JP2005121174A - 対向ピストン型ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】 対向ピストン型ディスクブレーキを構成する一体型のキャリパ５ｂを、軽量化の為にアルミニウム合金製とし、且つ、このキャリパ５ｂの高温時剛性を、コストを抑えつつ維持させる。
【解決手段】 上記キャリパ５ｂのアウタボディ３ｂとインナボディとの中間部同士を、ヤング率の大きい１対の外側結合ピン１６、１６と１本の中間結合ピン１７とにより連結して、高温下での制動時にも上記両ボディ３ｂ同士の間隔が拡がる方向に変形する事を極力防止する。上記外側結合ピン１６、１６は、アウタパッド１１ａ及びインナパッドに加わるブレーキトルクを支承する機能も有する。又、上記中間結合ピン１７は、パッドクリップ２１を係止する機能も有する。この為、剛性確保の為にのみ結合ピンを設ける場合の様に、上記キャリパ５ｂの製造コストが上昇する事はない。
【選択図】 図３

Description

この発明は、自動車の制動に使用するディスクブレーキのうち、ロータの両側にピストンを、互いに対向する状態で設けた、対向ピストン型ディスクブレーキの改良に関する。

自動車の制動を行なう為に、ディスクブレーキが広く使用されている。ディスクブレーキによる制動時には、車輪と共に回転するロータの軸方向両側に配置された１対のパッドを、ピストンによりこのロータの両側面に押し付ける。この様なディスクブレーキとして従来から各種構造のものが知られているが、ロータの両側にピストンを、互いに対向する状態で設けた、対向ピストン型ディスクブレーキは、安定した制動力を得られる事から、近年使用例が増えている。図８は、例えば特許文献１に記載されたものを示している。この対向ピストン型のディスクブレーキ１は、ロータ２を挟む位置にアウタボディ部３及びインナボディ部４から成るキャリパ５を設け、これら各ボディ部３、４内にアウタシリンダ及びインナシリンダを、それぞれの開口部を上記ロータ２を介して互いに対向させた状態で設けている。そして、これらアウタシリンダ及びインナシリンダ内にアウタピストン及びインナピストンを、液密に、且つ上記ロータ２の軸方向に関する変位自在に嵌装している。又、上記アウタボディ部３にはアウタパッドを、上記インナボディ部４にはインナパッドを、それぞれ上記ロータ２の軸方向に変位自在に支持している。制動時には、上記アウタシリンダ及びインナシリンダ内に圧油を送り込み、上記アウタピストン及びインナピストンにより、上記アウタパッド及びインナパッドを、上記ロータ２の内外両側面に押し付ける。尚、上記特許文献１に記載された構造の場合には、互いに別個に形成した上記アウタボディ部３とインナボディ部４とを、複数本の結合ボルトにより結合して、上記キャリパ５としている。図示はしないが、特許文献２、３にも、同様に、アウタ、インナ両ボディ部を、複数本の結合ボルトにより結合してキャリパとした、対向ピストン型ディスクブレーキが記載されている。

これに対して、特許文献４、５には、アウタボディ部とインナボディ部とを一体とした、対向ピストン型ディスクブレーキが記載されている。図９〜１０は、このうちの特許文献４に記載された構造を示している。この従来構造の第２例のディスクブレーキ１ａの場合、アウタボディ部３ａと、インナボディ部４ａと、これら両ボディ部３ａ、４ａの円周方向両端部外周寄り部分同士を連結する連結部６、６とを、アルミニウム合金等の軽合金、或は鉄系合金の鋳造により一体成形して、キャリパ５ａとしている。上記両ボディ部３ａ、４ａにはそれぞれ２個ずつのアウタシリンダ７ａ、７ｂ及びインナシリンダ８ａ、８ｂを、互いに対向する状態で設けている。そして、これら各シリンダ７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ内に、アウタ、インナ各ピストン９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂを、それぞれ液密に且つロータ２ａの軸方向の変位自在に嵌装すると共に、上記各シリンダ７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの奥部に、圧油を送り込み自在としている。又、上記アウタボディ部３ａにはアウタパッド１１を、上記インナボディ部４ａにはインナパッド１２を、それぞれ支持している。

制動時には、上記各シリンダ７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ内に圧油を送り込む。この結果、これら各シリンダ７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ内に嵌装したアウタ、インナ各ピストン９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂが、上記インナ、アウタ両パッド１１、１２を、上記ロータ２ａの両側面に押し付け、これら両パッド１１、１２のライニング１３、１３とこのロータ２ａの両側面との摩擦により、制動を行なわせる。この様な制動時に、摩擦に基づいて上記インナ、アウタ両パッド１１、１２に加わるブレーキトルクは、これら両パッド１１、１２を構成する裏板１４、１４を介して、上記アウタ、インナ両ボディ部３ａ、４ａに形成した支持段部１５、１５に伝わり、これら両ボディ部３ａ、４ａを支持した、懸架装置に支承される。

対向ピストン型ディスクブレーキの組立作業性を考慮した場合、図８に示した従来構造の第１例の場合よりも、図９〜１０に示した従来構造の第２例の方が、アウタ、インナ両ボディ部同士を結合固定する手間が不要である分、有利である。又、ディスクブレーキのキャリパは、懸架装置を構成するばねよりも車輪側に設けられるもので、所謂ばね下荷重になる為、少しの重量増大も、走行安定性や燃費を中心とする走行性能に大きな影響を及ぼす。従って、走行性能を向上させる面からは、上記キャリパを、軽量なアルミニウム合金製とする事が好ましい。ところが、アルミニウム合金は、鋼を中心とする鉄系合金に比べてヤング率が低く、特に温度上昇時にその傾向が著しくなる。尚、上記キャリパの温度は、制動時には２００℃を越える場合も多い。

従って、軽量化を目的として、単に一体型のキャリパをアルミニウム合金製としただけでは、このキャリパの剛性を十分に確保する事が難しい。具体的には、制動時にアウタ、インナ各ピストンをロータに押し付けた状態で、アウタボディ部とインナボディ部とに反力が加わり、これら両ボディ部が互いの間隔が拡がる方向に変形し、その分アウタ、インナ各シリンダ内へのブレーキ液の送り込み量を増大させる必要が生じて、ブレーキペダルの操作感が悪化する。
この様な原因でのブレーキペダルの操作感の悪化を防止する為に、前記特許文献５には、一体型のキャリパで、アウタボディ部とインナボディ部とを２本の連結ピンにより、１対の連結部同士の間で連結した構造が記載されている。但し、この構造の場合、上記各連結ピンを、上記キャリパの剛性確保の為だけに設けている。従って、このキャリパを含むディスクブレーキのコストが嵩む事が避けられない。

前記特許文献２の第４図には、別体のアウタボディ部とインナボディ部とを連結するボルトによりパッドを係止すると共に、このボルトにより、制動時にこのパッドに加わるブレーキトルクを支承させる構造が記載されている。但し、上記特許文献２に記載された発明は、単に別体のアウタボディ部とインナボディ部とを連結するボルトを、パッド係止とブレーキトルク支承とに利用する事を意図したのみである。言い換えれば、一体型のキャリパの剛性を、コストを抑えつつ向上させる技術は、上記特許文献２には記載されていない。

更に、この特許文献２に記載された構造の場合には、パッドの径方向内側を支持する部位が存在せず、被制動時にこのパッドの径方向内側が自由に変位する様になって異音が発生するといった懸念がある。又、前記特許文献３に記載された構造の場合には、インナボディ部とアウタボディ部との間に掛け渡されていない係止ピンにより、１対のパッドに加わる回転方向のトルク（ブレーキトルク）を支承しているが、これら両パッドの裏板の径方向内端縁は何ら支持されていない。この為、これら両パッドが、組み付け字に径方向内側に脱落する可能性がある。

実開平５−２７３６４号公報 実公平５−２６３５０号公報 特許第２８９９９７６号公報 特開２００１−１０７９９４号公報 特開平１−２１０６２８号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、対向ピストン型ディスクブレーキを構成する一体型のキャリパを、軽量化の為にアルミニウム合金製とした場合でも、このキャリパの剛性を、コストを抑えつつ向上させられる構造を実現すべく発明したものである。

本発明の対向ピストン型ディスクブレーキは、例えば特許文献４に記載されて従来から広く知られている対向ピストン型ディスクブレーキと同様に、車輪と共に回転するロータを挟んで設けられたアウタボディ部及びインナボディ部を一体化したキャリパと、これら両ボディ部に、互いに対向して設けられたシリンダと、これら各シリンダ内に液密に且つ上記ロータの軸方向に関する変位自在に嵌装されたピストンと、この軸方向に関する変位を自在に支持された１対のパッドとを備える。

特に、本発明の対向ピストン型ディスクブレーキに於いては、上記両ボディ部のロータ径方向内側部分に、上記両パッドのロータ径方向内端縁を当接可能としてこれら各ボディ部毎にロータに近付く方に突出した係止ピンを複数設けている。又、上記ロータの外周縁よりも径方向外寄り部分に中間ピンを、上記両ボディ部の間に掛け渡した状態で設け、この中間ピンと上記両パッドの径方向外周縁との間に弾性材製のクリップを設けている。更に、この中間ピンの周方向両側で上記ロータの外周縁よりも径方向外寄り部分に１対の結合ピンを、上記両パッドのロータ周方向両端縁に当接若しくは近接対向させ、それぞれ上記両ボディ部の間に掛け渡すと共に、これら両ボディ部同士の間隔がロータ軸方向に拡がるのを規制可能に設けている。そして、上記両結合ピンは上記キャリパを構成する金属材料よりもヤング率の大きな金属材料製としている。
尚、本明細書及び特許請求の範囲で「周方向」とは、特に断らない限り、上記ロータの円周方向（＝回転方向）を言い、同じく「径方向」とは、このロータの半径方向を言う。

上述の様に構成する本発明の対向ピストン型ディスクブレーキの場合、一体型のキャリパの剛性を、コストを抑えつつ向上させられる。即ち、アウタ、インナ両ボディ部のうちで両端の連結部同士の間部分を、１対の結合ピンにより結合しているので、図１１に示す様に、これら両結合ピンを設けていない場合と比べて上記キャリパの剛性を向上させられる。又、上記両結合ピンは制動時に両パッドに加わるブレーキトルクを支承する役目を兼ね備えている。言い換えれば、上記キャリパの剛性を確保する為にのみ、上記両結合ピンを設けているのではない。従って、このキャリパの剛性を確保する為のコスト上昇を抑えられる。

又、上記中間ピンと上記パッドクリップと各係止ピンとを適切に配置しているので、両パッドの姿勢を、非制動時、制動時に拘らず安定させる事ができる。即ち、非制動時には上記中間ピンと上記両パッドの径方向外周縁との間に設けたパッドクリップがこれら両パッドの裏板の径方向内周縁を、上記各係止ピンに押し付けるので、走行に伴う振動等により、上記両パッドががたつく事はない。又、制動時にはこれら両パッドに、周方向端縁と何れかの結合ピンとの当接部を中心として、これら両パッドを径方向内方に回動させる方向のモーメントが加わる。そして、このモーメントにより、上記両パッドの裏板の内周縁が係止ピンに押し付けられて、これら両パッドが２個所位置で、上記何れかの結合ピンと上記係止ピンとに強く押し付けられた状態となる。この結果、上記両パッドの姿勢が安定して、制動力を安定させると共に、制動時にパッドが振動する事を抑えて、制動時に発生する騒音の低減を図れる。

本発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、上記両結合ピンを、上記両ボディ部の互いに整合する位置に形成された支持孔に挿通し、更に雄ねじと雌ねじとの螺合により上記両ボディ部に対し組み付ける。
この様な構成を採用すれば、上記両ボディ部に対する上記両結合ピンの組み付け作業を容易且つ確実に行なえる。
又、好ましくは、請求項３に記載した様に、キャリパをアルミニウム合金製とし、両結合ピンを鉄若しくは鉄系合金製とする。
この様な構成を採用すれば、車両の走行性能の向上の為のばね下荷重の軽減を図るべく、上記キャリパの軽量化を図りつつ、制動時に温度上昇した場合にも、このキャリパの剛性を十分に確保できる。
又、好ましくは、請求項４に記載した様に、上記両結合ピンとして、少なくともそれぞれの両端部に、それぞれの両端面に開口するねじ孔を設けたものを使用する。そして、このねじ孔に螺合したねじにより、上記両結合ピンの両端部を、上記キャリパを構成するアウタ、インナ両ボディ部に結合固定する。
この様に構成すれば、上記両ボディ部に対する上記両結合ピンの結合作業を容易に行なえる。この場合に、上記両結合ピンを、両端部だけでなく、中間部にも孔を有する円管状（スリーブ）とすれば、これら両結合ピンの軽量化を図れる。又、上記ねじ孔を加工する為の下孔を加工する工程が不要になり、このねじ孔を備えた上記両結合ピンの加工コストを低く抑えられる。
又、好ましくは、請求項５に記載した様に、上記両結合ピン同士の周方向のピッチよりも、各係止ピン同士の周方向のピッチを短くする。
この様に構成すれば、上記両パッドの着脱作業を、中間ピンを外した状態で径方向外側から容易に行ない、しかもこれら両パッドが径方向内側に脱落する事を確実に防止できる。
更に好ましくは、請求項６に記載した様に、上記中間ピンも、上記キャリパを構成する金属材料よりもヤング率の大きな金属材料製の中間結合ピンとする。そして、この中間結合ピンを上記両ボディ部の互いに整合する位置に形成された支持孔に挿通し、更に雄ねじと雌ねじとの螺合により上記両ボディ部に対し組み付ける。
この様に構成すれば、一体型のキャリパの剛性をより向上させる事ができる。

図１〜７は、本発明の実施例を示している。本実施例のディスクブレーキ１ｂは、車輪と共に回転するロータ２ｂを跨ぐ状態で配置されたキャリパ５ｂを備える。このキャリパ５ｂは、アルミニウム合金製の素材により一体に造ったもので、上記ロータ２ｂの軸方向（図１、３の表裏方向、図２の上下方向、図４の左右方向）両側に配置されたアウタボディ部３ｂ及びインナボディ部４ｂと、これら両ボディ部３ｂ、４ｂの周方向（図１〜３の左右方向）両端部同士を連結する１対の連結部６ａ、６ａとを備える。そして、本実施例の場合には、上記両ボディ部３ｂ、４ｂにそれぞれ３個ずつ、合計６個のアウタ、インナ各シリンダ７ｃ、７ｃ（８ｃ、８ｃ）を設け、これら各シリンダ７ｃ、７ｃ（８ｃ、８ｃ）にアウタ、インナ各ピストン９ｃ、９ｃ（１０ｃ、１０ｃ）を嵌装している。そして、これら各ピストン９ｃ、９ｃ（１０ｃ、１０ｃ）により、上記ロータ２ｂを挟んで上記両ボディ部３ｂ、４ｂに支持されたアウタ、インナ両パッド１１ａ、１２ａを、上記ロータ２ｂに押圧する事で制動を行なう様に構成している。

上記アウタボディ部３ｂとインナボディ部４ｂとの周方向中間部で上記両連結部６ａ、６ａの間に位置する部分のうち、径方向外端部同士の間に、１対の外側結合ピン１６、１６を、それぞれ上記両ボディ部３ｂ、４ｂ同士の間に掛け渡す状態で設けている。更に本実施例の場合には、１本の中間結合ピン１７も、上記両ボディ部３ｂ、４ｂ同士の間に掛け渡す状態で設けている。これら各結合ピン１６、１７は、それぞれが上記キャリパ５ｂを構成するアルミニウム合金よりもヤング率の大きな金属材料製である、鉄系合金により、円管状に構成している。そして、それぞれの両端部内周面にねじ溝を形成して、当該部分を雌ねじとしている。

それぞれがこの様な形状を有する上記各結合ピン１６、１７のうち、両外側結合ピン１６、１６は、上記アウタ、インナ両パッド１１ａ、１２ａの裏板１４ａ、１４ａを周方向両側から挟む位置で、ロータ２ｂの外周縁よりも径方向外寄り部分に設けている。又、上記中間結合ピン１７は、上記両パッド１１ａ、１２ａよりも径方向外側で上記両外側結合ピン１６、１６の間部分に設けている。これら各結合ピン１６、１７を設ける為に本実施例の場合には、上記アウタボディ部３ｂ及びインナボディ部４ｂの外径寄り部分に、それぞれピン支持部１８ａ、１８ｂを、それぞれの一部が前記ロータ２ｂの外周縁よりも径方向外方に突出する状態で形成している。そして、上記両ピン支持部１８ａ、１８ｂのうちで上記ロータ２ｂの外周縁よりも径方向外方に突出した部分同士の間に、上記各結合ピン１６、１７の端部をがたつきなく挿入自在な支持孔１９ａ、１９ｂを、上記両ボディ部３ｂ、４ｂ同士の間で互いに同心に形成している。

上記各結合ピン１６、１７は、それぞれの両端部を上記各支持孔１９ａ、１９ｂに内嵌した状態で、上記両ピン支持部１８ａ、１８ｂの外側（互いに反対側）からそれぞれの両端部内周面に形成したねじ孔に結合ねじ２０ａ、２０ｂを螺合し更に緊締する事により、上記両ボディ部３ｂ、４ｂ同士の間に掛け渡された状態で固定している。上記各結合ねじ２０ａ、２０ｂの頭部の直径は上記各支持孔１９ａ、１９ｂの内径よりも大きく、これら各結合ねじ２０ａ、２０ｂの頭部の座面２０ｃは、上記両ピン支持部１８ａ、１８ｂの外側面１８ｄに当接している。従って、上記各結合ピン１６、１７及び上記各結合ねじ２０ａ、２０ｂは、上記両ピン支持部１８ａ、１８ｂ同士の間隔が、制動の為の加圧時の反力で拡がる方向に変形する事を極力阻止する役目を果たす。

上述の様に、上記両ピン支持部１８ａ、１８ｂ同士の間に掛け渡した、上記各結合ピン１６、１７のうち、両外側結合ピン１６、１６は、前記アウタ、インナ両パッド１１ａ、１２ａを構成する裏板１４ａ、１４ａの周方向両端縁１４ｂに、当接若しくは近接対向させている。本実施例の場合、これら両裏板１４ａ、１４ａの周方向両端縁１４ｂは、互いに平行な直線状に形成している。即ち、これら両裏板１４ａ、１４ａのうちで上記両外側結合ピン１６、１６が当接若しくは近接対向する部分は、平坦面としている。従って、周方向に関して互いに対向する、上記両ボディ部３ｂ、４ｂの内幅部分３ｃ、４ｃと上記両裏板１４ａ、１４ａ周方向両端縁１４ｂとの精度を特に高くしなくても、これら両裏板１４ａ、１４ａの周方向両端縁１４ｂと上記両外側結合ピン１６、１６との係合状態を安定させる事ができる。尚、上記両裏板１４ａ、１４ａ周方向両端縁１４ｂで精度が不要な部分は、これら両裏板１４ａ、１４ａの周方向長さを短くする方向に減肉して、材料の低減と軽量化とを図る事もできる。又、上記両裏板１４ａ、１４ａの周方向両端部で且つ径方向外端部は、前記ロータ２ｂの外周縁よりも径方向外方に突出させ、当該突出部分で、上記両外側結合ピン１６、１６と係合する様にしている。各突出部分には、ライニング１３ａ、１３ａは設けてない。

これに対して、残りの中間結合ピン１７と、上記両パッド１１ａ、１２ａの裏板１４ａ、１４ａの径方向外周縁との間に、パッドクリップ２１を設けている。このパッドクリップ２１は、ステンレスのばね鋼板等の弾性材製で、中央係合部２２と、この中央係合部２２の周方向両側に設けられた、それぞれがＴ字形である押圧腕部２３、２３とを備える。このうちの中央係合部２２は、上記中間結合ピン１７の径方向内半側に当接した状態で、上記パッドクリップ２１が径方向及び周方向に安定する様に、径方向外側が凹面となった、断面円弧形としている。更に、上記中央係合部２２は、ロータ２ｂの軸方向に関して、上記両ボディ部３ｂ、４ｂの内壁部１８ｃ、１８ｃに近接し、この軸方向に関する上記パッドクリップ２１の位置決めを図っている。これに対して、上記各押圧腕部２３、２３は、それぞれの先端部を、図５に示す様に内側に折り返して弾性係合部２４、２４とし、これら各弾性係合部２４、２４を、上記両裏板１４ａ、１４ａの径方向外周縁のうちで前記ロータ２ｂ寄りの内端縁に当接させている。この構成により、上記両裏板１４ａ、１４ａに、径方向内方に向く弾力と、互いに離れる方向の弾力とを付与している。

尚、上記両パッド１１ａ、１２ａの挙動、そのライニング１３ａ、１３ａの摩耗の進行や偏摩耗の発生に拘らず、上記各弾性係合部２４、２４と上記両裏板１４ａ、１４ａの端縁との当接状態を片当たりなく安定させる為に、当接部の面積を点接触に近くする事が好ましい。この為に、例えば図６（Ａ）に示す様に、上記両裏板１４ａ、１４ａの端縁に形成した円弧状凸部２５に上記各弾性係合部２４を当接させたり、或は図６（Ｂ）に示す様に、上記各弾性係合部２４に形成した凸曲面部２６を上記各裏板１４ａの端縁に当接させる。即ち、上記各弾性係合部２４、２４と上記両裏板１４ａ、１４ａの端縁とのうちの何れか一方を、相手側が凸となる曲面とする事で、上記ライニング１３ａ、１３ａの摩耗の進行に拘らず、上記押圧腕部２３の端部が上記裏板１４ａに片当たりせずに、上記当接状態を安定させられる。

更に、前記アウタボディ部３ｂ及びインナボディ部４ｂの径方向内寄り部分に、これら両ボディ部３ｂ、４ｂ毎に独立した係止ピン２７ａ、２７ｂを、これら両ボディ部３ｂ、４ｂ毎に２本ずつ設けている。これら各係止ピン２７ａ、２７ｂはそれぞれ、これら両ボディ部３ｂ、４ｂの径方向内端部で周方向両端部近傍位置に形成した取付孔２８ａ、２８ｂにそれぞれの基半部を内嵌した状態で、ボルト２９、２９により、上記両ボディ部３ｂ、４ｂに固定している。この状態で上記各係止ピン２７ａ、２７ｂの一部外周面が、上記両パッド１１ａ、１２ａの裏板１４ａ、１４ａのうちの何れかの裏板１４ａの径方向内端縁に、前記パッドクリップ２１の弾力に基づいて当接する。

上述の様に構成する本実施例の対向ピストン型ディスクブレーキの場合、アルミニウム合金から成る、前記一体型のキャリパ５ｂの剛性を、コストを抑えつつ向上させられる。即ち、上記アウタ、インナ両ボディ部３ｂ、４ｂのうちで両端の連結部６ａ、６ａ同士の間部分を、ヤング率の大きい前記両外側結合ピン１６、１６と１本の中間結合ピン１７との、合計３本の結合ピン１６、１７により結合しているので、上記キャリパ５ｂの剛性を向上させられる。この点に就いて、以下に、詳しく説明する。

制動時には、前記各アウタシリンダ７ｃ、７ｃ及びインナシリンダ８ｃ、８ｃに嵌装した、前記アウタピストン９ｃ、９ｃ及びインナピストン１０ｃ、１０ｃの押し出しに伴って、前記アウタ、インナ両パッド１１ａ、１２ａを前記ロータ２ｂの両側面に押圧する。この様に両パッド１１ａ、１２ａをロータ２ｂに押圧する事に伴う反力として、上記各シリンダ７ｃ、８ｃを設置した上記両ボディ部３ｂ、４ｂには、互いに離れる方向の力が加わる。又、上記両パッド１１ａ、１２ａを構成するライニング１３ａ、１３ａと上記ロータ２ｂとの摩擦により生じる熱により、上記キャリパ５ｂの温度が上昇し、このキャリパ５ｂを構成するアルミニウム合金のヤング率が低下し、その分、このキャリパ５ｂ自体の剛性も低下する。

この為、何らの対策も施さない場合には、制動力を高めるべく上記各シリンダ７ｃ、８ｃ内の油圧を高くする程、上記両ボディ部３ｂ、４ｂ同士の間隔が拡がる方向に変形する。この結果、ブレーキペダルの踏み込み量（ペダルストローク）と得られる制動力とが比例しなくなり、運転者に違和感を与える。これに対して本実施例の場合には、上記各結合ピン１６、１７が上記両ボディ部３ｂ、４ｂ同士の間隔が拡がる方向に変形する事を極力防止する。この為、上記踏み込み量と制動力とをほぼ比例させる事ができて、ブレーキペダルの操作感が向上する。

又、上記両外側結合ピン１６、１６は制動時に上記両パッド１１ａ、１２ａに加わるブレーキトルクを支承する役目を、上記中間結合ピン１７は前記パッドクリップ２１の中央係合部２２を係止する役目を、それぞれ兼ね備えている。即ち、制動時に上記両パッド１１ａ、１２ａには、上記ライニング１３ａ、１３ａと上記ロータ２ｂとの摩擦に伴って、このロータ２ｂの回転方向に向かう力（ブレーキトルク）が加わる。この様なブレーキトルクは、上記キャリパ５ｂの一部で支承する必要があるが、このキャリパ５ｂがアルミニウム合金製である場合には、制動の繰り返しに伴う摩耗を抑える事を考慮すれば、アルミニウム合金に比べて摩耗しにくい材料製のアンカ部材により、上記ブレーキトルクを支承する必要がある。本実施例の場合、上記両外側結合ピン１６、１６が、このブレーキトルクを支承する、摩耗しにくい材料製のアンカ部材として機能する。又、上記中間結合ピン１７は、上記両パッド１１ａ、１２ａのがたつき防止の為に必須である、上記パッドクリップ２１を係止する為に必要な機能を兼ね備えている。この様に本実施例の場合には、上記キャリパ５ｂの剛性を確保する為にのみ、上記各結合ピン１６、１７を設けているのではない。従って、上記キャリパ５ｂの剛性を確保する為のコスト上昇を抑えられる。尚、上記ブレーキトルクを支承する部材を上記各外側結合ピン１６、１６とする事で、ロータ２ｂと前記両ボディ部３ｂ、４ｂとの間に存在する軸方向のスペースが広がり、上記キャリパ５ｂの径方向内側と径方向外側との間及び周方向での空気の流通を円滑にし、制動時に発生する熱を周囲に放散し易くなる効果も得られる。

又、上記各結合ピン１６、１７と、上記パッドクリップ２１と、前記各係止ピン２７ａ、２７ｂとを適切に配置しているので、上記両パッド１１ａ、１２ａの姿勢を、非制動時、制動時に拘らず安定させる事ができる。即ち、非制動時には、上記中間結合ピン１７と上記両パッド１１ａ、１２ａを構成する裏板１４ａ、１４ａの径方向外周縁との間に設けた上記パッドクリップ２１の押圧腕部２３、２３が、これら両裏板１４ａ、１４ａの径方向内周縁を、上記各係止ピン２７ａ、２７ｂに押し付ける。この為、走行に伴う振動等により、上記両パッド１１ａ、１２ａががたつく事はない。上記各係止ピン２７ａ、２７ｂと上記裏板１４ａ、１４ａとの当接位置は、上記両ボディ部３ｂ、４ｂの径方向内側に存在する為、この裏板１４ａ、１４ａと上記各係止ピン２７ａ、２７ｂとの当接状態は安定し、上記がたつきの防止効果を十分に得られる。

又、制動時には上記両パッド１１ａ、１２ａに、周方向端縁と何れかの外側結合ピン１６との当接部を中心として、これら両パッド１１ａ、１２ａを径方向内方に回動させる方向のモーメントが加わる。例えば、図３で前記ロータ２ｂが反時計方向に回転するとした場合、上記両パッド１１ａ、１２ａには、このロータ２ｂの側面とライニング１３ａとの摩擦面のほぼ中心であるＯ点の接線方向に、ブレーキトルクＦが加わる。このブレーキトルクＦの作用方向は、上記両パッド１１ａ、１２ａの裏板１４ａと一方（図３の左方）の外側係合ピン１６との当接位置よりも径方向内側に存在するので、上記両パッド１１ａ、１２ａには、この当接位置を中心として図３の時計方向のモーメントＭが加わる。そして、このモーメントＭにより、上記両パッド１１ａ、１２ａの裏板１４ａ、１４ａの内周縁が、係止ピン２７ａ、２７ｂに押し付けられる。この結果、上記両パッド１１ａ、１２ａの姿勢が安定して、制動力を安定させると共に、制動時にこれら両パッド１１ａ、１２ａが振動する事を抑えて、制動時に発生する騒音の低減を図れる。

又、本実施例の場合には、上記各結合ピン１６、１７として、円管状で両端部にねじ孔を設けたものを使用している。この為、これら各結合ピン１６、１７の軽量化を図れる。又、上記ねじ孔を加工する為の下孔を加工する工程が不要になり、このねじ孔を備えた上記各結合ピン１６、１７の加工コストを低く抑えられる。
又、本実施例の場合には、前記両ボディ部３ｂ、４ｂの両ピン支持部１８ａ、１８ｂの外側面１８ｄ同士の自由状態でのピッチは、上記各結合ピン１６、１７の軸方向長さよりも０．１mm程度長く設定している。従って、前記各結合ねじ２０ａ、２０ｂを螺合し更に緊締た状態では、上記両ボディ部３ｂ、４ｂ同士の間隔が広がらない方向の力が加わる。尚、上記外側面１８ｄ同士の自由状態でのピッチを、上記各結合ピン１６、１７の軸方向長さよりも長い程度が０．１mmよりも大きくなる様に設定して、これら各結合ねじ２０ａ、２０ｂを螺合し更に緊締た状態でも、前記結合ねじ２０ａ、２０ｂの頭部の座面２０ｃと上記各結合ピン１６、１７の端面とが当接しない様にしても良い。要は、上記各結合ねじ２０ａ、２０ｂを螺合し更に緊締た状態で、これら各結合ねじ２０ａ、２０ｂにより、上記ボディ部３ｂ、４ｂに、互いの間隔が広がらない方向の力を付与できれば良い。
又、本実施例の場合には、両外側結合ピン１６、１６同士の周方向のピッチＰ₁₆よりも、上記各係止ピン２７ａ、２７ｂ同士の周方向のピッチＰ₂₇を短く（Ｐ₁₆＞Ｐ₂₇）している。この為、パッド組み付け時及びライニング１４ａ、１４ａが摩耗したパッドを新しいパッドと交換する場合等に、上記両パッド１１ａ、１２ａの着脱作業を、上記中間結合ピン１７を外した状態で径方向外側から容易に行なえる。しかも、上記各係止ピン２７ａ、２７ｂが上記両パッド１１ａ、１２ａが必要以上に径方向内方に入り込む事を防止するので、これら両パッド１１ａ、１２ａが、前記キャリパ５ｂ径方向内側に脱落する事を確実に防止できる。
尚、上記各結合ピン１６、１７の両端部と前記両ピン支持部１８ａ、１８ｂとを結合する構造は、図２及び図７（Ａ）に示す様な、１対の結合ねじ２０ａ、２０ｂによる構造以外に、図７（Ｂ）（Ｃ）に示す様な構造も採用できる。このうちの図７（Ｂ）に示した構造は、ボルト状の結合ピンの先端部にナットを螺合させたもの、図７（Ｃ）に示した構造は、ボルト状の結合ピンの先端面にねじを螺合させたものである。

本発明の実施例を示す正面図。 同部分切断平面図。 図２のＡ−Ａ断面図。 図３のＢ−Ｂ断面図。 同Ｃ−Ｃ断面図。 パッドクリップの押圧片とパッドの裏板との係合状態の２例を示す、図５のＤ矢視図。 結合ピンの支持構造の３例を示す部分断面部。 従来から知られているディスクブレーキの第１例を示す斜視図。 同第２例を示す部分切断平面図。 図９の下方から見た図。 キャリパをアルミニウム合金製とした場合に、鋼製の結合ピンの有無が温度上昇に伴う剛性の低下に及ぼす影響を示す線図。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ ディスクブレーキ
２、２ａ、２ｂ ロータ
３、３ａ、３ｂ アウタボディ部
３ｃ アウタボディ部の（周方向）内幅部
４、４ａ、４ｂ インナボディ部
４ｃ インナボディ部の（周方向）内幅部
５、５ａ、５ｂ キャリパ
６、６ａ 連結部
７ａ、７ｂ、７ｃ アウタシリンダ
８ａ、８ｂ、８ｃ インナシリンダ
９ａ、９ｂ、９ｃ アウタピストン
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ インナピストン
１１、１１ａ アウタパッド
１２、１２ａ インナパッド
１３、１３ａ ライニング
１４、１４ａ 裏板
１４ｂ 裏板の周方向両端縁
１５ 支持段部
１６ 外側結合ピン
１７ 中間結合ピン
１８ａ、１８ｂ ピン支持部
１８ｃ ボディ部の内壁部
１８ｄ ピン支持部の外側面
１９ａ、１９ｂ 支持孔
２０ａ、２０ｂ 結合ねじ
２０ｃ 結合ねじの頭部の座面
２１ パッドクリップ
２２ 中央係合部
２３ 押圧腕部
２４ 弾性係合部
２５ 円弧状凸部
２６ 凸曲面部
２７ａ、２７ｂ 係止ピン
２８ａ、２８ｂ 取付孔
２９ ボルト

Claims (6)

1. 車輪と共に回転するロータを挟んで設けられたアウタボディ部及びインナボディ部を一体化したキャリパと、これら両ボディ部に、互いに対向して設けられたシリンダと、これら各シリンダ内に液密に且つ上記ロータの軸方向に関する変位自在に嵌装されたピストンと、この軸方向に関する変位を自在に支持された１対のパッドとを備えた対向ピストン型ディスクブレーキに於いて、上記両ボディ部のロータ径方向内側部分に、上記両パッドのロータ径方向内端縁を当接可能としてこれら各ボディ部毎にロータに近付く方に突出した係止ピンを複数設け、上記ロータの外周縁よりも径方向外寄り部分に中間ピンを、上記両ボディ部の間に掛け渡した状態で設け、この中間ピンと上記両パッドの径方向外周縁との間に弾性材製のクリップを設け、この中間ピンの周方向両側で上記ロータの外周縁よりも径方向外寄り部分に１対の結合ピンを、上記両パッドのロータ周方向両端縁に当接若しくは近接対向させ、それぞれ上記両ボディ部の間に掛け渡すと共に、これら両ボディ部同士の間隔がロータ軸方向に拡がるのを規制可能に設け、上記両結合ピンは上記キャリパを構成する金属材料よりもヤング率の大きな金属材料製とした事を特徴とする対向ピストン型ディスクブレーキ。
2. 上記両結合ピンが、上記両ボディ部の互いに整合する位置に形成された支持孔に挿通され、更に雄ねじと雌ねじとの螺合により上記両ボディ部に対し組み付けられている、請求項１に記載した対向ピストン型ディスクブレーキ。
3. 上記キャリパがアルミニウム合金製であり、上記両結合ピンが鉄若しくは鉄系合金製である、請求項１〜２の何れかに記載した対向ピストン型ディスクブレーキ。
4. 上記両結合ピンは、少なくともそれぞれの両端部に、それぞれの両端面に開口するねじ孔を設けており、このねじ孔に螺合したねじにより、その両端部を上記両ボディ部に結合固定されている、請求項１〜３の何れかに記載した対向ピストン型ディスクブレーキ。
5. 上記両結合ピン同士の周方向のピッチよりも、上記各係止ピン同士の周方向のピッチが短い、請求項１〜４の何れかに記載した対向ピストン型ディスクブレーキ。
6. 上記中間ピンが、上記キャリパを構成する金属材料よりもヤング率の大きな金属材料製の中間結合ピンであり、この中間結合ピンが、上記両ボディ部の互いに整合する位置に形成された支持孔に挿通され、更に雄ねじと雌ねじとの螺合により上記両ボディ部に組み付けられている、請求項１〜５の何れかに記載した対向ピストン型ディスクブレーキ。

Images