(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクロータの軸方向に、ディスクロータを挟んで配置された一対のブレーキパッドと、
ディスクロータの外周を跨いで延ばされ、前記一対のブレーキパッドをディスクロータの軸方向に移動可能に支持するブリッジ部を有し、ディスクロータよりインナ側に位置する車両の非回転部に固定されたキャリアと、
前記一対のブレーキパッドのうちのインナ側パッドを押動するための押動機構が収容された作動部をディスクロータより車両内側に、前記一対のブレーキパッドのうちのアウタ側パッドを押動するための爪部をディスクロータより車両外側にそれぞれ配置すると共に、前記爪部を前記作動部に対してディスクロータの外周を跨いで連接してなるキャリパ本体と、
前記キャリパ本体を前記キャリアに対してディスクロータの軸方向へ移動可能に支持するピンスライド機構とを備えてなるディスクブレーキにおいて、
前記ピンスライド機構は、前記キャリアとキャリパ本体とのいずれか一方にディスクロータの軸方向に離間して設けられた一対の支持部と、該一対の支持部に両端部が支持されたピンと、前記キャリアとキャリパ本体とのいずれか他方に設けられ前記ピンを摺動可能に嵌合する円筒部とからなり、少なくとも前記ピンに対する前記円筒部の摺動範囲がディスクロータより車両内側に配置され、前記円筒部の、ディスクロータ軸方向の長さの範囲内にはキャリパの重心が含まれていることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項２】
前記一対の支持部は、前記キャリアに一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。
【請求項３】
前記キャリアには、車両の非回転部に固定される固定部が設けられ、前記一対の支持部のうち一の支持部は前記固定部のディスクロータ系方向外側に設けられ、前記一対の支持部のうち他の支持部は前記固定部から車両内側へ延ばした腕部の先端に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキ。
【請求項４】
ピンスライド機構は、ディスクロータの軸を含みかつキャリアの幅方向中心線を含む面とほぼ平行をなす面内で、キャリアのブリッジ部の外側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のディスクブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用のディスクブレーキに係り、特にキャリパ浮動型のディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
キャリパ浮動型のディスクブレーキは、ディスクロータの軸方向に、ディスクロータを挟んで配置された一対のブレーキパッドと、ディスクロータの外周を跨ぐように延ばされ、前記一対のブレーキパッドをディスクロータの軸方向に移動可能に支持するブリッジ部を有し、ディスクロータより車両内側に位置する車両の非回転部に固定されたキャリアと、前記一対のブレーキパッドのうちのインナ側パッドを押動するための押動機構が収容された作動部をディスクロータよりアウタ側に、前記一対のブレーキパッドのうちのアウタ側パッドを押動するための爪部をディスクロータより車両外側にそれぞれ配置すると共に、前記爪部を前記作動部に対してディスクロータの外周側を跨いで連接してなるキャリパ本体と、前記キャリパ本体を前記キャリアに対してディスクロータの軸方向へ移動可能に支持するピンスライド機構とを備えた構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ピンスライド機構は、従来一般には、キャリパ本体の作動部の両側から延ばした左右腕部にピンの基端部を固定し、このピンをキャリアのブリッジ部に設けたピン穴に摺動可能に挿入して、キャリアにキャリパ本体を片持ちばり式に支持させる構造となっていた。
【０００４】
しかし、このような構造では、インナ側パッドを押動するための押動機構を収容しているキャリパ本体の作動部側の重量が重くなっているため、キャリパの重心が車両内側に片寄り、この重量アンバランスによって、制動中にディスクロータの制動面に対してキャリパが傾いて、引ずりトルクの増大やジャダ性能の悪化を招き易くなり、その上、ピンクリアランスに起因する振動が大きくなるという問題があった。また、前記した重量アンバランスによりキャリアへの組付け時にキャリパの姿勢制御が困難となり、組付性が悪化するという問題もあった。特に、最近、キャリパ本体の作動部に設ける押動機構として、電動装置を用いた、いわゆる電動式のディスクブレーキ（例えば、国際公開第９６／０３３０１号参照）が用いられることも多くなっているが、このものでは、電動装置を収納してキャリパ本体の作動部側の重量が著しく重くなるため、前記した諸問題が顕著となり、これら問題を解決しようとする、ピンスライド機構を大型に形成せざるを得ず、ディスクブレーキの大型化が避けられないようになる。
【０００５】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、ピンスライド機構を大型に形成することなく、キャリパの重量アンバランスに起因する制動特性の悪化や振動の発生、あるいは組付性の悪化を防止し、もって耐久信頼性の高いディスクブレーキを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、キャリアにキャリパ本体を浮動可能に支持させるためのピンスライド機構を、キャリアとキャリパ本体とのいずれか一方にディスクロータの軸方向に離間して設けられた一対の支持部と、該一対の支持部に両端部が支持されたピンと、前記キャリアとキャリパ本体とのいずれか他方に設けられ前記ピンを摺動可能に嵌合する円筒部とからなり、少なくとも前記ピンに対する前記円筒部の摺動範囲がディスクロータより車両内側に配置され、前記円筒部の、ディスクロータ軸方向の長さの範囲内にはキャリパの重心が含まれている構成としたことを特徴とする。
【０００７】
このように構成したディスクブレーキにおいては、一対の支持部に両端部が支持されたピンに円筒部を嵌合することで、キャリパ本体がキャリアに両持ちばり式に支持される状態となり、しかも、ピンに対する前記円筒部の摺動範囲がディスクロータより車両内側に配置されているので、この摺動範囲内にキャリパの重心を収めることが可能となり、キャリパに大きな重量アンバランスがあっても、その支持は安定し、制動中、ディスクロータの制動面に対してキャリパ本体が傾むくことはなくなるばかりか、ピンクリアランスに起因する振動が抑制される。
【０００８】
本発明において、上記一対の支持部は、前記キャリアに一体に形成されている構成とすることができる。この場合、前記キャリアには、車両の非回転部に固定される固定部が設けられ、前記一対の支持部のうち一の支持部は前記固定部のディスクロータ系方向外側に設けられ、前記一対の支持部のうち他の支持部は前記固定部から車両内側へ延ばした腕部の先端に設けられているようにしてもよい。
【０００９】
本発明は、上記キャリパ本体の作動部に収容する押動機構の種類を特に問うものではないが、モータと、ディスクロータの軸方向へ移動可能な押圧部材と、前記モータの回転を押圧部材の直線運動に変換する運動変換機構とを備えた電動装置とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００１１】
図１乃至図５は、本発明の第１の実施の形態としての電動式ディスクブレーキを示したものである。これらの図において、１は、ディスクロータＤより車両内側に位置する車両のナックルＮ（図４、５）に固定されたキャリア、２は、キャリア１に、後に詳述する左・右二つのピンスライド機構３を介して浮動可能に支持されたキャリパ本体で、キャリパ本体２には、モータ４と、押圧部材５と、モータ４の回転を押圧部材５の直線運動に変換する運動変換機構６とを備えた、後に詳述する電動装置（押動機構）７が内装されている。
【００１２】
キャリア１は、前記ナックルＮに対する一対の取付用ボス８ａを有する固定部８と、ナックルＮへの固定状態でディスクロータＤを跨いで車両外側へ延ばされるブリッジ部９と、このブリッジ部９の先端からディスクロータＤの半径内方向へ延ばされた垂下部１０とを備えており、その固定部８と垂下部１０には、それぞれインナ側パッド１１、アウタ側パッド１２が吊下支持されている。より詳しくは、各パッド１１および１２は、裏板１３とこの裏板１３に貼着された摩擦材１４とからなっており、その裏板１３の両側には、前記キャリア１の固定部８と垂下部１０とに設けた凹部１５内に嵌入可能な耳部１３ａが突設されている（図３）。そして、各パッド１１および１２は、その裏板１３の耳部１３ａを前記凹部１５内に嵌入させることにより、ディスクロータＤの軸方向へ摺動可能にキャリア１に支持されると共に、該凹部１５を利用してキャリア１に装着したパッドスプリング１６によりその直立姿勢が維持されている。なお、１７は、裏板１３の背面に装着された鳴き防止用のシムである（図３、５）
【００１３】
また、キャリパ本体２は、前記電動装置７を収めた本体部１８とこの本体部１８からディスクロータＤを跨いで車両外側に延設されたＬ字形の爪部１９とを備えている。本体部１８と爪部１９とは、別体の部材から形成されており、両者は複数（ここでは８本）のボルト２０を用いて連結一体化されている。前記電動装置７を構成する押圧部材５の先端には、図５に示すようにボルト２１を用いて加圧板２２が固定されており、この加圧板２２はインナ側パッド１１の背面に当接している。これにより、いまモータ４の回転に応じて押圧部材５がディスクロータＤ側へ前進すると、加圧板２２によりインナ側パッド１１がディスクロータＤの片側面に押付けられ、これと同時に、その押付け反力でキャリパ本体２が押圧部材５と反対方向へ移動し、その爪部１９によってアウタ側パッド１２がディスクロータＤの反対側面に押付けられ、この結果、ディスクロータＤが両パッド１１、１２により挟持される状態となって所望の制動力が発生する。
【００１４】
一方、キャリア１にキャリパ本体２を浮動可能に支持する各ピンスライド機構３は、図１に良く示されるように、キャリア１に設けられた一対の支持部２３，２４と、この一対の支持部２３と２４の間に橋架されたピン付ボルト２５と、このピン付ボルト２５のピン部２５ａに嵌装されたスリーブ２６と、キャリパ本体２の本体部１８の側面から延設され前記スリーブ２６に摺動可能に嵌合する円筒部２７とから概略構成されている。
【００１５】
上記キャリア１に設けた一対の支持部２３，２４のうち、一方の支持部２３はキャリア１の固定部８の上部に、他方の支持部２４は前記固定部８の取付用ボス８ａの近傍から車両内側へ延ばした腕部２８の先端にそれぞれ設けられ、これら一対の支持部２３と２４はディスクロータＤの軸方向に対立する状態で配置されている。そして、ディスクロータＤ側に位置する一方の支持部２３にはねじ孔２３ａが、他方の支持部２４には凹穴２４ａがそれぞれ設けられており、ピン付ボルト２５は、車両外側から前記ねじ孔２３ａを挿通させたピン部２５ａの先端部を前記凹穴２４ａに嵌入させると共に、その頭部側のねじ部２５ｂを前記ボルト部２３ａにねじ込むことによりキャリア１に対して固定されている。スリーブ２６は、一対の支持部２３と２４との間隔にほぼ等しい長さを有しており、したがって、その位置はピン部２５ａ上で軸方向へ不動となっている。一方、キャリパ本体２に設けた円筒部２７は、一対の支持部２３と２４との間隔よりも、少なくともパッド１２の摩擦材１４が使用により摩耗する厚さ分とディスクロータＤの片側面が使用により摩耗する厚さ分とを加えた長さ分だけ短い長さを有しており、さらに、ディスクロータＤの軸方向にみて、この円筒部２７の長さ範囲内にはキャリパの重心Ｇが含まれるようになっている。したがって、キャリパ本体２は、その円筒部２７がスリーブ２６上で摺動できる範囲内でディスクロータＤの軸方向へ移動できるようになっている。なお、円筒部２７の両端部とスリーブ２６の両端部との間には、スリーブ２６の露出部分を覆うダストブーツＢが装着され、これにより摺動面の清浄度が維持されている。また、腕部２８に設けられた支持部２４には、左・右のピンスライド機構３間に橋渡した補強部材２９の両端部がボルト３０により固定され、これにより腕部２８の剛性が維持されている。
【００１６】
このようにピンスライド機構３を構成したことにより、いま電動装置７のモータ４の回転に応じて押圧部材５がディスクロータＤ側へ前進し、インナ側パッド１１がディスクロータＤの片側面に押付けられると、キャリパ本体２にその押付け反力が働いて、キャリパ本体２と一体の円筒部２７がスリーブ２６上を車両内側へ摺動し、この結果、キャリパ本体２の爪部１９によりアウタ側パッド１２がディスクロータＤの反対側面に押付けられる。すなわち、電動装置７の作動に応じてディスクロータＤがインナ側パッド１１とアウタ側パッド１２とに挟持され、これにより所望の制動力が発生する。
【００１７】
しかして、キャリパ本体２に電動装置７を内装してなるキャリパは、ピンスライド機構３を構成する一対の支持部２３，２４の間に両持ちばり式に支持されているので、重量の重いキャリパの支持は安定し、スリーブ２６と円筒部２７との間に存在するクリアランス（ピンクリアランス）に起因する振動発生が抑制される。しかも、キャリア１の固定部８上の支持部２３と該固定部８から車両内側へ延ばした腕部２８に設けた支持部２４との間にピンスライド機構３を設定しているので、ピンスライド機構３の全体はディスクロータＤの中心Ｃ（図１）より車両内側に配置される状態となり、電動装置７を含んで車両内側に片寄っているキャリパの重心Ｇ（図２）が前記ピンスライド機構３の作動範囲内に収まるようになる。この結果、キャリパに重量アンバランスがあっても、上記制動中、ディスクロータＤの制動面に対してキャリパ本体２が傾むくことはなくなり、結果として引ずりトルクが低減すると共にジャダ性能も向上する。なお、キャリア１の腕部２８は、その基端部がキャリア１の固定部８の取付用ボス８ａの近傍に連接されているので、ディスクロータＤを跨いで車両外側へ延ばしたブリッジ部９および垂下部１０と重量的にバランスし、キャリア１自体の傾きも最小限に抑えられるものとなる。
【００１８】
また、上記ピン付ボルト２５は、ディスクロータＤ側に位置する支持部２３に車両外側からねじ込んで固定するようにしているので、車両外側からこのピン付ボルト２５を外して簡単にパッド１１，１２を交換することができる。しかも、上記一対の支持部２３，２４が、ディスクロータＤの軸を含みかつキャリア１の幅方向中心線を含む面とほぼ平行をなす面内で、キャリア１のブリッジ部９の外側に配置されているいるので（図３）、ピン付ボルト２５の組付けに際して該ボルト２５とブリッジ部８とが干渉することはなくなり、したがって、前記干渉を避けるために、キャリア１のブリッジ部８に余分な溝加工をしたり、あるいはキャリパ本体２の円筒部２７を側方へ拡張した位置に設けるなどの対策が不要となり、コスト的にまたは小型化の面で有利となる。
【００１９】
ここで、上記電動装置７を構成するモータ４は、図５に良く示されるように、キャリパ本体２の本体部１８に嵌合固定されたステータ３１と、該本体部１８に軸受３２を介して回動自在に支持された中空のロータ（コイル）３３とからなっている。ロータ３３は、その基端部にヨーク３４とマグネット３５とを嵌着しており、ステータ３１への通電に応じて左回転または右回転する。本実施の形態において、ステータ３１は、キャリパ本体２の本体部１８の開口端にボルト３６を用いて固定した環状の押え部材３７により本体部１８内の段差に押圧固定されている。また、軸受３２は、キャリパ本体２を構成する本体部１８と爪部１９との間に挟持されており、ロータ３３は、その前端部側のフランジ背面にボルト３８を用いて固定した環状の押え部材３９により軸受３２に対して位置固定されている。この場合、キャリパ本体２の本体部１８にロータ３３を組付けた後、ステータ３１を本体部１８に対し後方から挿入してその組付けを行うようにするが、マグネット３５を含むロータ３３の後端とキャリパ本体２の本体部１８の後端（開口端）との間には、所定の間隔Ｌが確保されているので、この間隔Ｌ内に臨む本体部１８の内面をガイドにステータ３１を挿入することができ、組付けに際してステータ３１がマグネット３５に衝突して、マグネット３５を損傷させてしまうなどの不具合が発生することはなくなる。
【００２０】
上記ロータ３３の中空内部には前記押圧部材５が挿入されており、両者は、前記した運動変換機構６を介して相互に嵌合している。運動変換機構６は、ロータ３３の内面に設けたねじ溝と押圧部材５の外周面に設けたねじ溝との間にボールを介在させた、いわゆるボールねじ機構からなっており、したがって、ロータ３３および押圧部材５は、該ボールねじ機構を構成するナット、ねじ軸としてそれぞれ共用されるものとなっている。押圧部材５の基端には、ボルト４０を用いて円板状の回り止部材４１が固定され、一方、キャリパ本体２の本体部１８の開口端部には、後に詳述する油圧シリンダ４２が配設されている。なお、油圧シリンダ４２のシリンダ本体４３は、ボルト４４を用いて前記ステータ用押え部材３７に固定されている。回り止部材４１は、その外周面に半径外方向へ突出する一つまたは複数の突片４１ａを有し、この突片４１ａを前記シリンダ本体４３の内面に形成した縦溝４３ａに嵌合させている。すなわち、押圧部材（ねじ軸）５は、回り止部材４１とシリンダ本体４３との嵌合によりその回転が規制されており、したがって、いまモータ４のロータ（ナット）３３が左回転または右回転すると、運動変換機構（ボールネジ機構）６が作動して押圧部材５がロータ３３内を往復動し、押圧部材５の前進に応じて上記した制動力が発生するようになる。
【００２１】
上記ロータ３３の回転は、ロータリエンコーダ４５により監視されている。ロータリエンコーダ４５は、ロータ３３の前端にボルト４６を用いて固定されたスリット付きの回転円板４７と、キャリパ本体２の本体部１８の前端にボルト４８を用いて固定された検出部４９とからなっており、その検出部４９の信号は配線５０を通じて制御装置（図示略）に送出されるようになっている。一方、該制御装置と前記モータ４のステータ（コイル）３１との間は配線５１により接続されており、該制御装置は、ロータリエンコーダ４５からの信号に基づいてステータ３１に供給する電力量をフィードバック制御し、これによりロータ３３の回転量（回転角度）すなわち押圧部材５の移動量が調整されて、所望の制動力が発生するようになる。この場合、上記回り止部材４１の突片４１ａとシリンダ本体４３の縦溝４３ａとの嵌合長は十分な長さとなっているので、押圧部材５の確実な移動が保証される。なお、制動後は、ロータ３３が逆回転して押圧部材５が原位置に復帰する。
【００２２】
上記油圧シリンダ４２は、そのシリンダ本体４３内に摺動可能に配設されたピストン５２を備えている。このピストン５２とシリンダ本体４３の内面との間はシール部材５３によりシールされており、これによりシリンダ本体４３の内底部には密閉の油室５４が形成されている。この油室５４は、シリンダ本体４３の底部に設けたポート５５を通じて、例えばマスタシリンダに接続されている。油圧シリンダ４２は、上記モータ４が故障した時のフェイルセイフ用に設けられたもので、モータ４の故障時には、前記油室５４内にマスタシリンダから圧油が供給され、ピストン５２がねじ軸としての押圧部材５に軸方向の圧力を加える。この時、押圧部材５の回転が回り止部材４１により規制されているので、モータ４のロータ３３（ナット）が回転して運動変換機構（ボールネジ機構）６が作動し、押圧部材５が前進して上記した制動力が発生する。なお、図４中、５６は、前記油室５４内のエアを抜くためのブリーダである。
【００２３】
図６および図７は、本発明の第２の実施の形態を示したものである。本第２の実施の形態の特徴とするところは、ピンスライド機構３として、ピン付ボルト２５の両端部を支持する一対の支持部２３′，２４′をキャリパ本体２に設け、一方、このピンスライド機構３のピン部２５ａにスリーブ２６を介して摺動可能に嵌合する円筒部２７′をキャリア１から車両内側へ延ばした腕部２８′に支持させる構造とした点にある。本第２の実施の形態においても、キャリパ本体２に電動装置７を内装してなるキャリパは、キャリア１に両持ちばり式に支持される構成となり、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏するものとなる。なお、両図において、前出図１に示した部分と同一部分には同一符号を付している。
【００２４】
【発明の効果】
上記したように、本発明に係るディスクブレーキによれば、キャリパ本体をキャリアに浮動可能に支持させるピンスライド機構を両持ちばり式に構成し、かつこのピンスライド機構の少なくとも摺動部をディスクロータより車両内側に配置すると共に、この摺動範囲内にキャリパの重心を収めるようにしたので、キャリパに大きな重量アンバランスがあっても、その支持は安定し、制動特性の悪化や大きな振動の発生、あるいは組付性の悪化を未然に防止でき、耐久信頼性の向上に大きく寄与するものとなり、特にキャリパ重心が車両内側へ大きく片寄る電動式ディスクブレーキに用いて好適となる。
また、ピンスライド機構を、ディスクロータの軸を含みかつキャリアの幅方向中心線を含む面とほぼ平行をなす面内で、キャリアのブリッジ部の外側に配置する構成とした場合は、ピンとブリッジ部との干渉を避けるため、キャリアのブリッジ部に余分な加工を施したり、あるいはキャリパ本体の円筒部を側方へ拡張した位置に設けるなどの対策が不要になり、コスト上昇や大型化を抑制する点できわめて有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態としての電動式ディスクブレーキのピンスライド機構を示す断面図である。
【図２】本第１の実施の形態としてのディスクブレーキの全体的構造を一部断面として示す平面図である。
【図３】本第１の実施の形態としてのディスクブレーキの、車両外側から見た全体的構造を一部断面として示す正面図である。
【図４】本第１の実施の形態としてのディスクブレーキの、車両内側から見た全体的構造を示す正面図である。
【図５】本第１の実施の形態としてのディスクブレーキを構成する電動装置の構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態としてのディスクブレーキのピンスライド機構を示す断面図である。
【図７】本第２の実施の形態としてのディスクブレーキを構成する電動装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１    キャリア
２    キャリパ本体
３    ピンスライド機構
４    モータ
５    押圧部材（ねじ軸）
６    運動変換機構
７    電動装置（押動機構）
８    キャリアの固定部
９    キャリアのブリッジ部
１１，１２  ブレーキパッド
１８  キャリパ本体の本体部
１９  キャリパ本体の爪部
２３，２４、２３′，２４′  支持部
２８、２８′  腕部
２５  ピン付きボルト
２５ａ  ピン部
２７、２７′  円筒部
Ｃ    ディスクロータの中心
Ｄ    ディスクロータ
Ｎ    ナックル（車両の非回転部）
【図１】
0003911656.tif 000002
【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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【図７】
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