(57)【要約】【課題】簡素な構造により、ブレーキパッドからディスクロータに加わる引きずり抵抗を低減できる、ディスクブレーキを提供する。【解決手段】ピストン２２には、突出部２９がディスクロータ２側に突出して形成されている。そして、突出部２９がインナパッド３の凹部３２に圧入されることにより、インナパッド３とピストン２２とが一体化されている。そのため、ピストン２２が移動すると、インナパッド３がピストン２２と一体的に移動する。その結果、ピストン２２の退避に伴って、インナパッド３をディスクロータ２から良好に引き離すことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクロータにブレーキパッドを押圧させて、ディスクロータを摩擦抵抗により制動するディスクブレーキであって、
シリンダボディと、
前記シリンダボディ内に往復移動可能に設けられ、前記シリンダボディとの間に供給される流体の圧力により前記ディスクロータ側に進出するピストンと、
前記シリンダボディと前記ピストンとの間に介在されるピストンシールとを含み、
前記ピストンは、前記ディスクロータ側の先端部が前記ブレーキパッドに圧入されている、ディスクブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などに搭載されるディスクブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車などに搭載されるブレーキとして、ディスクブレーキが広く知られている。ディスクブレーキは、車輪とともに回転するディスクロータ（ブレーキロータ）にその両側からブレーキパッドを押圧させて、ディスクロータを摩擦抵抗により制動する機構である。
【０００３】
ディスクブレーキは、ブレーキパッドをディスクロータに押圧させるために、シリンダボディ（キャリパボディ）およびピストンを備えている。ピストンは、シリンダボディに内装され、ブレーキパッドに対してディスクロータと反対側に、ブレーキパッドとディスクロータとの対向方向に移動可能に設けられている。ピストンの周囲には、ピストンシールが設けられ、シリンダボディとピストンとの間は、ピストンシールで封止されている。
【０００４】
ブレーキペダルが踏まれると、シリンダボディとピストンとの間にブレーキフルードが供給される。これにより、ピストンに加わる油圧が上がり、ピストンシールの弾性変形を伴って、ピストンがディスクロータ側に進出する。ブレーキパッドは、その進出するピストンに押されて、ディスクロータに押圧される。ブレーキペダルの踏み込みが解除されると、シリンダボディとピストンとの間からブレーキフルードが抜けて、ピストンに加わる油圧が下がり、ピストンシールの復元に伴って、ピストンがシリンダボディ側に退避する。その結果、ディスクロータに対するブレーキパッドの押圧が解除される。
【０００５】
ところが、ブレーキパッドとピストンとが互いに固定されていないので、ピストンが退避しても、ブレーキパッドがディスクロータから離間しないことがある。ブレーキパッドがディスクロータに接触したままであると、ディスクロータにブレーキパッドによる引きずり抵抗が加わり、車両の走行燃費が低下し、また、ブレーキパッドの摩耗が早く進む。
【０００６】
たとえば、特許文献１には、ブレーキパッドとピストンとの間に介在されるシムをピストンおよびブレーキパッドに係止させて、ブレーキパッドをシムを介してピストンに固定する構成が提案されている。この構成では、ブレーキパッドをピストンと一体的に移動させることができるので、ブレーキパッドによる引きずり抵抗を低減することができる。また、提案の構成では、パッドウェアインジケータがシムと一体的に形成されている。ブレーキパッドが摩耗限界に達すると、バッドウェアインジケータがディスクロータに摺擦しその摺擦音により、ブレーキパッドの交換を運転者に促すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実公昭５９−２１２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、かかる提案の構成では、シムの構造が複雑になるうえに、ピストンおよびブレーキパッドをシムが係止可能な複雑な形状に加工しなければならないため、ディスクブレーキの製造コストが高くなる。
【０００９】
本発明の目的は、簡素な構造により、ブレーキパッドからディスクロータに加わる引きずり抵抗を低減できる、ディスクブレーキを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するため、本発明の一の局面に係るディスクブレーキは、ディスクロータにブレーキパッドを押圧させて、ディスクロータを摩擦抵抗により制動するディスクブレーキであって、シリンダボディと、シリンダボディ内に往復移動可能に設けられ、シリンダボディとの間に供給される流体の圧力によりディスクロータ側に進出するピストンと、シリンダボディとピストンとの間に介在されるピストンシールとを含み、ピストンは、ディスクロータ側の先端部がブレーキパッドに圧入されている。
【００１１】
この構成によれば、シリンダボディとピストンとの間に流体が供給されると、ピストンに加わる流体の圧力が上がり、ピストンシールの弾性変形を伴って、ピストンがディスクロータ側に進出する。シリンダボディとピストンとの間から流体が抜けると、ピストンに加わる流体圧が下がり、ピストンシールの復元に伴って、ピストンがシリンダボディ側に退避する。
【００１２】
ピストンの先端部がブレーキパッドに圧入されているので、ピストンが移動すると、ブレーキパッドがピストンと一体的に移動する。そのため、ピストンの退避に伴って、ブレーキパッドをディスクロータから良好に引き離すことができる。これにより、ブレーキパッドからディスクロータに加わる引きずり抵抗を低減することができる。その結果、ブレーキパッドの摩耗を抑制することができる。ディスクブレーキが自動車などの車両に搭載される場合には、車両の走行燃費を向上させることができる。
【００１３】
また、ピストンの先端部がブレーキパッドに圧入されているので、ブレーキパッドの摩耗が進むと、ピストンの先端がブレーキパッドにおけるディスクロータとの接触面に露出し、ブレーキ作動時に、その露出したピストンの先端がディスクロータに摺擦して、摺擦音が発生する。これにより、ピストンがバッドウェアインジケータを兼ねることができ、ブレーキパッドの摩耗限界を運転者に知らせて、ブレーキパッドの交換を運転者に促すことができる。
【００１４】
そのうえ、ピストンの先端部がブレーキパッドに圧入される構造は、簡素であり、加工および組立てが容易であるので、低コストで実現することができる。しかも、ピストンの先端部とブレーキパッドとを引き離すことにより、ブレーキパッドをピストンの先端部から容易に分離させることができる。そして、たとえば、ブレーキパッドに凹部または孔を形成する簡単な加工を施し、ピストンの先端部をその凹部または孔に圧入することにより、ピストンの先端部にブレーキパッドを容易に取り付けることができる。よって、ブレーキパッドの交換も容易に行うことができる。
【００１５】
本発明の他の局面に係るブレーキキャリパは、シリンダボディと、シリンダボディ内に往復移動可能に設けられ、シリンダボディとの間に供給される流体の圧力によりディスクロータ側に進出するピストンと、シリンダボディとピストンとの間に介在されるピストンシールとを含み、ピストンは、ディスクロータ側の先端部がブレーキパッドに圧入されている。
【００１６】
このブレーキキャリパがディスクブレーキに用いられることにより、前述した作用効果と同様の作用効果を発揮することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、簡素な構造により、ブレーキパッドからディスクロータに加わる引きずり抵抗を低減することができ、また、ブレーキパッドの摩耗限界を運転者に知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るディスクブレーキの断面図である。
【図２】ピストンの形状の変形例について説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係るディスクブレーキ１の断面図である。
【００２１】
ディスクブレーキ１は、フローティングタイプ（浮動型）のディスクブレーキであり、たとえば、自動車などの車両に搭載される。ディスクブレーキ１は、車輪と一体的に回転するディスクロータ２と、ブレーキ作動時（制動時）にディスクロータ２に押圧されるブレーキパッド３と、ブレーキパッド３をディスクロータ２に押圧させるブレーキキャリパ４とを含む。
【００２２】
ブレーキパッド３は、バックプレート（裏金）１１の一方面にライニング１２を貼り合わせた構成を有している。ブレーキパッド３は、ブレーキキャリパ４に保持されており、ディスクロータ２の左右両側（車幅方向の外側および内側）に、それぞれライニング１２をディスクロータ２に向けて配置されている。ブレーキ作動時には、各ブレーキパッド３のライニング１２がディスクロータ２に押圧されることにより、ブレーキパッド３からディスクロータ２に摩擦抵抗が付与され、その摩擦抵抗により、ディスクロータ２が制動される。ブレーキパッド３の新品時におけるライニング１２の厚さは、たとえば、１０ｍｍであり、その場合におけるブレーキパッド３（ライニング１２）の摩耗限界は、たとえば、ライニング１２の厚さが残り２ｍｍまで減ったときである。
【００２３】
ブレーキキャリパ４は、シリンダボディ２１、ピストン２２およびピストンシール２３を備えている。
【００２４】
シリンダボディ２１は、金属からなり、たとえば、ディスクロータ２に対する車幅方向の内側であって、内側のブレーキパッド３のさらに内側に配置されている。シリンダボディ２１は、車両に保持されて、スライドピン（図示せず）に沿って車幅方向に移動可能に設けられている。また、シリンダボディ２１は、ディスクロータ２側（車幅方向の外側）に開放されており、中心線が車幅方向に延びる円筒状の内壁面２４を有している。シリンダボディ２１の車幅方向内側の端部には、接続口２５が形成されている。接続口２５は、たとえば、シリンダボディ２１を車幅方向に貫通して形成されている。接続口２５には、フルード供給管２６が接続されている。シリンダボディ２１内には、ブレーキフルードが接続口２５およびフルード供給管２６を介して出入りする。
【００２５】
ピストン２２は、たとえば、金属からなり、シリンダボディ２１の内壁面２４の内側に、車幅方向（内壁面２４の中心線方向）に往復移動可能に設けられている。ピストン２２は、ディスクロータ２側に開放され、その反対側が閉塞されており、シリンダボディ２１の内壁面２４よりも小さい外径を有する円筒状の周壁２７を備えている。
【００２６】
周壁２７におけるディスクロータ２側の端面２８には、複数個（たとえば、２〜４個）の突出部２９がディスクロータ２側に突出して形成されている。複数個の突出部２９は、たとえば、等角度間隔で配置されている。各突出部２９は、周壁２７の周方向に幅を有し、周壁２７の径方向に延びる平面で切断したときの断面形状が先細りとなるように形成されている。具体的には、各突出部２９は、先端に近づくにつれて径が小さくなる略円筒形状（円錐台形状）に形成されている。
【００２７】
ピストンシール２３は、ゴムなどの弾性部材からなり、ピストン２２の周壁２７の周囲を取り囲む円環状をなしている。シリンダボディ２１の内壁面２４には、その中心線方向（車幅方向）の中央よりもディスクロータ２側に片寄った位置に、凹状のシール嵌合部３０がその全周にわたって形成されている。ピストンシール２３は、シール嵌合部３０に嵌合されて、内壁面２４に対して突出している。ピストンシール２３の先端部は、ピストン２２の周壁２７の外周面３１に液密的に当接している。
【００２８】
そして、ピストン２２側のブレーキパッド３（以下、「インナパッド３」という。）には、ピストン２２の各突出部２９に対応して、複数個の凹部３２が形成されている。各凹部３２は、バックプレート１１を貫通し、ライニング１２に掘り下がっている。各凹部３２は、突出部２９の先端における外径とほぼ等しい径を有する円柱状に形成されている。ピストン２２の各突出部２９は、凹部３２に圧入されており、これにより、インナパッド３とピストン２２とが一体化されている。
【００２９】
各突出部２９のディスクロータ２側の端部の位置は、インナパッド３の摩耗限界に応じた位置に設定されている。すなわち、ライニング１２の厚さが残り２ｍｍで摩耗限界に達する場合、突出部２９のディスクロータ２側の端部の位置は、バックプレート１１とライニング１２との接合面から２ｍｍ離れた位置に設定されている。
【００３０】
車両のブレーキペダル（図示せず）が踏まれると、フルード供給管２６から接続口２５を介してシリンダボディ２１とピストン２２との間に、ブレーキフルードが供給される。これにより、ピストン２２に加わる油圧が上がり、ピストンシール２３の弾性変形を伴って、ピストン２２がディスクロータ２側に進出する。ピストン２２の各突出部２９がインナパッド３の凹部３２に圧入されているので、インナパッド３は、ピストン２２と一体的に移動し、そのライニング１２の先端面がディスクロータ２に押圧される。油圧がさらに上がると、インナパッド３がそれ以上に移動不能なため、インナパッド３がディスクロータ２に押圧された状態のまま、ブレーキキャリパ４がスライドピンに沿ってピストン２２の進出方向と逆方向に移動する。この移動により、ピストン２２側と反対側のブレーキパッド３（以下、「アウタパッド３」という。）がディスクロータ２側に移動し、そのライニング１２の先端面がディスクロータ２に押圧される。その結果、ディスクロータ２がインナパッド３およびアウタパッド３に両側から挟まれて、ディスクロータ２が制動される。
【００３１】
ブレーキペダルの踏み込みが解除されると、シリンダボディ２１とピストン２２との間から接続口２５を介してフルード供給管２６にブレーキフルードが抜ける。これにより、ピストン２２に加わる油圧が下がり、ピストンシール２３の復元に伴って、ピストン２２がシリンダボディ２１側に退避するとともに、ブレーキキャリパ４がスライドピンに沿ってピストン２２の退避方向と逆方向に移動する。その結果、ディスクロータに対するインナパッド３およびアウタパッド３の押圧が解除される。
【００３２】
ピストン２２の突出部２９がインナパッド３に圧入されているので、ピストン２２が移動すると、インナパッド３がピストン２２と一体的に移動する。そのため、ピストン２２の退避に伴って、インナパッド３をディスクロータ２から良好に引き離すことができる。これにより、インナパッド３からディスクロータ２に加わる引きずり抵抗を低減することができる。その結果、インナパッド３の摩耗を抑制することができ、ひいては、車両の走行燃費を向上させることができる。
【００３３】
また、突出部２９がインナパッド３に圧入されているので、インナパッド３の摩耗が進むと、突出部２９の先端がインナパッド３におけるディスクロータ２との接触面に露出し、ブレーキ作動時に、その露出した突出部２９の先端がディスクロータ２に摺擦して、摺擦音が発生する。これにより、突出部２９がバッドウェアインジケータを兼ねることができ、インナパッド３の摩耗限界を運転者に知らせて、インナパッド３の交換を運転者に促すことができる。
【００３４】
そのうえ、ピストン２２の突出部２９がインナパッド３に圧入される構造は、簡素であり、加工および組立てが容易であるので、低コストで実現することができる。すなわち、ピストン２２の突出部２９をインナパッド３の凹部３２に圧入することにより、インナパッド３をピストン２２と容易に一体化させることができる。一方、ピストン２２の突出部２９をインナパッド３の凹部３２から抜くことにより、インナパッド３をピストン２２から容易に分離させることができる。よって、インナパッド３の交換も容易に行うことができる。
【００３５】
また、突出部２９が断面先細り形状に形成され、凹部３２が突出部２９の先端における外径とほぼ等しい径を有する円柱状に形成されているので、突出部２９の基端に近づくにつれて、突出部２９とインナパッド３との接触圧が高くなる。そのため、突出部２９を凹部３２に容易に圧入することができながら、インナパッド３とピストン２２との高い接続強度を安定して発揮することができる。
【００３６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００３７】
たとえば、ピストン２２の突出部２９の形状は、前述した形状に限定されず、突出部２９は、ピストン２２の周壁２７の周方向における幅が先端に近づくにつれて小さくなり、周壁２７の径方向に延びる平面で切断したときの断面形状が矩形状となるように形成されてもよい。
【００３８】
また、突出部２９の形状は、一定の外径を有する円柱状であってもよい。
【００３９】
凹部３２に限らず、インナパッド３のバックプレート１１およびライニング１２を貫通する孔が形成されて、突出部２９がその孔の途中部まで圧入されてもよい。この場合、突出部２９におけるライニング１２と接触する部分の長さがブレーキパッド３の摩耗限界に応じた寸法に設定されるとよい。
【００４０】
突出部２９は、ピストン２２の周壁２７の端面２８の全周にわたる円筒状に形成されていてもよい。この場合、突出部２９が圧入される凹部３２により、インナパッド３のバックプレート１１が分断されるので、図２に示されるように、その分断された各部を連結する連結部材４１が凹部３２を回避して設けられるとよい。そして、連結部材４１のディスクロータ２側の端部の位置は、インナパッド３の摩耗限界に応じた位置に設定されることが好ましい。すなわち、ライニング１２の厚さが残り２ｍｍで摩耗限界に達する場合、連結部材４１のディスクロータ２側の端部の位置は、バックプレート１１とライニング１２との接合面から２ｍｍ離れた位置に設定されることが好ましい。これにより、インナパッド３の摩耗が進み、連結部材４１がインナパッド３におけるディスクロータ２との接触面に露出すると、ブレーキ作動時に、その露出した連結部材４１がディスクロータ２に摺擦し、摺擦音が発生するので、インナパッド３の摩耗限界を運転者に知らせることができる。
【００４１】
また、ピストン２２に突出部２９が形成されておらず、ピストン２２の周壁２７におけるディスクロータ２側の端部（先端部）がインナパッド３に圧入されていてもよい。この場合にも、インナパッド３のバックプレート１１が分断されるので、図２に示される構成と同様に、その分断された各部を連結する連結部材が凹部３２を回避して設けられるとよい。
【００４２】
インナパッド３およびアウタパッド３のバックプレート１１にブレーキ鳴きを防止するためのシムが貼り合わされてもよい。この場合、シムに貫通孔が形成されて、その貫通孔を介して、突出部２９が凹部３２に圧入されるとよい。
【００４３】
また、シリンダボディ２１にシール嵌合部３０が形成され、そのシール嵌合部３０にピストンシール２３が嵌合されている構成を取り上げたが、ピストンシール２３が嵌合されるシール嵌合部がピストン２２に形成されていてもよい。
【００４４】
ディスクブレーキ１は、自動車などの車両に限らず、航空機など、制動対象の車輪を有する乗物に広く搭載することができる。
【００４５】
また、本発明は、フローティングタイプのディスクブレーキ１に限らず、オポーズドタイプ（対向ピストン型）のディスクブレーキに適用することもできる。この場合、ピストンの退避に伴って、両方のブレーキパッド（インナパッドおよびアウタパッド）をディスクロータから良好に引き離すことができる。
【００４６】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１    ディスクブレーキ
２    ディスクロータ
３    ブレーキパッド
２１  シリンダボディ
２２  ピストン
２３  ピストンシール
２９  突出部（先端部）
【図１】
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【図２】
2015121306.tif 000004