(57)【要約】【課題】  信頼性を向上させたディスクブレーキ装置を提供すること。【解決手段】  ディスクロータと、ディスクロータの両側面に押圧される一対のパッドと、ディスクロータの外周を跨いで設けられ、一側にピストンとピストンを収容するシリンダとを有し、他側に爪が形成され、ピストンの端面と爪の内側面との間で一対のパッドの接触面をディスクロータの両側面に押圧するキャリパと、キャリパに固定されたスライドピンと、スライドピンをディスクロータの軸方向に摺動自在に案内するスライド孔を有する支持部材と、を備え、一対のパッドの接触面がディスクロータの両側面に対して、時計方向に所定角度で傾斜しているディスクブレーキ装置であって、所定角度は、ピストンの駆動軸に対して、キャリパが反時計方向に傾動可能な第１角度、及びスライドピンの摺動軸に対してスライドピンが反時計方向に傾動可能な第２角度のうちいずれか小さい方の角度である。【選択図】  図４
2006046400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と共に回動するディスクロータと、
前記ディスクロータの両側面に押圧される一対のパッドと、
前記ディスクロータの外周を跨いで設けられ、一側にピストンと該ピストンを収容するシリンダとを有し、他側に爪が形成され、前記ピストンの端面と前記爪の内側面との間で前記一対のパッドの接触面を前記ディスクロータの両側面に押圧するキャリパと、
前記キャリパに固定されたスライドピンと、
前記スライドピンを前記ディスクロータの軸方向に摺動自在に案内するスライド孔を有する支持部材と、を備え、
前記一対のパッドの接触面が前記ディスクロータの両側面に対して、時計方向に所定角度で傾斜しているディスクブレーキ装置であって、
前記所定角度は、前記ピストンの駆動軸に対して、前記キャリパが反時計方向に傾動可能な第１角度、及び前記スライドピンの摺動軸に対して前記スライドピンが反時計方向に傾動可能な第２角度のうちいずれか小さい方の角度であ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、車両用のディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輪と共に回動するディスクロータと、ディスクロータの両側面を押圧し、制動する一対のパッドと、ディスクロータの外周を跨いで設けられ、一側にピストンを内蔵し、他側に爪を形成して、ピストンと爪とで一対のパッドをディスクロータに押圧するキャリパと、キャリパに設けられ、車両側支持部材のスライド孔に沿ってディスクロータの軸方向に摺動自在に案内されるスライドピンと、を備えるディスクブレーキ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、このディスクブレーキ装置において、ピストン及び爪をパッドに向けて押出すに従ってディスクロータ軸に近づく方向に傾斜させ、爪がパッドに片当たりするのを防止している。
【特許文献１】特開平１−１６４８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のディスクブレーキ装置において、ピストン及び爪を傾斜させているが、この傾斜角度の決定方法について不明である。したがって、ピストン及び爪等の部品の形状に応じて、適正な傾斜角度に設定されるのは困難である。ピストン及び爪が適正な傾斜角度に設定されない場合、パッドとディスクロータの摺動面とが片当たりし、ディスクロータの偏磨耗が生じ得る。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、信頼性を向上させたディスクブレーキ装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、車輪と共に回動するディスクロータと、上記ディスクロータの両側面に押圧される一対のパッドと、上記ディスクロータの外周を跨いで設けられ、一側にピストンと上記ピストンを収容するシリンダとを有し、他側に爪が形成され、上記ピストンの端面と上記爪の内側面との間で前記一対のパッドの接触面を上記ディスクロータの両側面に押圧するキャリパと、上記キャリパに固定されたスライドピンと、上記スライドピンを上記ディスクロータの軸方向に摺動自在に案内するスライド孔を有する支持部材と、を備え、上記一対のパッドの接触面が上記ディスクロータの両側面に対して、時計方向に所定角度で傾斜しているディスクブレーキ装置であって、上記所定角度は、上記ピストンの駆動軸に対して、上記キャリパが反時計方向に傾動可能な第１角度、及び上記スライドピンの摺動軸に対して上記スライドピンが反時計方向に傾動可能な第２角度のうちいずれか小さい方の角度であることを特徴とするディスクブレーキ装置。である。
【０００６】
この一態様によれば、上記一対のパッドの接触面が上記ディスクロータの両側面に対して、時計方向に所定角度で傾斜しているディスクブレーキ装置であって、上記所定角度は、上記ピストンの駆動軸に対して、上記キャリパが反時計方向に傾動可能な第１角度、及び上記スライドピンの摺動軸に対して上記スライドピンが反時計方向に傾動可能な第２角度のうちいずれか小さい方の角度である。これにより、例えば、上記キャリパの上記シリンダ内に低い作動油圧力が掛けられる場合がある。このとき、上記ピストンは一方の上記パッドを上記ディスクロータの摺動面に対して、車両外方向に押圧することにより、上記キャリパは車両内方向に反力を受ける。この反力を受けた上記キャリパが車両内方向に移動することにより、上記スライドピンと上記スライド孔との間には、摺動抵抗力が車両外方向に働く。したがって、上記キャリパにはオフセットした状態で車両内方向の反力及び車両外方向の摺動抵抗力が同時に働くことにより、反時計方向の回転モーメントが生じる。この回転モーメントにより、上記キャリパが反時計方向に回転した場合でも、上記一対のパッドの押圧面及び上記ディスクロータの摺動面の平行状態は維持され、上記一対のパッドの接触面は上記ディスクロータの摺動面に均一な圧力で押圧される。すなわち、上記一対のパッドと上記ディスクロータの摺動面とが均一に接触させることができることから、上記一対のパッドと上記ディスクロータの摺動面との局所的な接触により生ずる上記ディスクロータの磨耗耗、及びいわゆる鳴きを防止することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、信頼性を向上させた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】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車両用ディスクブレーキ装置の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施例に係るディスクブレーキ装置を示す図である。また、図２は図１に示すディスクロータを直線Ａ−Ａ′で切断した際の断面図である。図１及び図２に示すように、本実施例に係るディスクブレーキ装置２は、車輪と共に回転するディスクロータ４と、ディスクロータ４の摺動面に押圧されるインナ側及びアウタ側のパッド６と、を備えている。また、一方の内側にピストン８を内蔵し、他方側に爪部１０ａを形成するキャリパ１０がディスクロータ４の外周を跨いで設けられている。さらに、ピストン８の端面８ａにインナ側のパッド６が保持され、爪部１０ａの内側面１０ｂにアウタ側のパッド６が保持され、インナ側及びアウタ側のパッド６がディスクロータ４の摺動面に押圧されることにより、ディスクロータ４の回転は制動される。
【００１０】
さらに、車両本体にはキャリパ１０を支持する支持部材１２が取付けられ、キャリパ１０には２つのスライドピン１４がボルトにより固定されている。キャリパ１０に固定されたスラドピン１４は、支持部材１２に形成されたスライド孔１２ａに挿入され、キャリパ１０は支持部材１２に対して、ディスクロータ４の軸方向Ｂに摺動自在に連結されている。
【００１１】
キャリパ１０に内蔵されたピストン８は、キャリパ１０に形成されたシリンダ室１０ｃ内にディスクロータ４の軸方向Ｂにスライド自在に収容されている。また、ピストン８の外周とシリンダ室１０ｃの内周との間に、シール１６が配設されることにより、所定間隔Ｃが維持されている。さらに、シール１６の内周部がピストン８の外周部に密着して、ピストン８とシリンダ室１０ｃとの間の油液が密閉されている。シリンダ室１０ｃ内に塵等が侵入するのを防止する為に、ピストン８の外周部とシリンダ室１０ｃとの間にはダストブーツが設けられている。
【００１２】
例えば、車両にブレーキが掛けられると、キャリパ１０のシリンダ室１０ｃ内に油圧が加わる。シリンダ室１０ｃ内に油圧が加わると、ピストン８はＤ方向に移動し、インナ側のパッド６をディスクロータ４のインナ側の摺動面に押圧する。さらに、インナ側のパッド６がディスクロータ４側に押圧されると、その反力Ｆ１でキャリパ１０はＥ方向にスライドし、キャリパ１０の爪部１０ａの内側面１０ｂに設けられたアウタ側のパッド６がディスクロータ４のアウタ側の摺動面に押圧される。これにより、ディスクロータ４の両側の摺動面は、一対のパッド６の接触面により押圧され、ディスクロータ４の摺動面とパッド６の接触面との間の摩擦力により、ディスクロータ４の回転は制動される。
【００１３】
図３は支持部材１２のスライド孔１２ａにキャリパ１０のスライドピン１４が挿入された状態を示す図である。図３に示すように、スライドピン１４とスライド孔１２ａとの間には所定間隔Ｈが設けられている。また、スライドピン１４とスライド孔１２ａとの間にはスライド孔１２ａ内にゴミ等が侵入するのを防止するブーツ１８が設けられている。ブーツ１８はゴム等の弾性部材で形成された蛇腹状かつ筒状部材であり、スライドピン１４の移動に合わせて伸縮する。
【００１４】
例えば、車両の速度を微妙に変化させる場合、ブレーキペダルが微少量だけ踏み込まれ、キャリパ１０のシリンダ室１０ｃ内に極低い作動油圧が掛けられる場合がある。このとき、ピストン８はインナ側のパッド６をディスクロータ４のインナ側の摺動面に対して、Ｄ方向に押圧することにより、キャリパ１０はＥ方向の反力Ｆ１を受ける（図２）。キャリパ１０はＥ方向の反力Ｆ１を受けると、Ｅ方向に移動する。キャリパ１０がＥ方向に移動すると、スライドピン１４とスライド孔１２ａとの間には摺動抵抗力Ｆ２がＤ方向に働く。すなわち、キャリパ１０にはオフセットした状態で、Ｅ方向の反力Ｆ１及びＤ方向の摺動抵抗力Ｆ２が同時に働くことにより、反時計方向の回転モーメントＭが生じる。この回転モーメントＭにより、キャリパ１０が反時計方向に回転し、キャリパ１０の爪部１０ａのパッド６とディスクロータ４の摺動面とが局所的に接触するおそれがある。したがって、この局所的な接触を防止する為に、図４に示すようにキャリパ１０の反時計方向の回転を打ち消すように、キャリパ１０の爪部１０ａの内側面１０ｂ及びピストン８の端面８ａをディスクロータの摺動面と平行となる面Ｙに対し時計方向に所定角度θで傾斜させている。
【００１５】
次に、キャリパ１０の爪部１０ａの内側面１０ｂ及びピストン８の端面８ａの所定角度θの算出方法を説明する。
【００１６】
図５（ａ）はキャリパ１０が第１角度θ１だけ回転した状態を示す図である。また、図５（ｂ）は図５（ａ）のＸ部分を拡大した図である。
【００１７】
図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、キャリパ１０の反時計方向の回転は、ピストン８とシリンダ室１０ｃとの間の所定間隔Ｃにより許容され、ピストン８がシリンダ室１０ｃの内面の当接点Ｑで当接することにより止まる。すなわち、キャリパ１０に反時計方向の回転モーメントＭが生じると、キャリパ１０はピストン８の駆動軸Ｐに対して、シール１６を支点として、反時計方向に下記（１）式で算出される第１角度θ１だけ最大で回転する。但し、この場合、スライドピン１４の影響を考慮しないものとする。
【００１８】
θ１＝Ｔａｎ−１（Ｐ／Ｌ）        （１）
なお、上記（１）式において、Ｐはシール１６におけるシリンダ室１０ｃ内面とピストン８の外周との間の距離を示している。なお、θ１が微小角度であることからＰは、ピストン８とシリンダ室１０ｃとの間の所定間隔Ｃに近似される（Ｐ≒Ｃ）。また、Ｌはシール１６と当接点Ｑとの間の距離を示している。
【００１９】
図６はキャリパ１０が第２角度θ２だけ回転したときのスライドピン１４及びスライド孔１２ａの状態を示す図である。
【００２０】
図６に示すように、キャリパ１０の反時計方向の回転は、スライドピン１４とスライド孔１２ａとの間の所定間隔Ｈにより許容され、スライドピン１４が支持部材１２のスライド孔１２ａの内面の当接点Ｒで当接することにより止まる。すなわち、キャリパ１０に反時計方向の回転モーメントＭが生じると、キャリパ１０はスライドピン１４の摺動軸Ｓに対して、ブーツ１６の端面Ｔを支点として、反時計方向に下記（２）式で算出される第２角度θ２だけ最大で傾斜する。但し、この場合、ピストン８の影響を考慮しないものとする。
【００２１】
θ２＝Ｔａｎ−１（Ｈ／Ｉ）        （２）
なお、上記式（２）において、Ｉは当接点Ｒとブーツ１８の端面Ｔとの距離（スライドピン１４の嵌合長）を示している。
【００２２】
キャリパ１０の回転は、上記式（１）及び（２）で算出される第１角度θ１及び第２角度θ２のうちいずれか小さい方の角度θ１、θ２により規制を受け、止まる。
【００２３】
すなわち、キャリパ１０は上記式（１）及び（２）で算出される第１角度θ１及び第２角度θ２のうちいずれか小さい方の角度θ１、θ２だけ反時計方向に回転する。したがって、この回転を打ち消す方向、時計方向に上記式（１）及び（２）で算出される第１角度θ１及び第２角度θ２のうちいずれか小さい方の角度θ１、θ２だけ、予めキャリパ１０の爪部１０ａの内側面１０ｂおよびピストン８の端面８ａを傾斜させればよい。すなわち、上述した所定角度θは、上記式（１）及び（２）で算出される第１角度θ１及び第２角度θ２のうちいずれか小さい方の角度θ１、θ２となる。
【００２４】
以上により、キャリパ１０に回転モーメントＭが生じ、キャリパ１０が反時計方向に回転した場合でも、爪部１０ａの内側面１０ｂ、ディスクロータ４の摺動面、及びピストン８の端面８ａの平行状態は維持され、一対のパッド６の接触面とディスクロータの摺動面との平行状態が維持される。したがって、一対のパッド６はディスクロータ４の摺動面に均一な圧力で押圧され、パッド６とディスクロータ４の摺動面とが均一に接触させることができることから、パッド６とディスクロータ４の摺動面との局所的な接触により生ずるディスクロータ４の磨耗、及び鳴きを防止することができる。また、ディスクロータ４の偏磨耗に起因した、いわゆる引きずりを防止することができる。
【００２５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００２６】
例えば、上記一実施例において、スライドピン１４はディスクロータ４を跨ぐように配置されているが、スライドピン１４の摺動軸Ｓとピストン８の駆動軸Ｐがオフセットするような関係にあれば、スライドピン１４はキャリパ１０のいずれの場所に配置されていてもよい。すなわち、キャリパ１０に対し、オフセットした状態でＥ方向の反力Ｆ１及びＤ方向の摺動抵抗力Ｆ２が同時に働き、反時計方向の回転モーメントＭが生じればよい。
【００２７】
また、上記一実施例において、キャリパ１０の爪部１０ａの内側面１０ｂ及びピストン８の端面８ａをディスクロータ４の摺動面に対して時計方向に所定角度θで傾斜させているが、キャリパ１０の爪部１０ａの内側面１０ｂ、ピストン８の端面８ａ及びディスクロータ４の摺動面を平行にして、一対のパッド６の接触面をディスクロータ４の摺動面に対して時計方向に所定角度θで傾斜させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、車両用のディスクブレーキ装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施例に係るディスクブレーキ装置を示す図である。
【図２】図１に示すディスクロータを直線Ａ−Ａ′で切断した際の断面図である。
【図３】支持部材のスライド孔にキャリパのスライドピンが挿入された状態を示す図である。
【図４】キャリパの爪部の内側面及びピストンの端面を傾斜させた状態を示す図である。
【図５】（ａ）キャリパが角度θ１だけ回転した状態を示す図である。（ｂ）図５（ａ）のＸ部分を拡大した図である。
【図６】キャリパ１０が角度θ２だけ回転したときのスライドピン１４及びスライド孔１２ａの状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
２    ディスクブレーキ装置
４    ディスクロータ
６    パッド
８    ピストン
８ａ  端面
１０    キャリパ
１０ａ  爪部
１０ｂ  内側面
１０ｃ  シリンダ室
１２    支持部材
１２ａ  スライド孔
１４    スライドピン
１６    シール
１８    ブーツ
θ    所定角度
θ１  第１角度
θ２  第２角度
【図１】
2006046400.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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