(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と一体回転を行うロータに対し、第１シリンダ内に配設された第１ピストンと第２シリンダ内に配設された第２ピストンの移動により前記ロータと前記第１及び第２ピストンの間に配設された第１パッドと第２パッドで前記ロータを両側から押圧してブレーキを作動させる対向型ディスクブレーキキャリパにおいて、前記第１シリンダと前記第２シリンダとが接合する突き合わせ端面の径方向の中心位置よりロータ側で前記第１シリンダと前記第２シリンダを締結部材により結合するとともに、前記第１ピストンと前記第２ピストンの中心線と直交する面に対して、前記突き合わせ端面の径外側方向に傾斜する勾配を設けたことを特徴とする対向型ディスクブレーキキャリパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等における対向型ディスクブレーキキャリパに関するものであり、特に、対向型ディスクブレーキキャリパのシリンダにおける突き合わせ端面形状に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブレ−キ作動時にディスクロータ（以下、ロータと称す）を押圧するパッドを内部に配設し、ロータを両側から挟み込むように２つのシリンダを結合した対向型ディスクブレーキキャリパは、ブレーキ作動時にピストンがロータ側に移動しピストンにより押圧されるパッドでロータを両側から挟み込みブレーキを作動させる。この時、シリンダはロータからの反力を受け、シリンダを結合するボルトを軸として外側（ロータから離れる側）に力が作用するものとなる。このため、シリンダはブレーキ作動時に外側へのモーメントを抑えるために、２つのシリンダの接合面（突き合わせ端面）に対して直交する位置にボルトの挿入孔を設け、突き合わせ端面の中心よりロータ側にボルトの挿入孔をもってくることにより、シリンダの剛性を向上させるようにしたものが、実公平５−２６３４２号広報に開示されている。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の公報のようにシリンダの突き合わせ端面と２つのシリンダを結合するボルトの挿入孔が直交する位置にボルトの挿入孔を設け、突き合わせ端面の中心よりロータ側にボルトの挿入孔をもってくる場合、２つの剛体から成るシリンダをボルト等により強い力でシリンダ同士を結合した時でも、ボルトの軸力により図６に示されるようにシリンダの内周側が内側に引き寄せられてしまう。このように、シリンダは剛体であってもシリンダは内側に引き寄せられてしまうため、シリンダ内部にピストンが配設されるシリンダボアの軸線（ピストンが配設される状態でのピストンの中心位置）がロータ面と直交しないようになるということが、ディスクブレーキキャリパの開発過程の中でＦＥＭ解析により判明した。
【０００４】
このような状態において、ブレーキ作動時にピストンがパッドを押圧した場合には、パッドの内周側が車輪と一緒に回転するロータを強く押圧してしまうものとなる。このため、パッドは内側が早く減るといった偏摩耗を起こしたり、引きずりによる早期摩耗を起こしてしまうものとなり、ブレーキ本来の効力が得られないものとなってしまう。
【０００５】
よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、パッドの偏摩耗や早期摩耗を防止し、ブレ−キの効力が十分出せるディスクブレーキキャリパを提供することを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、第１シリンダと第２シリンダとが接合する突き合わせ端面の径方向の中心位置よりロータ側で前記第１シリンダと前記第２シリンダを締結部材により結合するとともに、前記第１ピストンと前記第２ピストンの中心線と直交する面に対して、前記突き合わせ端面に径外側方向に傾斜する勾配を設けたことである。
【０００７】
上記の構成により、第１パッドと第２パッドが前記ロータを垂直に押圧するようにピストンの突き合わせ端面に勾配を設けたことにより、締結部材により２つのシリンダを結合後にはロ−タに対して第１及び第２パッドの配置は平行となるので、パッドの偏摩耗や早期摩耗が防止され、ブレ−キ本来の効力が十分に出せるものとなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は対向型ディスクブレーキキャリパ（以下、ディスクブレーキキャリパと称す）１のシリンダ３ａ，３ｂのシリンダ形状であり、図２はシリンダ３ａ，３ｂを締結部材（ボルト）１０ａ〜１０ｄにより結合した場合の上視図、図３は図２のＡ視図、図４は対向型ディスクブレーキキャリパ１のピストン４ａ，４ｂとパッド５ａ，５ｂとの関係を示す断面図である。
【００１０】
ディスクブレーキキャリパ１は車両側の非回転となるナックル９０にボルト８により固定されるものであり（図４参照）、ディスクブレーキキャリパ１のシリンダ３は第１シリンダ（以下、シリンダと称す）３ａと第２シリンダ（以下、シリンダと称す）３ｂが突き合わせ端面（接合面）２ａ，２ｂで合わせられ、ボルト１０ａ〜１０ｄにより結合される。
【００１１】
図４に示されるように、シリンダ４ａ，４ｂは断面が略Ｍ字形状のシリンダボア（空間）１３ａ，１３ｂが内部に形成され、環状の溝２１ａ，２１ｂ及び環状の段部２３ａ，２３ｂが内部に形成されている。空間１３ａ，１３ｂには外部からブレーキ液をシリンダ３ａ側に設けられた供給口２５から供給できるようになっており、この場合、図２に示されるようにシリンダ３ａからシリンダ３ｂにブレーキ液が同時に供給されるように連通孔１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂがシリンダ３ａ，３ｂの内部に空間１３ａ，１３ｂを介して環状に設けられている。また、シリンダ３ａには連通路１１ｂに連通するブリーダ１５が設けられており、このブリーダ１５はエア抜きを行う場合に使用されるものである。
【００１２】
ピストン４ａ，４ｂはシリンダ３ａ，３ｂに配設されるものであり、図４に示されるように断面略Ｈ字形状をして、シリンダ３ａ，３ｂの空間内に摺動可能な状態で配設される。ピストン４ａ，４ｂのロータ１８側は両側に空間が形成され、一方の凹部はブレーキ液の圧力を受ける圧力室２６となっている。また、他方の凹部はパッド５ａ，５ｂの裏板６ａ，６ｂに配設されるシム２９ａに当接または当接可能となっている。ロータ１８を押圧するパッド５ａ，５ｂのロータ１８と反対側（ピストン側）の背面には裏板６ａ，６ｂがそれぞれのパッド５ａ，５ｂに接着剤等により固定されている。更に、ブレーキ作動時に高周波の鳴きを防止するために２枚のシムが間にグリースが塗布された状態で重ね合わせられ、裏板６ａ，６ｂとピストン４ａ，４ｂの間に介装される。シム２９ａ，２９ｂを嵌着したパッド５ａ，５ｂがシリンダ３ａ，３ｂの結合時に形成される開口部２８から挿入され、両パッド５ａ，５ｂの上部にはスプリング７が設けられており、スプリング７は２つのパッド５ａ，５ｂを貫通する図示しないピンに嵌め込まれた状態で、パッド５ａ，５ｂが離れないようにすると共に、パッド５ａ，５ｂを下方向に付勢している。
【００１３】
ピストン４ａ，４ｂには外周に環状溝２４ａ，２４ｂが設けら、その環状溝２４ａ，２４ｂにはピストンブーツ２２ａ，２２ｂの一端が嵌着されるようになっている。ピストンブーツ２２ａ、２２ｂの他端はシリンダの環状の段部２３ａ，２３ｂに係止される。シリンダ３ａ，３ｂの内部に設けられた環状の溝２１ａ，２１ｂにはゴム等でできた環状の弾性部材１４ａ，１４ｂが嵌着され、シリンダ１３ａ，１３ｂ側に配設されている。この弾性部材１４ａ，１４ｂは圧力室２６ａ，２６ｂに供給されたブレーキ液をパッド側へ通過させないシール機能を有すると共に、ブレーキ作動が解除された場合にピストン４ａ，４ｂを非作動状態（パッド５ａ，５ｂを押圧しない状態）まで復元力により戻す機能を有する。
【００１４】
次に、ディスクブレーキキャリパ１の組付け手順について説明すると、最初にシリンダ３ａ，３ｂに弾性部材１４ａ，１４ｂを嵌め込み、シリンダ３ａ，３ｂにピストン４ａ，４ｂをそれぞれ挿入し、シリンダブーツ２２ａ，２２ｂを段部２３ａ，２３ｂと環状溝２４ａ，２４ｂに嵌め込み、その段部２３ａ，２３ｂ側の一端に環状リング３３ａ，３３ｂを嵌着させ、シリンダブーツ２２ａ，２２ｂが段部２３ａ，２３ｂから外れないようにしているシリンダブーツ２２ａ，２２ｂはパッド５ａ，５ｂ側から圧力室２６ａ，２６ｂ側への異物及び水分の混入を防止するものである。
【００１５】
このようにしてピストン４ａ，４ｂをシリンダ３ａ，３ｂ内の空間１３ａ，１３ｂに配設した状態で、シリンダ３ａ，３ｂを突き合わせ端面２ａ，２ｂで重ね合わせ、ボルト１０ａ〜１０ｄで２つのシリンダ３ａ，３ｂを結合すると、２つのシリンダ３ａ，３ｂの結合により上部に開口部２８が形成される。
【００１６】
この場合、シリンダ３ａ，３ｂとを接合する突き合わせ端面２ａ，２ｂの径方向の中心位置３０よりロータ側でシリンダ３ａ，３ｂをボルト１０ａ〜１０ｄにより結合する場合、シリンダボア軸線（ピストン３ａ，３ｂの中心線）９と直交する線に対して、パッド５ａ，５ｂがロータ１８を垂直に押圧するようにするため、突き合わせ端面に径外側方向に傾斜する勾配θを設ける。
【００１７】
勾配θはＦＥＭ解析によって以下のように算出した。つまり、その解析条件はナックル９０と当接する部分を完全拘束とし、ボルト１０ａ〜１０ｄにそれぞれの締付トルク値によって生じる軸力を付加し、その際、ナックル９０に拘束されていない側のシリンダ３ｂの内側の部分が内側に引き寄せられる変位を解析した。その結果、図５に示すようにボルトを締め付ける軸力によりシリンダ３ａ，３ｂの内側への変位量が直線的に変化するものであり、例えば、２０００Ｎの軸力であれば変位量が０．００８であることから勾配θは０．８’（＝０．８／６０度）、５０００Ｎの軸力であれば変位量が０．０２ｍｍであることから勾配θは２’（＝２／６０度）、また、１００００Ｎの軸力であれば変位量が０．０４ｍｍであることから勾配θは４’（＝４／６０度）となった。このとき、ボルト１０ａ〜１０ｄによって発生する軸力は規定トルク締付時には１００００Ｎとなり、シリンダ３ｂの内側の変位量は０．０４ｍｍ（傾き角度  ’４）であることが判明したので、それぞれのシリンダ３ａ，３ｂの突き合わせ端面に径外側方向に傾斜する勾配  ’２をつけるようにした。
【００１８】
このように突き合わせ端面２ａ，２ｂに勾配θを設けることにより、パッド５ａ，５ｂがロータ１８を垂直に押圧するようになり、ボルト１０ａ〜１０ｄによりシリンダ３ａ，３ｂの結合後には、ロ−タ１８に対してパッド５ａ，５ｂの配置は平行となり、パッド５ａ，５ｂの偏摩耗や早期摩耗が防止され、ブレ−キ本来の効力が十分に出せるものとなる。
【００１９】
一方、パッド５ａ，５ｂには裏板６ａ，６ｂを接着剤により固定され、裏板６ａ，６ｂの背面に２枚のシムを間にグリースを塗布して重ね合わされ、裏板６ａ，６ｂに嵌着させた状態で２枚のパッド５ａ，５ｂをシリンダ３ａ，３ｂの上部に形成された開口部２８からそれぞれ挿入される。その後、２枚のパッド間を貫通するように図示しないピンが挿通され、パッド５ａ，５ｂをスプリング７により下方向に付勢した状態でピンにスプリング７を嵌着させ、ディスクブレーキキャリパ１となる。
【００２０】
次に、運転者がブレーキを踏んでディスクブレーキキャリパ１にブレーキが作動する動作について説明する。運転者がブレーキを踏むと（ブレーキ作動時）、油圧を発生するマスタシリンダ（図示しない）からブレーキ液が、スリンダ３ａの供給口２５に供給される。供給されたブレーキ液は供給口２５からシリンダ３ａ，３ｂ内に環状に設けられた連通孔１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂを通り、ロータ１８に対して対向して配設されるピストン４ａ，４ｂの圧力室２６ａ，２６ｂにブレーキ圧が作用し、ブレーキ圧が増加すると圧力室２６ａ，２６ｂの圧力が共に増加し、ピストン４ａ，４ｂはパッド５ａ，５ｂが固定される裏板背面のシム２９ａ，２９ｂを押圧する。これにより、パッド５ａ，５ｂは共にロータ１８を挟み込む方向に移動し、更にブレーキ力が増加すればパッド５ａ，５ｂでロータ１８を両側から挟み込んで、ロータ１８の回転を抑制することでブレーキが作動するものとなる。
【００２１】
一方、ブレーキ操作を止めると、シリンダ３ａ，３ｂ内の圧力室２６ａ，２６ｂにはブレーキ力による圧力は加わらなくなり、シリンダ３ａ，３ｂ内部に嵌着された弾性部材１４ａ，１４ｂの復元力により、ピストン４ａ，４ｂはパッド５ａ，５ｂでロータ１８を押圧しない元の非作動状態に戻り、パッド５，５ａはロータ１８から離れるため、ブレーキがかからないものとなる。
【００２２】
【効果】
本発明によれば、第１シリンダと第２シリンダとが接合する突き合わせ端面の径方向の中心位置よりロータ側で第１シリンダと第２シリンダを締結部材により結合する場合、第１ピストンと第２ピストンの中心線と直交する線に対して、第１パッドと第２パッドがロータを垂直に押圧するように突き合わせ端面に径外側方向に傾斜する勾配を設けたことにより、第１パッドと第２パッドが前記ロータを垂直に押圧するようにピストンの突き合わせ端面に径外側方向に傾斜する勾配が設けられるので、締結部材により２つのシリンダを結合後にはロ−タに対して第１及び第２パッドの配置は平行となる。これにより、パッドの偏摩耗や早期摩耗が防止され、ブレ−キ本来の効力が十分に出せるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態における対向型ディスクブレーキキャリパのシリンダ形状である。
【図２】  図１のシリンダを締結部材により結合した状態の上視図である。
【図３】  図２に示すＡ視図である。
【図４】  本発明の一実施形態における対向型ディスクブレーキキャリパの断面図である。
【図５】  本発明の一実施形態における締結部材を締める軸力とシリンダの変位量との関係を示す図である。
【図６】  従来のシリンダを締結部材により結合した状態を示す図である。
【符号の説明】
１  ：  対向型ディスクブレーキキャリパ
２ａ，２ｂ  ：  突き合わせ端面
３ａ，３ｂ  ：  第１シリンダ，第２シリンダ
４ａ，４ｂ  ：  ピストン
５ａ，５ｂ  ：  パッド
６ａ，６ｂ  ：  裏板
９  ：  シリンダボア軸線（ピストン中心線）
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  ：  ボルト（締結部材）
３０  ；  中心位置
【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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