、第２ディスク１８への押し付け力Ｆを適度な値に維持することが可能となる。
【００３３】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係るディスクブレーキ装置１０Ｂにおける、図１の部分Ｐの拡大図である。なお、係止部材２０および係止ばね２２に代えて板ばね８４が設けられ、インナーディスク２４に代えてインナーディスク８２が設けられる以外は、ディスクブレーキ装置１０Ｂの構成は第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置１０Ａと同様である。以下、第１の実施形態と同様の個所については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
インナーディスク８２は、摺動外面１６ｂに当接する摺動内面８２ａの近傍に傾斜面８２ｂが設けられている以外は、インナーディスク２４と同様である。傾斜面８２ｂは、ホイール１２の中心軸から離間するにしたがって、すなわち図４において上方に進むにしたがって車両内側に進むよう傾斜する。
【００３５】
板ばね８４は、く字状に曲げられて形成され、一端が傾斜面８２ｂに当接するよう第１ディスク１６の外周面に取り付けられる。運転者によりブレーキペダルが踏み込み操作されると、インナーブレーキパッド５０Ａを介してインナーディスク８２が車両外側に向けて押される。インナーディスク８２はホイールディスクユニット１４に対して軸方向に移動可能とされているため、インナーディスク８２は、第１ディスク１６の摺動外面１６ｂを摺動内面８２ａが摺動して微小に車両外側に移動する。
【００３６】
このとき板ばね８４は弾性変形し、このばね力によって爪部４２ｂから離間させるよう第２ディスク１８に力を与える。したがって、板ばね８４は、第２ディスク１８を押し付ける押し付け手段として機能する。これによっても、運転者がブレーキペダルの操作を解除して、ピストン４４による一対のパッドを挟持する力が弱められたとき、爪部４２ｂから第２ディスク１８を迅速に引き離すことができる。
【００３７】
図５は、第２の実施形態に係るインナーブレーキパッド５０Ａおよびアウターブレーキパッド５０Ｂの各々のパッド部５２の摩耗量Ｘと、板ばね８４によって第２ディスク１８に与えられる押し付け力Ｆとの関係を示す図である。図５において、Ｌ３はパッド部５２の摩耗量Ｘと押し付け力Ｆとの関係を示す図であり、Ｌ４はインナーディスク８２に傾斜面８２ｂが設けられていないときのパッド部５２の摩耗量Ｘと押し付け力Ｆとの関係を示す図である。このように傾斜面８２ｂを設けることによって、パッド部５２の摩耗量Ｘが増加した場合においても、傾斜面８２ｂを設けない場合に比べて第２ディスク１８に対する押し付け力をより適正な値に維持することが可能となる。
【００３８】
（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係るディスクブレーキ装置１０Ｃの構成を示す断面図である。ディスクブレーキ装置１０Ｃの構成は、係止部材２０および係止ばね２２に代えてシム１００が設けられる以外は、第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置１０Ａと同様である。以下、上述の実施形態と同様の個所については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
シム１００は板状に形成され、アウターブレーキパッド５０Ｂの裏金５４と爪部４２ｂとの間に配置される。シム１００は熱によって厚さが増加する材料によって形成される。
【００４０】
運転者によりブレーキペダルが踏み込み操作されると、インナーブレーキパッド５０Ａおよびアウターブレーキパッド５０Ｂによって第２ディスク１８が挟持される。その後、各々のパッド部５２と第２ディスク１８との間の摩擦熱によってアウターブレーキパッド５０Ｂの温度が上昇し、これに伴いシム１００の温度も上昇する。
【００４１】
こうしてシム１００は厚みを増加させようとし、その弾性力によって爪部４２ｂから離間させるよう第２ディスク１８に力を与える。したがって、シム１００は、第２ディスク１８を押し付ける押し付け手段として機能する。これによっても、運転者がブレーキペダルの操作を解除して、ピストン４４による一対のパッドを挟持する力が弱められたとき、爪部４２ｂから第２ディスク１８を迅速に引き離すことができる。
【００４２】
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置の構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置における、図１の部分Ｐの拡大図である。
【図３】第１の実施形態に係るインナーブレーキパッドおよびアウターブレーキパッドの各々のパッド部の摩耗量Ｘと、係止ばねによって第２ディスクに与えられる押し付け力Ｆとの関係を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係るディスクブレーキ装置における、図１の部分Ｐの拡大図である。
【図５】第２の実施形態に係るインナーブレーキパッドおよびアウターブレーキパッドの各々のパッド部の摩耗量Ｘと、板ばねによって第２ディスクに与えられる押し付け力Ｆとの関係を示す図である。
【図６】第３の実施形態に係るディスクブレーキ装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  ディスクブレーキ装置、  １２  ホイール、  １４  ホイールディスクユニット、  １６  第１ディスク、  １６ａ  フランジ部、  １８  第２ディスク、  ２０  係止部材、  ２０ａ  突部、  ２０ｂ  係止部、  ２０ｃ  傾斜部、  ２２  係止ばね、  ２２ａ  下部、  ２４  インナーディスク、  ４０  キャリパ、  ４２  キャリパボディ、  ４２ａ  シリンダ、  ４２ｂ  爪部、  ４４  ピストン、  ４６  シール、  ５０Ａ  インナーブレーキパッド、  ５０Ｂ  アウターブレーキパッド、  ８２  インナーディスク、  ８２ｂ  傾斜面、  ８４  板ばね、  １００  シム。
【図１】
2010139030.tif 000003
【図２】
2010139030.tif 000004
【図３】
2010139030.tif 000005
【図４】
2010139030.tif 000006
【図５】
2010139030.tif 000007
【図６】
2010139030.tif 000008