(57)【要約】【課題】パッドの偏磨耗を効果的に抑制できる浮動型ディスクブレーキを提供する。【解決手段】マウンティングに移動可能に取付けられるキャリパ３と、キャリパ３に形成されたシリンダに収納されるピストンとを有し、ピストンによってインナパッドをディスクロータに押圧し、キャリパ３に設けられた爪３ａによってアウタパッド６をディスクロータに押圧する浮動型ディスクブレーキであって、アウタパッド６は、爪３ａによって押圧される押圧領域６ｅと、ディスクロータに接して摺動する摺動面６ｄとを有している。そして押圧領域６ｅ全体の図心６ｅ１が摺動面６ｄの図心６ｄ１に比べてディスクロータの回転中心側に位置している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マウンティング（２）に移動可能に取付けられるキャリパ（３）と、そのキャリパ（３）に形成されたシリンダ（３ｂ）に収納されるピストン（４）とを有し、前記ピストン（４）によってインナパッド（５）をディスクロータ（Ｒ）に押圧し、前記キャリパ（３）に設けられた爪（３ａ）によってアウタパッド（６）を前記ディスクロータ（Ｒ）に押圧する浮動型ディスクブレーキ（１）であって、
前記アウタパッド（６）は、前記爪（３ａ）によって押圧される押圧領域（６ｅ）と、前記ディスクロータ（Ｒ）に接して摺動する摺動面（６ｄ）とを有し、前記押圧領域（６ｅ）全体の図心（６ｅ１）が前記摺動面（６ｄ）の図心（６ｄ１）に比べてディスクロータ（Ｒ）の回転中心側に位置していることを特徴とする浮動型ディスクブレーキ（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の浮動型ディスクブレーキ（１）であって、
インナパッド（５）は、ピストン（４）によって押される押圧領域（５ｅ）を有し、
アウタパッド（６）の押圧領域（６ｅ）全体の図心（６ｅ１）は、前記インナパッド（５）の押圧領域（５ｅ）全体の図心（５ｅ１）よりもディスクロータ（Ｒ）の径方向外側に位置していることを特徴とする浮動型ディスクブレーキ（１）。
【請求項３】
請求項１または２に記載の浮動型ディスクブレーキ（１）であって、
アウタパッド（６）の押圧領域（６ｅ）は、ディスクロータ（Ｒ）周方向に並ぶ複数の個々の押圧領域（６ｅ２）から構成され、
前記個々の押圧領域（６ｅ２）は、ディスクロータ（Ｒ）径方向外側部において他の個々の押圧領域（６ｅ２）と連結されておらずかつ他の個々の押圧領域（６ｅ２）に向けて張出す張出部も有していないことを特徴とする浮動型ディスクブレーキ（１）。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の浮動型ディスクブレーキ（１）であって、
アウタパッド（６）の押圧領域（６ｅ）は、ディスクロータ（Ｒ）周方向に並ぶ複数の個々の押圧領域（６ｅ２）から構成され、
前記個々の押圧領域（６ｅ２）は、径方向に延びる一対の径方向延出輪郭線（６ｅ４）を有しており、
前記各径方向延出輪郭線（６ｅ４）は、前記アウタパッド（６）の摺動面（６ｄ）の図心（６ｄ１）とディスクロータ（Ｒ）の回転中心とを結んだ中心線（Ｌ３）に対して略平行であることを特徴とする浮動型ディスクブレーキ（１）。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の浮動型ディスクブレーキ（１）であって、
アウタパッド（６）の押圧領域（６ｅ）は、ディスクロータ（Ｒ）周方向に並ぶ複数の爪（３ａ）によって押圧される複数の個々の押圧領域（６ｅ２）から構成され、
前記複数の個々の押圧領域（６ｅ２）の各図心（６ｅ３）は、前記アウタパッド（６）の摺動面（６ｄ）の図心（６ｄ１）とディスクロータ（Ｒ）の回転中心とを結んだ中心線（Ｌ３）に対して直交でかつ前記摺動面（６ｄ）の図心（６ｄ１）を通る第一直交線（Ｌ１）よりもディスクロータ（Ｒ）の回転中心側に位置し、かつピストン（４）によって押されるインナパッド（５）の押圧領域（５ｅ）全体の図心（５ｅ１）とディスクロータ（Ｒ）の回転中心とを結んだ中心線（Ｌ４）に対して直交でかつ前記インナパッド（５）の押圧領域（５ｅ）全体の図心（５ｅ１）を通る第二直交線（Ｌ２）よりもディスクロータ（Ｒ）径方向外側に位置していることを特徴とする浮動型ディスクブレーキ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制動などに用いられる浮動型ディスクブレーキに関する。詳しくはパッドの偏磨耗が少ない浮動型ディスクブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
浮動型ディスクブレーキは、マウンティングと、マウンティングに対して移動可能に取付けられるキャリパと、キャリパに形成されたシリンダに収納されるピストンを有している。そしてピストンによってインナパッドをディスクロータに押圧し、キャリパに設けられた爪によってアウタパッドをディスクロータに押圧する構成になっている。ディスクロータに押圧されて摺動するパッドは、回転周速度の差によって径方向外側部が径方向中心側部に比べて磨耗しやすく、これが原因でパッドに偏磨耗が生じやすい。その対策として、従来、パッドを押圧する押圧部（ピストンとキャリパの爪）を正面視にて摩擦材の輪郭内に納める構造が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２７８６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし従来の構造であっても、パッドの偏磨耗を十分に抑制することは容易でない。そこで本発明は、パッドの偏磨耗を効果的に抑制できる浮動型ディスクブレーキを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える浮動型ディスクブレーキであることを特徴とする。すなわち請求項１に係る発明によると、アウタパッドは、爪によって押圧される押圧領域と、ディスクロータに接して摺動する摺動面とを有している。そして押圧領域全体の図心が摺動面の図心に比べてディスクロータの回転中心側に位置している。なお図心とは、領域が単一の場合は、領域の重心位置であり、複数の場合は、各領域の図心の位置関係から求められる全体の重心位置を表す。
【０００５】
したがってアウタパッドに加わる押圧力は、ディスクロータの回転中心寄りに位置するため、径方向外側部の押圧力が小さくなり、径方向中心側部の押圧力が大きくなる。そのためディスクロータの回転周速度の差によって生じ得る偏磨耗が押圧力の差によって補正される。その結果、アウタパッドに生じ得る偏磨耗が減少し、偏磨耗が原因で生じるブレーキフィーリングの悪化とブレーキ鳴きが小さくなる。
【０００６】
請求項２に記載の発明によると、インナパッドは、ピストンによって押される押圧領域を有している。そしてアウタパッドの押圧領域全体の図心は、インナパッドの押圧領域全体の図心よりもディスクロータの径方向外側に位置している。したがってアウタパッドを押圧する爪の押圧力と、インナパッドを押圧するピストンの押圧力は、中心位置がずれる。そのためキャリパには、図５に示すモーメントＭが発生する。そしてモーメントＭによってキャリパの爪は、アウタパッドのディスクロータ中心側部を強く押すことになる。かくしてアウタパッドの偏磨耗がモーメントＭによっても小さくなる。
【０００７】
請求項３に記載の発明によると、アウタパッドの押圧領域は、ディスクロータ周方向に並ぶ複数の個々の押圧領域から構成されている。そして個々の押圧領域は、ディスクロータ径方向外側部において他の個々の押圧領域と連結されておらずかつ他の個々の押圧領域に向けて張出す張出部も有していない。したがってアウタパッドの押圧領域全体の図心は、これら連結部や張出部を有していないために、摺動面の図心に比べてディスクロータの回転中心側に位置しやすい。
【０００８】
請求項４に記載の発明によると、アウタパッドの押圧領域は、ディスクロータ周方向に並ぶ複数の領域から構成されている。個々の押圧領域は、径方向に延びる一対の径方向延出輪郭線を有している。そして各径方向延出輪郭線は、アウタパッドの摺動面の図心とディスクロータの回転中心とを結んだ中心線に対して略平行である。したがってアウタパッドの押圧領域全体の図心は、これら径方向延出輪郭線によって摺動面の図心に比べてディスクロータの回転中心側に位置しやすい。
【０００９】
請求項５に記載の発明によると、アウタパッドの押圧領域は、ディスクロータ周方向に並ぶ複数の爪によって押圧される複数の個々の押圧領域から構成されている。複数の各個々の押圧領域の図心は、アウタパッドの摺動面の図心とディスクロータの回転中心とを結んだ中心線に対して直交でかつ摺動面の図心を通る第一直交線よりもディスクロータの回転中心側に位置し、かつピストンによって押されるインナパッドの押圧領域全体の図心とディスクロータの回転中心とを結んだ中心線に対して直交でかつインナパッドの押圧領域全体の図心を通る第二直交線よりもディスクロータ径方向外側に位置している。
【００１０】
したがってアウタパッドを押圧する複数の爪の各押圧力と、インナパッドを押圧するピストンの押圧力は、中心位置がずれる。そのためキャリパには、各爪とピストンとによって、図５に示すモーメントＭが発生する。そして各爪は、モーメントＭによってアウタパッドのディスクロータ中心側部を強く押すことになる。かくしてアウタパッドの偏磨耗が各爪によって小さくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を図１〜６にしたがって説明する。ディスクブレーキ１は、図１，２に示すように浮動型ディスクブレーキであって、マウンティング２、キャリパ３、ピストン４、インナパッド５、およびアウタパッド６を有している。マウンティング２は、車体側の部材（ナックル等）に取付けられる。キャリパ３は、一対のスライドピン７によってマウンティング２に対して移動可能に取付けられる。キャリパ３は、図１，２に示すようにディスクロータＲを軸方向に跨いでいる。キャリパ３のインナ側（車体側）には、シリンダ３ｂが形成され、アウタ側には、一対の爪３ａが形成されている。シリンダ３ｂには、インナパッド５をディスクロータＲに押圧するためのピストン４が移動可能に挿入される。
【００１２】
インナパッド５は、図２に示すようにディスクロータＲとピストン４の間に配設される。アウタパッド６は、ディスクロータＲと爪３ａの間に配設される。インナパッド５とアウタパッド６は、摩擦材５ａ，６ａと裏板５ｂ，６ｂを有している。裏板５ｂ，６ｂは、両端部に耳部５ｃ，６ｃを有しており、耳部５ｃ，６ｃは、マウンティング２に形成されたガイド溝２ａに移動可能に設置される（図１参照）。したがってインナパッド５は、ピストン４によってディスクロータＲに押圧される。そしてその反力によってキャリパ３がマウンティング２に対して移動して、キャリパ３の爪３ａによってアウタパッド６をディスクロータＲに押圧する。
【００１３】
図２，３に示すようにインナパッド５は、ピストン４によって押圧される押圧領域５ｅと、ディスクロータＲに接して摺動する摺動面５ｄとを有している。摺動面５ｄは、例えば摩擦材５ａの表面と同じ形状を有しており、図心５ｄ１を有している。押圧領域５ｅは、ピストン４の先端形状と同じドーナツ形状を有している。この押圧領域５ｅは、摺動面５ｄ内に設定されており、図心５ｅ１を有している。押圧領域５ｅの図心５ｅ１は、摺動面５ｄの図心５ｄ１よりもディスクロータＲの回転中心側に位置している。
【００１４】
図２，４に示すようにアウタパッド６は、爪３ａによって押圧される押圧領域６ｅと、ディスクロータＲに接して摺動する摺動面６ｄとを有している。摺動面６ｄは、例えば摩擦材６ａの表面と同じ形状を有しており、図心６ｄ１を有している。押圧領域６ｅは、爪３ａの形状、詳しくは爪３ａのインナ面の形状と同じ形状を有しており、複数の領域６ｅ２から構成されている。複数の個々の押圧領域６ｅ２は、ディスクロータＲ周方向に並んでおり、個々の押圧領域６ｅ２は、図心６ｅ３を有している。
【００１５】
個々の押圧領域６ｅ２の図心６ｅ３の略中央位置には、図４に示すように押圧領域６ｅの図心６ｅ１が位置する。この図心６ｅ１は、摺動面６ｄの図心６ｄ１よりもディスクロータＲの回転中心側に位置している。またこの図心６ｅ１は、インナパッド５の押圧領域５ｅの図心５ｅ１よりもディスクロータＲの径方向外側に位置している（図３，４参照）。
【００１６】
複数の個々の押圧領域６ｅ２の各図心６ｅ３は、図４に示すように摺動面６ｄの図心６ｄ１とディスクロータＲの回転中心とを結んだ中心線Ｌ３に対して直交でかつ図心６ｄ１を通る第一直交線Ｌ１よりもディスクロータＲの回転中心側に位置する。さらに各図心６ｅ３は、インナパッド５の押圧領域５ｅの図心５ｅ１とディスクロータＲの回転中心とを結んだ中心線Ｌ４（中心線Ｌ３と重なる）に対して直交でかつ図心５ｅ１を通る第二直交線Ｌ２よりもディスクロータ径方向外側に位置している（図３，４参照）。
【００１７】
個々の押圧領域６ｅ２は、図４に示すように摺動面６ｄの領域内に設定されている。個々の押圧領域６ｅ２の形状は、略長方形であって、輪郭線として径方向に延びる一対の径方向延出輪郭線６ｅ４を有している。各径方向延出輪郭線６ｅ４は、略直線、詳しくは鋳造形に必要な曲線を除いて略直線であって、中心線Ｌ３と略平行である。例えば中心線Ｌ３に対して±２°以内の傾きに設定されている。複数の個々の押圧領域６ｅ２は、ディスクロータＲ径方向外側部において他の個々の押圧領域６ｅ２と連結されておらず独立である。そして他の個々の押圧領域６ｅ２に向けて張出す張出部も有していない。
【００１８】
インナパッド５とアウタパッド６は、ディスクロータＲに押圧されて摺動すると、回転周速度の差によって径方向外側部が径方向中心側部よりも磨耗しやすい。これに対して押圧領域５ｅ，６ｅの図心５ｅ１，６ｅ１は、摺動面５ｄ，６ｄの図心５ｄ１，６ｄ１に比べてディスクロータＲの回転中心側に位置している。好ましくは、押圧領域５ｅ，６ｅの図心５ｅ１，６ｅ１が摺動面５ｄ，６ｄの図心５ｄ１，６ｄ１よりも２ｍｍ以上、ディスクロータＲの回転中心側に位置している。
【００１９】
本発明者は、押圧領域５ｅ，６ｅの図心５ｅ１，６ｅ１を摺動面５ｄ，６ｄの図心５ｄ１，６ｄ１よりもｘｍｍ、ディスクロータＲの回転中心側に設定した際の平均磨耗量と径方向偏磨耗量との関係を解析した。その結果、ｘが大きいほど、偏磨耗が生じ難いことがわかった。そして偏磨耗量は、ｘに一次比例して減るものではなく、ｘが２ｍｍ以上になることで急激に減ることがわかった。そのためｘを２ｍｍ以上にすることによってアウタパッド６の偏磨耗量を効果的に抑制できることがわかった。また偏磨耗によってピストン４がシリンダ３ｂに対して傾いてシリンダ３ｂに対して動きが悪くなる「こじり限界」の観点からも、ｘを２ｍｍ以上にすることが好ましいことがわかった。
【００２０】
図３，４に示すようにアウタパッド６が爪３ａによって押圧される押圧領域６ｅは、インナパッド５がピストン４によって押圧される押圧領域５ｅよりもディスクロータＲ径方向外側に位置している。したがって図５に示すようにピストン４の押圧力と爪３ａの押圧力によってキャリパ３には、これら押圧力の反力となるＦ１，Ｆ２が発生する。そしてＦ１，Ｆ２によってモーメントＭが発生する。その結果、キャリパ３の爪３ａによるアウタパッド６の押圧力は、モーメントＭによってディスクロータＲ径方向中心側部を強く押すことになる。かくしてアウタパッド６の偏磨耗がモーメントＭの効果によって小さくなる。
【００２１】
なお上記した押圧領域５ｅ，６ｅとは、詳しくは、偏磨耗していないパッド５，６をピストン４と爪３ａによってディスクロータＲにしっかりと押圧した際においてのピストン４または爪３ａ側から押圧されるパッド５，６の領域である。
【００２２】
以上のように、アウタパッド６の押圧領域６ｅ全体の図心６ｅ１は、図４に示すように摺動面６ｄの図心６ｄ１に比べてディスクロータＲの回転中心側に位置している。したがってアウタパッド６に加わる押圧力は、ディスクロータＲの回転中心寄りに位置するため、径方向外側部の押圧力が小さくなり、径方向中心側部の押圧力が大きくなる。そのためディスクロータＲの回転周速度の差によって生じ得る偏磨耗が押圧力の差によって補正される。その結果、アウタパッド６に生じ得る偏磨耗が減少し、偏磨耗が原因で生じるブレーキフィーリングの悪化とブレーキ鳴きが小さくなる。
【００２３】
またアウタパッド６の押圧領域６ｅ全体の図心６ｅ１は、図３，４に示すようにインナパッド５の押圧領域５ｅ全体の図心５ｅ１よりもディスクロータＲの径方向外側に位置している。したがってアウタパッド６を押圧する爪３ａの押圧力と、インナパッド５を押圧するピストン４の押圧力は、中心位置がずれる。そのためキャリパ３には、図５に示すモーメントＭが発生する。そしてモーメントＭによってキャリパ３の爪３ａは、アウタパッド６のディスクロータＲ中心側部を強く押すことになる。かくしてアウタパッド６の偏磨耗がモーメントＭによっても小さくなる。
【００２４】
またアウタパッド６の押圧領域６ｅは、図４に示すようにディスクロータＲ周方向に並ぶ複数の個々の押圧領域６ｅ２から構成されている。そして個々の押圧領域６ｅ２は、ディスクロータＲ径方向外側部において他の個々の押圧領域６ｅ２と連結されておらずかつ他の個々の押圧領域６ｅ２に向けて張出す張出部も有していない。したがってアウタパッド６の押圧領域６ｅの図心６ｅ１は、これら連結部や張出部を有していないために、摺動面６ｄの図心６ｄ１に比べてディスクロータＲの回転中心側に位置しやすい。
【００２５】
また個々の押圧領域６ｅ２は、図４に示すように径方向に延びる一対の径方向延出輪郭線６ｅ４を有している。そして各径方向延出輪郭線６ｅ４は、中心線Ｌ３に対して略平行である。したがってアウタパッド６の押圧領域６ｅの図心６ｅ１は、これら径方向延出輪郭線６ｅ４によって摺動面６ｄの図心６ｄ１に比べてディスクロータＲの回転中心側に位置しやすい。
【００２６】
また複数の個々の押圧領域６ｅ２の図心６ｅ３は、図４に示すように第一直交線Ｌ１よりもディスクロータＲの回転中心側に位置し、かつ第二直交線Ｌ２よりもディスクロータＲ径方向外側に位置している。したがってアウタパッド６を押圧する複数の爪３ａの各押圧力と、インナパッド５を押圧するピストン４の押圧力は、中心位置がずれる。そのためキャリパ３には、各爪３ａとピストン４とによって、図５に示すモーメントＭが発生する。そして各爪３ａは、モーメントＭによってアウタパッド６のディスクロータＲ中心側部を強く押すことになる。かくしてアウタパッド６の偏磨耗が各爪３ａによって小さくなる。
【００２７】
（他の実施の形態）
本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態等であっても良い。
（１）上記実施の形態の摺動面５ｄ，６ｄは、摩擦材５ａ，６ａの表面と同じ形状であった。しかし摩擦材が面取りあるいは溝を有している場合、摺動面は、これら面取りや溝を除いた摩擦材の表面と同じ形状になる。
（２）上記実施の形態の押圧領域６ｅの形状は、爪３ａの形状によって決定されていた。しかしアウタパッド６と爪３ａの間に薄板（シム）を介装し、薄板の形状によって押圧領域６ｅの形状を決定する形態等であっても良い。
（３）上記実施の形態は、一対の爪３ａと領域６ｅ２を有していた。しかし一つあるいは三つ以上の爪と領域を有している形態等であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ディスクブレーキの斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面矢視図である。
【図３】インナパッドの背面図である。
【図４】アウタパッドの背面図である。
【図５】キャリパの模式図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…ディスクブレーキ
２…マウンティング
３…キャリパ
３ａ…爪
３ｂ…シリンダ
４…ピストン
５…インナパッド
５ａ，６ａ…摩擦材
５ｂ，６ｂ…裏板
５ｄ，６ｄ…摺動面
５ｅ，６ｅ…押圧領域
６…アウタパッド
６ｅ２…領域
６ｅ４…径方向延出輪郭線
Ｌ１…第一直交線
Ｌ２…第二直交線
Ｌ３，Ｌ４…中心線
【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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