(57)【要約】【課題】アウタパッドに起因したトルクを支衝するピンへの負荷を軽減し、小型、軽量化に有利な構造を持つディスクブレーキ装置を提供する。【解決手段】車両に固定されるサポート１２と、サポート１２に支持されたスリーブ２４と、ロータ５０のインナ側においてスリーブ２４に摺動するガイドピン３８を介して支持され、ロータ５０のアウタ側に位置する爪部３２にアウタパッド４４を固定したキャリパ２６を有するディスクブレーキ装置１０であって、キャリパ２６の背肉部３０には、アウタパッド４４を介して生ずるアウタ側制動トルクをスリーブ２４に伝達するトルク伝達面３０ｃを設け、トルク伝達面３０ｃは、ロータ５０の軸線方向において、アウタパッド４４を構成するプレッシャプレート４４ａの配置位置よりもロータ５０側に位置することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に固定されるサポートと、前記サポートに支持されたピンと、ロータのインナ側において前記ピンを介して支持され、前記ロータのアウタ側に位置するボディにアウタパッドを固定したキャリパを有するディスクブレーキ装置であって、
前記キャリパの背肉部には、前記アウタパッドを介して生ずるアウタ側制動トルクを前記ピンに伝達するトルク伝達面を設け、
前記トルク伝達面は、ロータ軸線方向において、前記アウタパッドを構成するプレッシャプレート配置位置よりも前記ロータ側に位置することを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記キャリパの背肉部には、前記サポートにおける前記ピンを支持する部位の一部をキャリパボディの外部に露出させる貫通孔を設け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装置。
【請求項３】
前記キャリパは、爪部と前記背肉部との連結部であって、前記ピンの軸線上に位置する部位を閉塞していることを特徴とする請求項１または２に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項４】
前記背肉部における閉塞面と前記トルク伝達面との間には、前記キャリパが前記ロータの軸線方向へ摺動する範囲に対応して設けられた、前記ピンに対する非接触領域を有することを特徴とする請求項３に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項５】
前記非接触領域は、鋳肌面により構成されていることを特徴とする請求項４に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項６】
前記トルク伝達面は、前記ピンの径方向中心位置よりも前記ロータに対して内径側に、前記ピンを拘束しない解放部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に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、ディスクブレーキ装置に係り、特に、フローティング型のキャリパを有するディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フローティング型のディスクブレーキ装置では従来、キャリパ形状の特徴から材料強度の高いダクタイルが用いられるのが一般的である。これに対し近年では、軽量化やリサイクル性の良さ等から密度の低いアルミ合金を構成材料に用いようとする傾向も高い。しかし、アルミ合金をキャリパの構成材料に用いた場合、必要軸力に対する強度や、捻じれ方向の力に対する強度の確保が困難となるという問題が生じる。このため、アルミ合金によりキャリパを構成する場合には、背肉部の肉厚を厚くしてホイルサイズを大きくし、設置スペースを確保するという対処法を採ることが一般的であった。
【０００３】
しかし、ホイールのインチアップを図ると、タイヤの偏平を小さくする必要が生じ、乗り心地の悪化を招いたり、大径ホイールの装着によるコストアップが生じるといった問題がある。
【０００４】
このような問題に対し、特許文献１に開示されているディスクブレーキ装置では、キャリパの爪部に、アウタパッドを締結固定すると共に、シリンダ部と爪部とを接続する背肉部の接続面積を広げることで、背肉部の肉厚を厚くすることなく剛性の確保を図っている。具体的には、背肉部と爪部の一部に、キャリパを支持するサポートと、トルク受け部となるスリーブを露出させる切欠きを設け、この切欠きよりも外側（ロータの回入側、または回出側）にも、シリンダ部と爪部を接続する背肉部（サイドブリッジ）を設ける構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１０１９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されているような構成は、キャリパの強度を確保するために非常に有効であると考えられる。しかし、アウタパッドに起因するトルクをサポートに固定されたピン（スリーブおよびガイドピン）で支衝する構成のディスクブレーキ装置では、鋼材により構成されるピンの直径を大きくする必要がある。
【０００７】
トルク受けとなるピンの直径を大きくした場合、ピン自体の重量が増加することはもちろん、ロータの外周とホイール内壁との間に必要とされる隙間も大きくなってしまう。
【０００８】
そこで本発明では、アウタパッドに起因したトルクを支衝するピンへの負荷を軽減し、小型、軽量化に有利な構造を持つ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】
上記目的を達成するための本発明に係るディスクブレーキ装置は、車両に固定されるサポートと、前記サポートに支持されたピンと、ロータのインナ側において前記ピンを介して支持され、前記ロータのアウタ側に位置するボディにアウタパッドを固定したキャリパを有するディスクブレーキ装置であって、前記キャリパの背肉部には、前記アウタパッドを介して生ずるアウタ側制動トルクを前記ピンに伝達するトルク伝達面を設け、前記トルク伝達面は、ロータ軸線方向において、前記アウタパッドを構成するプレッシャプレート配置位置よりも前記ロータ側に位置することを特徴とする。
【００１０】
また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置において、前記キャリパの背肉部には、前記サポートにおける前記ピンを支持する部位の一部をキャリパボディの外部に露出させる貫通孔を設けるようにすると良い。
【００１１】
このような構成とすることにより、背肉部の形成面積を広くとり、キャリパの剛性を確保しつつ、サポートの一部を背肉部の肉厚の範囲に配置することができる。このため、背肉部の肉厚を厚くする必要が無くなり、ロータとホイール内壁の狭隘なスペースにキャリパとサポートを配置することができる。
【００１２】
また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置において、前記キャリパは、爪部と前記背肉部との連結部であって、前記ピンの軸線上に位置する部位を閉塞していることを特徴とする請求項１または２に記載のディスクブレーキ装置。
【００１３】
このような構成とすることにより、キャリパに設ける貫通孔の大きさを最小限なものとすることができ、キャリパの剛性を高めることができる。また、アウタ側に位置する爪部と背肉部との連結部を閉塞することにより、キャリパ内部へのゴミの侵入や、雪害による制動力の低下等を防止することができる。
【００１４】
また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置において、前記背肉部における閉塞面と前記トルク伝達面との間には、前記キャリパが前記ロータの軸線方向へ摺動する範囲に対応して設けられた、前記ピンに対する非接触領域を有することが望ましい。
【００１５】
このような構成とすることにより、キャリパが軸線方向へ摺動した際に、ピンがキャリパに接触する虞が無い。また、キャリパの摺動に伴い、ピンとトルク伝達面との接触位置が変化した場合であっても、トルクの伝達がアウタパッドのプレッシャプレート側へ移行する虞が無い。
【００１６】
また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置において、前記非接触領域は、鋳肌面により構成すると良い。
【００１７】
このような構成とすることにより、キャリパを形成する際、鋳造段階で非接触領域を形成することができる。そして、内壁面を非加工面とすることで、キャリパの形成における加工時間を短縮すると共に、切削に用いる刃物の寿命を延ばすことができる。
【００１８】
さらに、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置において、前記トルク伝達面は、前記ピンの径方向中心位置よりも前記ロータに対して内径側に、前記ピンを拘束しない解放部を有するようにすると良い。
【００１９】
このような構成とすることにより、サポートに対するキャリパの組み付け、分解作業を容易に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置によれば、アウタパッドの押し付けに起因したトルクを支衝するピンへの負荷を軽減することができる。このため、小型、軽量化に有利な構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置の構成を示す正面図である。
【図２】第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置の構成を示す右側面図である。
【図３】第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置の構成を示す背面図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ断面の構成示す図である。
【図５】第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置の構成を示す底面図である。
【図６】第２の実施形態に係るディスクブレーキ装置の構成であり、図１におけるＡ−Ａ断面に相当する構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のディスクブレーキ装置に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、図１から図５を参照して、第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置について説明する。なお、図１は、本実施形態に係るディスクブレーキ装置の構成を示す正面図である。また、図２は、同右側面図、図３は、同背面図である。さらに、図４は、図１におけるＡ−Ａ断面を示す図であり、図５は、ディスクブレーキ装置の構成を示す底面図である。
【００２３】
本発明のディスクブレーキ装置１０は、サポート１２と、このサポート１２に支持されたピンと、このピンを介して支持されるキャリパ２６を有することを基本構成とするものである。
【００２４】
サポート１２は、車体に固定され、キャリパ２６を摺動自在に支持する役割を担う。本実施形態においてサポート１２は、キャリパ２６におけるシリンダ部２８（インナ側ボディ）と爪部３２（アウタ側ボディ）との間、すなわちキャリパ２６のフレーム内に配置されている。
【００２５】
サポート１２には、少なくとも、アンカ１４と、ブリッジ１６、取り付け孔１８、およびピン案内部２０（図４参照）が備えられている。アンカ１４は、ロータ５０の回入側と回出側のそれぞれに配置されている。本実施形態においては、インナパッド２２を支持すると共に、インナパッド２２が制動時に、ロータ５０の回転に供回りしようとする力を受けとめるトルク受け部としての役割を担う。なお、インナパッド２２は、鋼板により構成されたプレッシャプレート２２ａと、摩擦部材であるライニング２２ｂから構成されており、サポート１２に対しては、プレッシャプレート２２ａの一部を介して支持されている。
【００２６】
ブリッジ１６は、ロータ５０の回入側に配置されるアンカ１４と回出側に配置されるアンカ１４とを接続する接続部材である。取り付け孔１８は、各アンカ１４とブリッジ１６との接続部に設けられ、車両に設けられた取り付け穴（不図示）に対してボルト（不図示）を介してサポート１２を締結するための孔である。
【００２７】
ピン案内部２０は、対を成すアンカ１４の先端であって、組付け状態においてはロータ５０の外周よりも外側となる位置に設けられた貫通孔である。ピン案内部２０には、詳細を後述するアウタパッド４４に起因するトルクが伝達されるピンが支持される。本実施形態では、ピンとして、袋状に形成したスリーブ２４と、このスリーブ２４内を摺動するガイドピン３８を配置する構成としている。
【００２８】
ディスクブレーキ装置１０の軽量化を図るために、サポート１２をアルミ合金等の軽量金属で形成した場合であっても、トルクを受ける摺動部材であるガイドピン３８には、鉄などの鋼材が採用される。こうした場合、サポート１２とガイドピン３８の間には構成材料の違いから、電蝕（電気科学的腐食）が生じ、摺動性能の悪化を招く虞がある。このため、摺動部材が接触する箇所にスリーブ２４を配置し、当該スリーブ２４をガイドピン３８と同質部材により構成することで、両者の間に生じる電蝕を防ぐことができ、かつサポート１２を軽量金属により構成することに起因した軽量化も図ることができる。また、サポート１２の構成部材がガイドピン３８の構成部材よりも軟質である場合には、摺動に起因してピン案内部２０が摩耗する虞があるが、硬質のスリーブ２４を配置することによれば、これを防ぐことができるという効果もある。
【００２９】
本実施形態に係るキャリパ２６は、シリンダ部２８と爪部３２、および背肉部３０（ブリッジ）を有する。シリンダ部２８は、実施形態に係るディスクブレーキ装置１０の駆動源であり、ピストン４０と、ピストン４０を収容、および突出させるためのシリンダ３４を有する。また、シリンダ部２８には、詳細を後述するガイドピン３８を組付けるためのピン組付け部３６が設けられている。ピン組付け部３６は、ロータ５０の外周よりも外側に位置するように設けられている。組付けられたガイドピン３８をロータ５０の外周よりも外側に位置させ、ロータ５０とガイドピン３８の干渉を避けるためである。
【００３０】
ガイドピン３８は、ピン組付け部３６に組付けられる棒状部材であり、サポート１２に設けられたスリーブ２４に挿入される。ガイドピン３８がスリーブ２４に支持された状態で摺動することで、キャリパ２６がサポート１２に保持され、軸線方向に対する移動が可能となる。ここで、ガイドピン３８の長さは、組付け状態において背肉部３０に設けられたトルク伝達面に至る程度の長さとすれば良い。スリーブ２４に対して制動トルクが作用する際、スリーブ２４の内部にガイドピン３８が配置されていれば、スリーブ２４の変形を防ぐことができるからである。
【００３１】
爪部３２は、ピストン４０によって生ずる押圧力に対する反力受けである。爪部３２には、シリンダ部２８におけるシリンダ３４の形成位置と対向する位置に、切欠き部３２ａが設けられている。切欠き部３２ａを利用して、シリンダ部２８におけるシリンダ３４の内周加工が行われるからである。爪部３２を構成する各ブロック（本実施形態に示す例では２つのブロック）には、それぞれボルトを挿通させるための貫通孔（不図示）が形成されている。貫通孔は、段孔とされ、締結に用いられるボルト４２のボルト頭が外部に突出しない形態とすることが望ましい。キャリパ２６は、ロータ５０とホイール内壁との限られたスペースに配置されるため、キャリパ２６からの突出部位を減らすことにより、ホイールとの干渉を抑制することができると共に、フラット面の形成による美観の向上にも繋がるからである。
【００３２】
爪部３２のインナ側には、アウタパッド４４が締結される。アウタパッド４４は、インナパッド２２と同様に、鋼板から成るプレッシャプレート４４ａと、摩擦材であるライニング４４ｂにより構成されている。このため、爪部３２にアウタパッド４４を締結することにより、爪部３２の剛性を高めると共に、爪部３２とアウタパッド４４とを一体物として扱うことが可能となる。
【００３３】
シリンダ部２８と爪部３２とは、ロータ５０の外周よりも外側を跨ぐ背肉部３０により接続されている。実施形態に係るディスクブレーキ装置１０では、背肉部３０の中央と両サイドに、貫通孔（センターホール３０ａ、およびサイドホール３０ｂ：図５参照）が設けられている。センターホール３０ａは、ブレーキパッド（インナパッド２２およびアウタパッド４４）におけるライニング２２ｂ，４４ｂ，の減り具合の視認を容易に行うことが可能となると共に、制動時に生ずる熱の放熱に寄与することを目的としている。サイドホール３０ｂは、サポート１２におけるピン案内部２０をキャリパ２６の外部に露出させ、サポート１２とキャリパ２６との干渉を避けつつ、背肉部３０の面積を確保することを目的として設けられている。キャリパ２６をアルミ合金等の軽量金属で構成する場合、背肉部３０の剛性を確保するためには、シリンダ部２８と爪部３２とを接続する面積を広げるか、背肉部３０の厚みを厚くする必要がある。
【００３４】
ここで、背肉部３０の厚みを厚くした場合には、車輪を構成するホイールの内壁とロータ５０の外周との間にキャリパ２６が収まらなくなってしまう場合がある。この場合、ホイールのインチアップや、ロータ５０のサイズダウンといった対策を採る必要が生ずる。そうした場合、例えばホイールのインチアップを図ると、タイヤの偏平を小さくする必要が生じ、乗り心地の悪化を招いたり、大径ホイールの装着によるコストアップが生じることが懸念される。また、ロータ５０のサイズダウンを図った場合には、ピストン４０の径を大きくし、ロータ５０に対して同じ液圧を付与した際に、広い押圧面を確保する必要が生ずる。液圧を高めることによりロータ５０に対して高い押圧力を付与するようにした場合には、制動時に生ずるシリンダ部２８と爪部３２との間の広がりが大きくなってしまうためである。また、大径のピストン４０を採用する場合には、重量の増大や、ブレーキ操作時におけるペダルのタッチフィーリングの悪化等の問題が生ずることが懸念される。
【００３５】
これに対し、背肉部３０にサイドホール３０ｂを設けてサポート１２とキャリパ２６との干渉を避けるようにしたことで、サポート１２におけるピン案内部２０よりもロータ５０の回入側、および回出側にまで、背肉部３０の形成面を広げることができる。これにより、背肉部３０の厚みを厚くすることなく、所望する剛性を確保することが可能となる。
【００３６】
また、背肉部３０には、アウタパッド４４を介して生ずるアウタ側制動トルクをスリーブ２４に伝達するためのトルク伝達面３０ｃが形成されている。トルク伝達面３０ｃは、サポート１２にキャリパ２６を組み付けた状態において、スリーブ２４の延設位置上に設けられる。そして、トルク伝達面３０ｃは、爪部３２に締結されたアウタパッド４４のプレッシャプレート４４ａの配置位置よりもインナ側、すなわちロータ５０の配置側に設けられている。トルク伝達面３０ｃは、制動時に、スリーブ２４の外周面におけるロータ５０の回入側に当接可能な面により構成されている。このため、サポート１２のピン案内部２０に配置されるスリーブ２４の延設長は、組付け状態においてその側面が、トルク伝達面３０ｃに当接可能な長さを有すれば良い。
【００３７】
このような構成とすることにより、アウタパッド４４を介して生ずる制動トルクを爪部３２を介してスリーブ２４（ピン）に伝達することとなる。また、トルク伝達面３０ｃをアウタパッド４４を構成するプレッシャプレート４４ａの締結位置よりもインナ側に位置させたことにより、スリーブ２４の延設基点からトルク伝達面３０ｃまでの距離が、制動トルクをプレッシャプレート４４ａから直接伝達される場合よりも短くすることができる。このため、スリーブ２４の延設基点にかかる応力を軽減することができ、スリーブ２４の小径化による軽量化を図ることができる。また、トルク伝達面３０ｃをインナ側に設けることにより、背肉部３０の一部に肉厚部を設けることができ、キャリパ２６の剛性を高めることもできる。
【００３８】
さらに、組付け状態において、スリーブ２４の延設方向における軸線上であって、外観上、爪部３２と背肉部３０との連結部に相当する部位は、閉塞面３１とされている。サイドホール３０ｂの形成範囲を最小限に抑え、キャリパ２６の剛性を確保するためである。また、アウタ側に位置する爪部３２と背肉部３０との連結部に閉塞面３１を設けることにより、外部からのゴミの混入や、雪害を有効に防止することができる。また、閉塞面３１とトルク伝達面３０ｃとの間には、キャリパ２６がロータ５０の軸線方向へ摺動する範囲に対応した範囲で、スリーブ２４に対する非接触領域４６が設けられている。
【００３９】
このような構成とすることで、キャリパ２６が軸線方向へ摺動した際に、スリーブ２４がキャリパ２６に接触する虞が無い。また、キャリパ２６の摺動に伴い、スリーブ２４とトルク伝達面３０ｃとの接触位置が変化した場合であっても、トルクの伝達がアウタパッド４４のプレッシャプレート４４ａ側へ移行する虞が無い。
【００４０】
ここで、非接触領域４６は、非加工面、すなわち鋳肌面により構成することができる。非接触領域４６の形成を鋳造により行うことで、キャリパ２６の形成における加工時間を短縮すると共に、切削に用いる刃物の寿命を延ばすことができる。
【００４１】
また、トルク伝達面３０ｃは、スリーブ２４の径方向中心位置よりもロータ５０に対して内径側に、スリーブ２４を拘束しない解放部を有する。解放部を備えることにより、サポート１２に対するキャリパ２６の組み付け、分解作業を容易に行うことが可能となるからである。
【００４２】
このように、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置１０によれば、アウタパッド４４に起因したトルクを支衝するピン（スリーブ２４、およびガイドピン３８）への負荷を軽減し、小型、軽量化に有利な構造とすることができる。
【００４３】
次に、本発明のディスクブレーキ装置に係る第２の実施形態について図６を参照して説明する。
図６に示す実施形態のディスクブレーキ装置１０Ａも、その基本的な構成は、上述した第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置１０と同様である。本実施形態に係るディスクブレーキ装置１０Ａは、サポート１２のピン案内部２０に設けるピンとして、スリーブ２４（図４参照）では無く、アンカピン２４Ａを配置した点を特徴としている。
【００４４】
アンカピン２４Ａは、サポート１２よりもアウタ側、すなわちロータ５０の配置側へ突出するピンである。本実施形態のアンカピン２４Ａは、アウタ側に突出するアンカ部２４Ａａと、サポート１２のピン案内部２０を貫通する突出部２４Ａｂとを有し、サポート１２を貫通する突出部２４Ａｂには、雄ネジ部が設けられている。さらに、サポート１２を貫通する突出部２４Ａｂの端部には開口部が設けられ、この開口部から軸線方向へ穿孔された袋穴を有する。
【００４５】
突出部２４Ａｂに設けられた雄ネジ部には、ロック部材としてのナット２４Ｂが螺合する。アンカ部２４Ａａの基端部には、フランジが設けられ、抜け止めが図られている。このため、ピン案内部２０を貫通させた突出部２４Ａｂにナット２４Ｂを螺合させて締め付けることで、サポート１２を挟み込んだ状態でアンカピン２４Ａを固定することができる。
【００４６】
このような構成を採ることにより、サポート１２が薄肉化された場合であっても、アンカピン２４Ａを固定するのに十分な締め付け代を確保することができる。よって、サポート１２が薄肉化された場合でも、アンカピン２４Ａを強固に固定することができる。
【００４７】
このように、ピンの形態を変えた場合であっても、トルク伝達面３０ｃの配置構成をアウタパッド４４のプレッシャプレート４４ａ配置位置よりもインナ側とすることで、上記第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置１０と同様な効果を得ることができる。
【００４８】
また、上記実施形態では、いずれも、サポート１２側に配置した穴に、キャリパ２６に固定したガイドピン３８を配置する構成としている。しかしながら本発明に係るディスクブレーキ装置を構成する上では、サポート１２基点としてインナ側とアウタ側の双方にピンを延設するように、インナ側に延設させたピンに対してキャリパ２６を摺動させるようにしても良い。
【００４９】
アウタ側に延設したピン（アンカピン２４Ａ）が、インナパッド２２のプレッシャプレートよりもインナ側に設けられたトルク伝達面３０ｃに当接可能であれば、上記第１、第２の実施形態に係るディスクブレーキ装置１０，１０Ａと同様な効果を得ることができるからである。
【符号の説明】
【００５０】
１０………ディスクブレーキ装置、１２………サポート、１４………アンカ、１６………ブリッジ、１８………取り付け孔、２０………ピン案内部、２２………インナパッド、２２ａ………プレッシャプレート、２２ｂ………ライニング、２４………スリーブ、２６………キャリパ、２８………シリンダ部、３０………背肉部、３０ａ………センターホール、３０ｂ………サイドホール、３０ｃ………トルク伝達面、３１………閉塞面、３２………爪部、３４………シリンダ、３６………ピン組付け部、３８………ガイドピン、４０………ピストン、４２………ボルト、４４………アウタパッド、４４ａ………プレッシャプレート、４４ｂ………ライニング、４６………非接触領域、５０………ロータ。
【図１】
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【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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