(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリパがメインピンおよびサブピンからなる一対のガイドピンにより案内され、アウタパッドのブレーキトルクがキャリパおよびメインピンを介して伝達されるようアウタパッドの裏金とキャリパとをロータ周方向の複数箇所で凹凸嵌合させてなるディスクブレーキ装置において、
前記一対のガイドピンと、
これを嵌合するサポートのガイド孔とをロータを跨いでアウタパッドとの対面部以上に延長し、
前記メインピンをロータ回入側に配置し、
前記アウタパッド裏金とキャリパ内面の凹凸嵌合部の凹部相当直径を凸部相当直径より大きく設定して嵌合部に隙間を形成させ、
前記アウタパッドとキャリパの凹凸嵌合部におけるアウタパッド側凸部もしくは凹部の中心間距離をキャリパ側凹部もしくは凸部の中心間距離より小さく設定し、
アウタパッド側ブレーキトルクをロータ回入側に設けた凹凸嵌合部で伝達させつつ、アウタ側制動トルクをアウタパッドとロータ面の接触面延長線で受けるようにした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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスクブレーキ装置に係り、特にアウタパッドのブレーキトルクをキャリパを介して車体側で支持するようにしたディスクブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディスクブレーキとして、アウタパッドのブレーキトルクをキャリパを介して車体側で支持するようにし、インナパッドのブレーキトルクをサポートで支持するようにした構造のディスクブレーキが知られている。これは、ロータを跨ぐキャリパを車体に取付けられたサポートに対してインナ側においてサポートに取付けられてロータと反対方向に延在する一対のガイドピンを介してロータ軸方向に沿って移動可能としておき、キャリパのインナ側に装備した液圧シリンダによりインナパッドをロータに押し付けるとともに、その反力によるキャリパの移動でアウタ側のキャリパ爪によりアウタパッドをロータに押し付けるようにしている。この場合、アウタパッドはキャリパ爪に対して凹凸嵌合によって結合されており、アウタパッドのブレーキトルクはキャリパ爪に伝達されるように構成されている。
【０００３】
このような構成のディスクブレーキでは、インナパッドのブレーキトルクがサポートにより支持され、アウタパッドのブレーキトルクは、キャリパ爪を介してロータ回入側ガイドピンに伝達されることにより車輌ボディで支持されるようになっている。このため、従来から、ガイドピンはロータ回入側を大径のメインガイドピンとするとともに、ロータ回出側を小径のサブガイドピンとして製作誤差を吸収させるようにしつつ、アウタパッドのブレーキトルクを大径のメインガイドピンにより支持させる構成となっており、また、アウタパッドの裏金にはキャリパ爪に形成されたトルク伝達孔に係合する突起を形成している（実開昭６２−１３０２３３号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造のディスクブレーキでは、特に、アウタパッドとキャリパ爪とは凹凸嵌合部により結合されているが、製作誤差の吸収のために、係合凸部の直径は嵌合凹部の内径より小さく設定されており、このため制動時にアウタパッドが振動し易いものとなっていた。同様に、アウタパッドのブレーキトルクが伝達されるキャリパをロータ軸方向に移動可能とするため、サポートに対して、車体側の位置にてキャリパ側部から延長した腕を対面させ、サポートに取り付けられたガイドピンをキャリパアームに挿通する構成となっている。したがって、ガイドピンはロータのインナ側に配置され、このガイドピンにより支持されるキャリパはロータのアウタ側に延長された爪によりアウタパッドを保持している。
【０００５】
このため、アウタパッドにブレーキトルクが発生した場合、アウタパッドの面圧が小さい側の振動によりアウタパッド回りのノイズが発生する問題があり、同様に制動時にはメインガイドピンを基点として回転モーメントが発生し、キャリパ全体の変形によりインナおよびアウタパッドの両者がロータに平行に圧接されず、パッドの偏摩耗が発生する問題もあった。
【０００６】
また、ブレーキトルクの発生時にメインガイドピンがトルクの支持をなすが、このとき、小径のサブガイドピンにはゴムブッシュが装着されているものの、ブレーキトルク発生の際には変形する。したがって上述のような回転モーメントの発生に起因してキャリパやサポートの振動が生じ、ノイズの原因となっていたものである。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に着目してなされたもので、特に制動時にメインガイドピンでトルク支持をなすと同時にアウタパッドからのトルク伝達を的確に行わせてアウタパッドやキャリパの振動を抑制することによってノイズ低減を図るとともに、併せてキャリパの平面回転モーメントの発生を抑制することによってパッドの偏摩耗を低減することのできる構造のディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るディスクブレーキ装置は、キャリパがメインピンおよびサブピンからなる一対のガイドピンにより案内され、アウタパッドのブレーキトルクがキャリパおよびメインピンを介して伝達されるようアウタパッドの裏金とキャリパとをロータ周方向の複数箇所で凹凸嵌合させてなるディスクブレーキ装置において、前記一対のガイドピンと、これを嵌合するサポートのガイド孔とをロータを跨いでアウタパッドとの対面部以上に延長し、前記メインピンをロータ回入側に配置し、前記アウタパッド裏金とキャリパ内面の凹凸嵌合部の凹部相当直径を凸部相当直径より大きく設定して嵌合部に隙間を形成させ、前記アウタパッドとキャリパの凹凸嵌合部におけるアウタパッド側凸部もしくは凹部の中心間距離をキャリパ側凹部もしくは凸部の中心間距離より小さく設定し、アウタパッド側ブレーキトルクをロータ回入側に設けた凹凸嵌合部で伝達させつつ、制動トルクをアウタパッドとロータ面の接触面延長線で受けるように構成した。
【００１０】
【作用】
メインガイドピンがロータ回入側に設定されているため、制動時におけるアウタパッドの面圧はロータ回出側で大きく、ロータ回転方向の両端部での面圧差が大きいものとなる。この結果、アウタパッドはロータ回入側で振動し易い。本発明では、上記構成により、この振動し易いロータ回入側のアウタパッド凹凸嵌合部がブレーキトルクを支承するようにしているため、振動抑制効果が高く、ノイズ低減効果が大きくなるのである。
【００１１】
また、アウタパッドにブレーキトルクが発生した場合、アウタパッドからのブレーキトルクはキャリパを介してロータ回入側に設定されたメインガイドピンに伝達され、このメインガイドピンを収容するガイド孔からサポートに伝達される。メインガイドピンおよびガイド孔はその長さがロータを跨ぎ、アウタパッドとロータの接合面まで達する構成とすることで、ロータ軸方向に沿ったブレーキトルクの作用点と支持点とが同一となり、いわゆるオフセットがない。このため、制動によってキャリパアウタ側がメインガイドピンと離反するような捩り変形が生じても、ロータからアウタパッドに作用する力の延長線上でメインガイドピンの全面がトルクを支承することができ、かつ回転モーメントを発生させようとする力は抑制される。これによりキャリパの挙動をスムーズにし、上記ノイズ低減作用とともにパッドの偏摩耗を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るディスクブレーキ装置の具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は実施形態に係るディスクブレーキ装置の構成を示している。このディスクブレーキ装置は、ロータ１０を跨ぐキャリパ１２を車体に取付けられたサポート１４に対して左右一対の平行な摺動案内機構を構成するガイドピン１６、１８を介してロータ軸方向に沿って移動可能としている。キャリパ１２のインナ側には液圧シリンダ装置２０が装備され、これによりインナパッド２２をロータ１０に押し付け可能としている。また、インナパッド２２からの押し付け反力によるキャリパ１２の移動で、アウタ側のキャリパ爪２４にてアウタパッド２６をロータ１０に押し付けるようにしている。
【００１４】
前記サポート１４は、ロータ１０のインナ面に対面配置されており、これは前記ガイドピン１６、１８の取付け位置よりロータ中心寄りの位置で、ねじ孔２８にて車輌ボディ側へ固定させるものとなっている。そして、ロータ１０の周縁より外方に前記ガイドピン１６、１８の取付け位置が設定されている。また、サポート１４にはインナパッド２２がロータ軸方向移動可能に装着され、制動に伴う回転トルクをサポート１４で支持可能としている。これはインナパッド２２の両側縁にアンカ突起３０を形成するとともに、サポート１４の対応部にはロータ軸方向に沿ったアンカ凹溝３２を形成し、これを制動アンカ部としているものである。キャリパ１２の液圧シリンダ２０を作動させることで、インナパッド２２がアンカ凹溝３２にてガイドされつつ移動してロータ１０に押し付けられ、インナパッド２２がロータ１０に追随して回転しようとする際、アンカ凹溝３２がブレーキトルクを受けるものとなっている。
【００１５】
ここで、この実施例では、上述のように、キャリパ１２はガイドピン１６、１８によって移動ガイドされているが、これは図１に示しているように、ロータ回入側の大径のメインガイドピン１６と、ロータ回出側の小径に形成されたサブガイドピン１８とから構成されている。これらガイドピン１６、１８はキャリパ１２に取付けられている。キャリパ１２のインナ側には左右（ロータ面に沿った方向）に延設されるキャリパアーム３４を有し、これにガイドピン１６、１８が直立するようにして締付固定するものとしている。特に、この実施例では、左右両ガイドピン１６、１８の頭部をキャリパアーム３４に固定してサポート１４に挿入し、ロータ１０を跨いでアウタ側に延在させ、これが少なくともロータ１０とアウタパッド２６の接触面部に達する長さ以上に設定されている。
【００１６】
一方、これらガイドピン１６、１８が挿入されるサポート１４には、ピン摺動ガイド孔が形成されたスライドスリーブ３６、３８を設けている。ロータ回入側に設定されたメインガイドピン１６を収容しているメインスライドスリーブ３６はメインガイドピン１６と所定の公差内で嵌合し、摺動ガイドをなしている。そして、前記アウタパッド２６からのブレーキトルクは、キャリパ１２を介してメインガイドピン１６に伝達されるが、メインスライドスリーブ３６の摺動内面を介してサポート１４で支持されるものとなっている。メインスライドスリーブ３６によるブレーキトルク支持面は、メインガイドピン１６の延長部分と対面するロータ回出側の半部が主となり、特に、ロータ１０のアウタ面部分でのブレーキトルクを支持させるようにしている。一方、ロータ回出側に設定されたサブガイドピン１８をその径方向に遊隙をもって収容しているサブスライドスリーブ３８がサポート１４に設けられている。なお、図において、スライドスリーブ３６、３８の開口部分から露出するガイドピン１６、１８の首部にはゴムブーツ４０、４０を取付けて防水および防塵している。
【００１７】
インナパッド２２による押し付け反力によって、キャリパ１２はガイドピン１６、１８によりガイドされてロータ軸方向に沿ってインナ側に移動し、アウタパッド２６をキャリパ爪２４によってロータ１０のアウタ面に押し付ける。このアウタパッド２６のブレーキトルクはキャリパ１２に伝達するように構成される。このため、アウタパッド２６の背面にはキャリパ係合用凸部４２を形成し、キャリパ爪２４にはこのキャリパ係合用凸部４２を装着しブレーキトルクを伝達するための嵌合凹部４４が設けられている。この実施形態では、キャリパ爪２４は二股に形成されており、各爪２４にてアウタパッド２６に設けた一対のキャリパ係合用凸部４２が係合する構造となっている。したがって、アウタパッド２６がロータ１０に押し付けられてブレーキトルクが発生した場合、そのブレーキトルクはキャリパ係合用凸部４２を介してキャリパ１２に伝達され、更にロータ回入側のメインガイドピン１６を介してサポート１４にて支持される。
【００１８】
このようなディスクブレーキ装置において、前記キャリパ爪２４によりロータ１０に押し付けられるアウタパッド２６は次のように構成されている。図１（２）に示しているように、アウタパッド２６はライニング４５と裏金４６より構成され、前述したように、裏金４６の背面４６Ｂには二股のキャリパ爪２４に形成された嵌合凹部４４、４４に適合するキャリパ係合用凸部４２、４２が形成されている。このキャリパ係合用凸部４２は、裏金４６のライニング取付面側からプレスにてポンチを押込み、背面側に配置され凸部相当の孔が形成された金型に対して深絞りプレス加工することによって形成できる。
【００１９】
このようにして形成されるキャリパ係合用凸部４２は、裏金４６の背面から突出され、キャリパ爪２４に形成された嵌合凹部４４、４４に嵌合される。キャリパ爪２４に対しアウタパッド２６を確実に嵌合させるために、嵌合凹部４４の相当直径は凸部４２の相当直径より大きく設定され、嵌合部には隙間が存在する。このような構成において、本実施形態では、アウタパッド２６とキャリパ爪２４の凹凸嵌合部におけるアウタパッド２６に設けたキャリパ係合用凸部４２、４２の中心間距離を、キャリパ爪２４に形成した嵌合凹部４４、４４の中心間距離より小さく設定するようにしている。すなわち、図２に模式的に示すように、ロータ１０の回転方向に沿って設けられたアウタパッド２６の一対のキャリパ係合用凸部４２、４２の中心間距離をＬ1とし、キャリパ爪２４に形成された一対の嵌合凹部４４、４４の中心間距離をＬ2とした場合、Ｌ1＜Ｌ2となるように設定し、アウタパッド２６側のブレーキトルクをメインガイドピン１６が配置されているロータ回入側に位置する凹凸嵌合部で伝達させるようにしているのである。
【００２０】
このように構成された実施形態では、制動操作によりインナパッド２２をロータ１０に押し付けると、キャリパ１２が押し付け反力によってアウタパッド２６をロータ１０に押し付ける。インナパッド２２のブレーキトルクはサポート１４にて直接支持され、アウタパッド２６のブレーキトルクはキャリパ爪２４を介してロータ回入側に設定されたメインガイドピン１６に伝達され、メインガイドピン１６の先端部でトルクがサポートに伝達される。この場合、最大トルクはアウタパッド２６とロータ面との接触面延長線で受けるものとなっている。
【００２１】
そして、本実施形態では、アウタパッド２６側のブレーキトルクをメインガイドピン１６が配置されているロータ回入側に位置する凹凸嵌合部で伝達させるようにしているため、制動時にアウタパッド２６からのトルク伝達によるキャリパ１２の変形、すなわちキャリパアウタがメインガイドピン１６の先端部分から離反するような変形が生じ、ロータ回出側の面圧がロータ回入側の面圧に比較して高くなる。これによりアウタパッド２６のロータ回入側端部は振動し易いが、この実施形態では、当該ロータ回入側のアウタパッド２６の端部は凹凸嵌合部で拘束され、アウタパッド２６回りに発生するノイズを低減することができる。
【００２２】
ノイズ抑制効果を確認した実験例を下表に示す。下表において、仕様はサイズの異なるディスクブレーキ装置について各々行った例であり、ノイズ発生率は総制動回数に対する音圧７０ｄＢ以上の騒音が発生した割合（％）を示している。
【００２３】
【表１】
0003945546.tif 000002
【００２４】
このように、本実施形態では、メインガイドピン１６をロータ１０の回入側に配置する。そしてこれに合わせて、ロータ１０の回転方向に沿って配置されているアウタパッド２６のキャリパ係合用凸部４２、４２とこれを嵌入させているキャリパ爪２４の嵌合凹部４４、４４の内、ロータ回入側に位置するキャリパ係合用凸部４２および嵌合凹部４４によりアウタパッド２６側のブレーキトルクを受けるように構成しているため、制動時に振動し易いアウタパッド２６におけるロータ回入側端部の振動を抑制することができ、これによってアウタパッド２６回りのノイズ抑制効果を得ることができる。実施形態では、上記構成に加えて、ロータ１０からアウタパッド２６に作用する力の延長線上でメインガイドピン１６に働く力を受けるようにしているため、キャリパ１２を回転させようとする力は抑制される、また、メインガイドピン１６をロータ１０のアウタ面に達する長さ以上にしつつ、ガイドピン１６、１８の位置をアウタパッド２６の制動中心よりロータ径方向で外側に配置することにより、メインガイドピン１６を中心に小径のサブガイドピン１８がスリーブに押し付けられ、遊嵌状態にある部分での振動を抑制させることができる。このようなことから、本実施形態に係るディスクブレーキ装置では、ノイズ抑制効果が極めて高い構成となるとともに、併せてパッド２２、２６の偏摩耗対策に有利な構造となる。
【００２５】
図３は他の実施形態を示している。これはアウタパッド２６とキャリパ爪２４とにおける凹凸嵌合の凸部と凹部の関係を上述実施形態と逆の関係にしたものである。すなわち、アウタパッド２６の裏金に凹部４４’、４４’を形成し、キャリパ爪２４に凸部４２’、４２’を形成したものである。この場合には、一対の凹部４４’、４４’の中心間距離Ｌ1’を凸部４２’、４２’の中心間距離Ｌ2’より小さく設定し、ロータ回入側に位置して引きアンカ作用をなすメインガイドピン１６側と同一のロータ回入側の凹凸嵌合部でのアウタパッドブレーキトルクを支承するようにすればよい。この場合にも上述実施形態と同様の作用を得ることができる。
【００２６】
なお、上記実施例では同径の凸部４２、４２（４２’、４２’）のピッチと、やはり同径の凹部４４、４４（４４’、４４’）のピッチの大小関係により、メインピンをロータ回入側に配置した上で、アウタパッド２６側のブレーキトルクをロータ回入側にて受けるようにしたが、凸部４２、４２の大小関係、あるいは凹部４４、４４の大小関係によってもアウタパッド２６側のブレーキトルクをロータ回入側の凹凸嵌合部で伝達させるように構成できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るディスクブレーキ装置によれば、キャリパがメインピンおよびサブピンからなる一対のガイドピンにより案内され、アウタパッドのブレーキトルクがキャリパおよびメインピンを介して伝達されるようアウタパッドの裏金とキャリパとをロータ周方向の複数箇所で凹凸嵌合させてなるディスクブレーキ装置において、前記一対のガイドピンと、これを嵌合するサポートのガイド孔とをロータを跨いでアウタパッドとの対面部以上に延長し、前記メインピンをロータ回入側に配置し、前記アウタパッド裏金とキャリパ内面の凹凸嵌合部の凹部相当直径を凸部相当直径より大きく設定して嵌合部に隙間を形成させ、前記アウタパッドとキャリパの凹凸嵌合部におけるアウタパッド側凸部もしくは凹部の中心間距離をキャリパ側凹部もしくは凸部の中心間距離より小さく設定し、アウタパッド側ブレーキトルクをロータ回入側に設けた凹凸嵌合部で伝達させつつ、制動トルクをアウタパッドとロータ面の接触面延長線で受けるように構成したので、引きアンカ構造のブレーキ装置において振動し易いロータ回入側のアウタパッド凹凸嵌合部がアウタ側のブレーキトルクを支承するようにしているため、振動抑制効果が高く、ノイズ低減効果が大きいという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るディスクブレーキ装置の正面図および部分断面平面図である。
【図２】同ブレーキ装置の作用を説明するための模式断面図である。
【図３】他の実施形態に係るブレーキ装置の要部模式断面図である。
【符号の説明】
１０        ロータ
１２        キャリパ
１４        サポート
１６        メインガイドピン
１８        サブガイドピン
２０        液圧シリンダ装置
２２        インナパッド
２４        キャリパ爪
２６        アウタパッド
２８        ねじ孔
３０        アンカ突起
３２        アンカ凹溝
３４        キャリパアーム
３６        メインスライドスリーブ
３８        サブスライドスリーブ
４０        ゴムブーツ
４２        キャリパ係合用凸部
４４        嵌合凹部
４５        ライニング
４６        裏金
４６Ｂ      背面
【図１】
0003945546.tif 000003
【図２】
0003945546.tif 000004
【図３】
0003945546.tif 000005