(57)【要約】【課題】面直モード又は１円周節モードによるブレーキ鳴きを低減するディスクブレーキ装置を提供すること。【解決手段】ブレーキパッド１９、２０をディスクロータ５に押圧して車両を制動するディスクブレーキ装置１において、ディスクロータ５に対するブレーキパッド１９、２０の摺動幅Ａの略中心Ｃよりも外周側及び内周側のそれぞれに、ブレーキパッド５を押圧する、ことを特徴とする。【選択図】図２
2007147041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキパッドをディスクロータに押圧して車両を制動するディスクブレーキ装置において、
前記ディスクロータに対する前記ブレーキパッドの摺動幅の略中心よりも外周側及び内周側のそれぞれを、前記ブレーキパッドを押圧する、
ことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記摺動幅の略中心を含んで前記ブレーキパッドを押圧する、ことを特徴とする請求項１記載のディスクブレーキ装置。
【請求項３】
前記ブレーキパッドの前記外周側を押圧する第１のピストンと、
前記ブレーキパッドの前記内周側を押圧する第２のピストンと、
を有することを特徴とする請求項１又は２記載のディスクブレーキ装置。
【請求項４】
前記ブレーキパッドと該ブレーキパッドを押圧するピストンの間に介在するシムを有し、
前記シムは内周側の略半分よりトレーリング側及び外周側の略半分よりリーディング側にそれぞれ切り欠きを有する、又は、
前記シムは内周側の略半分よりリーディング側及び外周側の略半分よりトレーリング側にそれぞれ切り欠きを有する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の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】
自動車や鉄道車両を制動するためにディスクブレーキ装置が用いられている。ディスクブレーキ装置は、車輪と一緒に回転する円盤（ディスクロータ）を両側からブレーキパッドで押さえつけることで摩擦力を発生させ、車両の運動エネルギーを熱エネルギーに変換して車両を制動する。そしてブレーキパッドとディスクロータの摩擦によりいわゆるブレーキ鳴きが生じることが知られており、このブレーキ鳴きを低減するために種々のディスクブレーキ装置が考案されている。
【０００３】
ブレーキパッドを押圧するためのピストンを複数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１参照。）。特許文献１記載のディスクブレーキ装置は、複数のピストンによりブレーキパッドを垂直に押圧することでブレーキパッドの偏摩耗を低減し、これによりブレーキ鳴きの低減を図っている。
【０００４】
また、ディスクロータに対するブレーキパッドの面圧分布を、ディスクロータ半径方向の内周側と外周側の少なくとも一方が途中部よりも高くなるように設定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２参照。）。特許文献２記載のディスクブレーキ装置は、ディスクロータの半径方向の面圧分布を不均一にすることで、偏摩耗や熱変形等によりリーディング側（ブレーキパッドに対するディスクロータの入り口側）の面圧が高くなっても、ブレーキ鳴きを防止することを図っている。
【特許文献１】実開昭６３−１６０４４６号公報
【特許文献２】特開２００４−３４７０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ブレーキ鳴きの発生モードとして面直モードが知られている。図１（ａ）は面直モードによりブレーキ鳴きが生じている場合のディスクロータ１の振動状態を示す図である。面直モードは、ディスクロータの円周方向に節を生じてディスクロータが振動しブレーキ鳴きを生じる発生モードである。節１ａ〜１ｈでディスクロータは変形せず各節間でディスクロータが微少変形するので、面直モードではディスクロータが円周方向に波打つことでブレーキ鳴きが発生する。図１（ａ）では「＋」と記した腹部が紙面手前側に、「−」と記した腹部が紙面裏面側に振動することを、斜線部は比較的変形の大きい部位を示している。
【０００６】
このような面直モードによるブレーキ鳴きは、ディスクロータの半径方向外周側の面圧を強くすればよいとされる。しかしながら、ディスクロータの半径方向外周側の面圧を強くすると、図１（ｂ）に示すような１円周節モードによるブレーキ鳴きが生じることがある。１円周節モードは、ディスクロータの半径方向に節１ｋを生じてディスクロータが振動するブレーキ鳴きの発生モードである。１円周節モードが生じる場合、同時に面直モードも生じるため、図１（ｂ）では図１（ａ）の面直モードによる振動に加え、節１ｋよりも内周側が節１ｋを中心に外周側と逆位相に振動している。
【０００７】
したがって、ブレーキ鳴きを低減するためには、面直モードや１円周節モードによるブレーキ鳴きを低減することが必要となるが、特許文献１又は特許文献２記載のディスクブレーキ装置では、これらのブレーキ鳴きを効果的に抑制できない。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑み、面直モード又は１円周節モードによるブレーキ鳴きを低減するディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題を解決するため、本発明は、ブレーキパッドをディスクロータに押圧して車両を制動するディスクブレーキ装置において、ディスクロータに対するブレーキパッドの摺動幅の略中心よりも外周側及び内周側のそれぞれに、ブレーキパッドが押圧することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、外周側及び内周側のそれぞれをブレーキパッドで押圧することで、面直モード及び１円周節モードによるブレーキ鳴きを低減することができる。
【００１１】
より好適には、ディスクブレーキ装置は、摺動幅の略中心を含んでブレーキパッドを押圧する、ことを特徴とする。摺動幅の略中心を複数箇所で押圧することになるので制動力が増し、また、ブレーキ鳴きを低減することができる。
【００１２】
また、本発明の一形態において、ブレーキパッドの外周側を押圧する第１のピストンと、ブレーキパッドの内周側を押圧する第２のピストンと、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、第１のピストンが外周側を第２のピストンが内周側をそれぞれ押圧するので、面直モード及び１円周節モードによるブレーキ鳴きを低減することができる。
【００１４】
また、本発明の一形態において、ブレーキパッドと該ブレーキパッドを押圧するピストンの間に介在するシムを有し、シムは内周側の略半分よりトレーリング側及び外周側の略半分よりリーディング側にそれぞれ切り欠きを有する、又は、シムは内周側の略半分よりリーディング側及び外周側の略半分よりトレーリング側にそれぞれ切り欠きを有する、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、シムが内周側及び外周側に切り欠きを有することで、ディスクロータの内周側と外周側をそれぞれ押圧することができ、面直モード及び１円周節モードによるブレーキ鳴きを低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
面直モード又は１円周節モードによるブレーキ鳴きを低減する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】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１８】
図２は、本実施例に係るディスクブレーキ装置のアウタ側から見た正面図を示す。図３は、図２のＡＡ線断面図を示す。図２及び図３のディスクブレーキ装置は対向型のディスクブレーキ装置であり、インナ側にピストン１０ａ、１０ｂを、アウタ側にピストン１１ａ、１１ｂを有する。
【００１９】
ディスクブレーキ装置１は、車輪と一体回転する円盤状のディスクロータ５、このディスクロータ５を挟んで対向配置されるインナパッド１９とアウタパッド２０を有するブレーキパッド、ディスクロータ５の外周縁部を跨いで配設されたキャリパ２を有する。
【００２０】
キャリパ２は、インナ側に、シリンダ１３ａ及びシリンダ１３ａ内を摺動するピストン１１ａ、並びに、シリンダ１３ｂ及びシリンダ１３ｂ内を摺動するピストン１１ｂを有する。また、キャリパ２は、アウタ側に、シリンダ１２ａ及びシリンダ１２ａ内を摺動するピストン１０ａ、並びに、シリンダ１２ｂ及びシリンダ１２ｂ内を摺動するピストン１０ｂを有する。
【００２１】
ピストン１１ａ及び１１ｂはインナパッド２０と連携され、ピストン１０ａ及び１０ｂはアウタパッド１９と連携している。
【００２２】
キャリパ２は、ピストン１１ａを押動するブレーキフルードの油室１５ａを、ピストン１１ｂを押動するブレーキフルードの油室１５ｂをインナ側にそれぞれ備え、油室１５ｂに油入り口１７が連通している。油室１５ａと１５ｂは連通路により連通している。
【００２３】
同様に、キャリパ２は、ピストン１０ａを押動するブレーキフルードの油室１６ａを、ピストン１０ｂを押動するブレーキフルードの油室１６ｂをアウタ側にそれぞれ備え、油室１６ａに油入り口１８が連通している。油室１６ａと１６ｂとは連通路１６ｃにより連通している。
【００２４】
油入り口１７と油入り口１８にはブレーキホースがそれぞれ接続されており、制動時には油室１５ｂと１６ａにブレーキフルードが流入される。油室１５ｂに流入されたブレーキフルードは連通路を流動して油室１５ａに流入され、油室１６ａに流入されたブレーキフルードは連通路を流動して油室１６ｂに流入される。
【００２５】
インナパッド２０は、摩擦材７とこの摩擦材７を保持する裏金９とによって構成されている。アウタパッド１９は、摩擦材６とこの摩擦材６を保持する裏金８とによって構成されている。
【００２６】
ピストンの配置について説明する。アウタパッド１９及びインナパッド２０は制動時にディスクロータ５を摺動するため、摺動幅Ａを形成する。摺動幅Ａは例えば、ディスクロータ５の外縁から摩擦材７又は６の短手方向の端部までの長さとなる。
【００２７】
本実施例では、ピストン１０ａの円筒中心が摺動幅Ａの中心Ｃよりも外周方向に配置され、また、ピストン１０ｂの円筒中心は摺動幅Ａの中心Ｃよりも内周方向に配置される。対向するインナ側のピストン１１ａは、その円筒中心がディスクロータ５を介してピストン１０ａと略対向するように構成され、また、ピストン１１ｂはその円筒中心がディスクロータ５を介してピストン１０ｂと略対向するように構成される。
【００２８】
なお、ピストン１０ａとピストン１０ｂは、少なくともいずれかが摺動幅Ａの中心Ｃを含むように押圧面を形成する。
【００２９】
以上のように構成されたディスクブレーキ装置１において、各油室にブレーキフルードが供給されると、ピストン１１ａ、１１ｂ、ピストン１０ａ、１０ｂがそれぞれ押動され、インナパッド２０とアウタパッド１９とがディスクロータ５を狭持することで車両が制動される。
【００３０】
本実施例のディスクブレーキ装置１では、制動時、摺動幅Ａの中心Ｃよりも外周側をピストン１０ａと１１ａとが押圧するため、外周付近に生じる面直モードの振動を効果的に抑制できる。また、摺動幅Ａの中心Ｃよりも内周側をピストン１０ｂと１１ｂとが押圧するため、内周付近に生じる１円周節モードの振動を効果的に抑制できる。したがって、面直モードと１円周節モードの連成、１円周節モードと他の振動モードが連成して発生するブレーキ鳴きを低減できる。
【００３１】
なお、図２では、トレーリング側（インナパッドに対するディスクロータ５の入り口側）のシリンダ１０ａを外周側にリーディング側（インナパッドに対するディスクロータ５の出口側）のシリンダ１０ｂを内周側にそれぞれ配置したが、トレーリング側のシリンダ１０ａを内周側にリーディング側のシリンダ１０ｂを外周方向にそれぞれ配置してもよい。また、図４に示すように、外周側と内周側でピストンの数が異なっていてもよい。図４では、外周側に２つのピストン２１ａ及びピストン２１ｂが配置され、内周側に１つのピストン２１ｃが配置されている。なお、ピストン２１ａ〜２１ｃのそれぞれの油室は連結されている。ピストン２１ａと２１ｂの円筒中心は摺動幅Ａの中心Ｃよりも外周側であり、ピストン２１ｃの円筒中心は摺動幅Ａの中心Ｃよりも内周側である。それぞれのピストンに対向する位置にインナ側のピストンが配置されている。
【００３２】
制動時には、ピストン２１ａと２１ｂとそれぞれに対向するピストンにより摺動幅Ａの中心Ｃよりも外周側が押圧され、ピストン２１ｃと対向するピストンにより摺動幅Ａの中心Ｃよりも内周側が押圧される。したがって、面直モードと１円周節モードの連成、１円周節モードと他の振動モードが連成して発生するブレーキ鳴きを低減できる。
【００３３】
なお、内周方向のピストン数が外周方向より多くてもよく、また、外周方向又は内周方向のピストン数が３つ以上であってもよい。
【００３４】
また、図２ではインナ側とアウタ側にそれぞれピストンを配置する対向型のディスクブレーキ装置に基づき説明したが、インナ側にのみピストンを有する浮動型キャリパのディスクブレーキ装置１であっても本実施例のピストンの配置を好適に適用できる。
【実施例２】
【００３５】
本実施の形態のディスクブレーキ装置は、面直モード及び１円周節モードを低減するため、摺動幅Ａの中心Ｃの外周側と内周側をそれぞれ押圧するものである。そのための構成として実施例１では摺動幅Ａの中心Ｃの外周側と内周側にそれぞれピストンを設けたが、本実施例ではシムにより摺動幅Ａの中心Ｃの外周側と内周側をそれぞれ押圧する。
【００３６】
図５は、本実施例におけるディスクブレーキ装置のアウタ側から見た正面図を示す。図６は、図５のＢＢ線断面図を示す。なお、図５又は図６において図２又は図３と同一構成部分には同一の符号を節その説明は省略する。
【００３７】
本実施例のディスクブレーキ装置１は、ピストン３１ａ及び３１ｂは摺動幅Ａの中心Ｃに対し偏りのない位置にその円筒中心が配置されている点で実施例１と異なる。なお、ディスクロータ５を介してピストン３１ａ及びピストン３１ｂに対向する位置にはインナ側のピストン３４ａ及び３４ｂがそれぞれ配置されている。
【００３８】
また、本実施例のディスクブレーキ装置１は、インナ側のピストン３４ａ、３４ｂとインナパッド２０の間にシム３５を、アウタ側のピストン３１ａ、３１ｂとインナパッド１９の間にシム３０をそれぞれ有する。
【００３９】
シムは、制動時のブレーキパッド又はディスクロータ５の振動減衰効果を備えるものである。シムは、例えば、ステンレス等の金属製のプレートで、インナパッド２０又はアウタパッド１９の裏面にあてられる。より大きな振動減衰効果を得るため、ゴムコーティングしてもよいし、金属シム1 枚とゴムを重ねたシムを用いてもよい。なお、図５ではアウタ側のシム３０のみを示すが、シム３５もアウタ側からの平面視に対し同じ形状を有する。
【００４０】
本実施例のシム３０及び３５は、円周方向に長手方向を有するシムにおいてその長手方向の一部を切り欠いたものである。図５では、長手方向の略半分よりもトレーリング側の外周側と、長手方向の略半分よりもリーディング側の内周側をそれぞれ矩形状に切り欠いている。インナ側のシム３５においても同様である。
【００４１】
なお、シム３０及び３５は、少なくともいずれかが摺動幅Ａの中心Ｃを含むように押圧面を形成する。
【００４２】
図５に示すシムの形状であれば、図６に示すように、ピストン３１ｂとピストン３４ｂは内周側が切り欠かれたシムを介しディスクロータ５を狭持することとなる。反対に、ピストン３１ａとピストン３４ａは外周側が切り欠かれたシムを介してディスクロータ５を狭持することとなる。
【００４３】
以上のように構成されたディスクブレーキ装置１において、各油室にブレーキフルードが供給されると、ピストン３１ａ、３１ｂ、ピストン３４ａ、３４ｂがそれぞれ押動され、インナパッド２０とアウタパッド１９とがディスクロータ５を狭持することで車両が制動される。
【００４４】
本実施例のディスクブレーキ装置１では、制動時、インナパッド２０及びアウタパッド１９はその全面がディスクロータ５に押圧されるが、シム３０及び３５が切り欠かれていない部分の圧力が切り欠かれている部分よりも強くなる。すなわち、リーディング側では摺動幅Ａの中心Ｃよりも外周側がピストン３１ｂと３４ｂとにより内周側よりも強く押圧され、外周付近に生じる面直モードの振動を効果的に抑制できる。また、トレーリング側では、摺動幅Ａの中心Ｃよりも内周側が、ピストン３１ａと３４ａとにより外周側よりも強く押圧され、内周付近に生じる１円周節モードの振動を効果的に抑制できる。したがって、面直モードと１円周節モードの連成、１円周節モードと他の振動モードが連成して発生するブレーキ鳴きを低減できることとなる。
【００４５】
なお、図５では、トレーリング側のシムの外周側を切り欠きリーディング側のシムの内周側を切り欠いたが、トレーリング側のシムの内周側を切り欠きリーディング側のシムの外周側を切り欠いてもよい。
【００４６】
また、本実施例ではピストンの円筒中心を中心線Ｃに対し偏りのないように配置したが、図７（ａ）に示すように、シムの切り欠きのない側にピストンの円筒中心を配置してもよい。すなわちリーディング側のピストンを外周側に、トレーリング側のピストンを内周側にそれぞれ配置する。図７（ａ）のようにシム及びピストンを配置することで、ディスクロータの外周側と内周側のそれぞれをより強く押圧することができ、面直モード及び１円周節モードによるブレーキ鳴きを低減できる。
【００４７】
また、図７（ｂ）に示すように、１つのピストンで内周側と外周側に切り欠きのあるシムを押圧してもよい。図７（ｂ）のような構成であれば、シムのある部分（内周側と外周側）の圧力が強くなるため、面直モード及び１円周節モードによるブレーキ鳴きを低減できる。また、ピストンが１つでよいのでコストを低減できる。
【００４８】
なお、シム３０及び３５の切り欠きは矩形である必要はなく、半円形状やＵ字形状であってもよい。本実施例のシムの切り欠きは、トレーリング側とリーディング側のそれぞれで、切り欠かれた残余のシムの面積の略中心が、摺動幅Ａの中心Ｃよりも外周側及び内周側に偏って配置されていればよい。
【００４９】
なお、図４ではインナ側とアウタ側にそれぞれピストンを配置する対向型のディスクブレーキ装置に基づき説明したが、インナ側にのみピストンを有する浮動型キャリパのディスクブレーキ装置１であっても本実施例のシムを好適に適用できる。
【００５０】
以上のように、本実施例のディスクブレーキ装置では、面直モード及び１円周節モードによるブレーキ鳴きを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】面直モード及び１円周節モードによるブレーキ鳴きの発生モードを示す図である。
【図２】実施例１におけるディスクブレーキ装置のアウタ側から見た正面図である。
【図３】図２のＡＡ線断面図である。
【図４】外周側と内周側でピストンの数が異なっているディスクブレーキの平面図である。
【図５】実施例２におけるディスクブレーキ装置のアウタ側から見た正面図である。
【図６】図５のＢＢ線断面図である。
【図７】実施例２においてピストンの配置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１      ディスクブレーキ装置  
５      ディスクロータ
１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、３１ａ、３１ｂ、３４ａ、３４ｂ  ピストン
１９    アウタパッド
２０    インナパッド
３０、３５  シム
【図１】
2007147041.tif 000003
【図２】
2007147041.tif 000004
【図３】
2007147041.tif 000005
【図４】
2007147041.tif 000006
【図５】
2007147041.tif 000007
【図６】
2007147041.tif 000008
【図７】
2007147041.tif 000009