JP2015048886A

JP2015048886A - ディスクブレーキ

Info

Publication number: JP2015048886A
Application number: JP2013180546A
Authority: JP
Inventors: 公靖高野; Kimiyasu Takano
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2015-03-16
Anticipated expiration: 2033-08-30
Also published as: JP6134613B2

Abstract

【課題】特に緩制動時のブレーキ鳴き（いわゆる微圧鳴き）の発生を抑制することができるディスクブレーキの提供。【解決手段】ディスク１１の両面側でキャリア１２に摺動可能に支持されキャリパによりディスク１１に押圧される摩擦パッド１３を備え、摩擦パッド１３がディスク１１に当接する摩擦材と、該摩擦材が貼付され曲面形状の嵌合部６５によりキャリア１２の支持部３５に支持される裏板６２とを有し、嵌合部６５は、ディスク軸線方向から見て連続した曲面により形成されるとともに、支持部３５に、ディスク半径方向外側とディスク半径方向内側との二カ所で支持される。【選択図】図４

Description

本発明は、ディスクブレーキに関する。

ディスクブレーキにおいて、摩擦パッドのキャリアへの嵌合部が、ディスク軸方向から見て曲面となるように形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１６７７３９号公報

ディスクブレーキにおいては、摩擦パッドとキャリアとで発生する摩擦力で拘束することにより、摩擦パッドに生じる振動を抑制するようにしている。つまり、制動時に、ディスクとの摩擦力によりパッドがディスク回転方向に向かってキャリアに押し付けられることになり、この押し付け力でパッドとキャリアとの間に摩擦力が発生する。この摩擦力によってキャリアにパッドが拘束されてパッドのディスク当接面方向の振動の発生を抑制する。このため、緩制動時には、パッドとディスクとの摩擦力が小さくパッドのキャリアへの押し付け力も弱くなり、キャリアとパッドとの間の摩擦力が小さくなって、支持が不安定になり易い。このため、パッドにディスク当接面方向の振動を生じ易く、この振動を要因としてブレーキ鳴きを生じてしまう可能性がある。

したがって、本発明は、特に緩制動時のブレーキ鳴き（いわゆる微圧鳴き）の発生を抑制することができるディスクブレーキの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、摩擦パッドの嵌合部が、ディスク軸線方向から見て連続した曲面により形成されるとともに、キャリアの支持部に、ディスク半径方向外側とディスク半径方向内側との二カ所で支持される構成とした。

本発明のディスクブレーキによれば、緩制動時のブレーキ鳴きの発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るディスクブレーキを示す正面図である。本発明の一実施形態に係るディスクブレーキを示す一部を破断した平面図である。本発明の一実施形態に係るディスクブレーキを示すキャリパを除いた状態の正面図である。本発明の一実施形態に係るディスクブレーキのアウタ側かつディスク回出側の支持構造部を示す正面図である。本発明の一実施形態に係るディスクブレーキの摩擦パッドを示す正面図である。本発明の一実施形態に係るディスクブレーキの摩擦パッドを示す背面図である。

本発明の一実施形態に係るディスクブレーキについて図面を参照して以下に説明する。

図１，図２に示す本実施形態のディスクブレーキ１０は、車両用、具体的には四輪自動車用のもので、図示略の車輪とともに回転するディスク１１を制動することで、車両を制動するものである。なお、本発明は、自動二輪車等の他の車両にも勿論適用可能である。以下においては、ディスク１１の半径方向、特に、ディスクブレーキ１０の回転方向中心とディスク１１の回転中心とを通過する線上をディスク半径方向と称し、ディスク１１の軸線方向をディスク軸線方向と称し、ディスク１１の回転方向をディスク回転方向と称す。

ディスクブレーキ１０は、キャリア１２と、キャリア１２にディスク軸線方向に摺動可能となるように支持される図２に示す一対の摩擦パッド１３，１３と、キャリア１２にディスク軸線方向に摺動可能に支持されるキャリパ１４とを備えている。

キャリア１２は、ディスク１１の外径側を跨ぐように配置されて車両の非回転部に固定される。一対の摩擦パッド１３，１３は、ディスク１１の両面に対向配置された状態でディスク回転方向両側がキャリア１２に支持される。つまり、一対の摩擦パッド１３，１３は、ディスク１１の両面側でそれぞれキャリア１２に摺動可能に支持される。

キャリパ１４は、ディスク１１の外径側を跨いだ状態でディスク軸線方向に摺動可能となるようにキャリア１２に支持され、一対の摩擦パッド１３，１３をディスク１１に押圧することによりディスク１１に摩擦抵抗を付与して制動する。

キャリア１２は、ディスク１１に対してそのインナ側（車幅方向内側）の面に対向するように配置される取付ベース部２０と、ディスク１１に対してそのアウタ側（車幅方向外側）の面に対向するように配置されるアウタビーム部２１と、ディスク１１の半径方向外側を超えてこれら取付ベース部２０とアウタビーム部２１とをディスク回転方向両端位置で連結する一対の連結部２２，２２とを有している。

インナ側の取付ベース部２０は、図１に示すように、ディスク回転方向に沿って延在するベース本体部２５と、ベース本体部２５のディスク回転方向の両端部からディスク半径方向外側に延出する一対の延出部２６，２６とを有している。一対の延出部２６，２６のベース本体部２５とは反対側の端部が図２に示す連結部２２，２２に連結されている。図１に示すように、取付ベース部２０には、ベース本体部２５のディスク回転方向の両端の二カ所に取付穴２７，２７が形成されている。キャリア１２は、これら取付穴２７，２７に挿通される締結具によって車両の非回転部に固定される。

アウタ側のアウタビーム部２１は、ディスク回転方向に沿って延在するビーム本体部３０と、ビーム本体部３０のディスク回転方向の両端部からディスク半径方向外側に延出する一対の延出部３１，３１とを有している。一対の延出部３１，３１のビーム本体部３０とは反対側の端部が図２に示す連結部２２，２２に連結されている。

そして、図３に示すように、アウタビーム部２１の一対の延出部３１，３１は、互いに対向する側が一枚のアウタ側の摩擦パッド１３を支持する一対の支持部３５，３５となっている。取付ベース部２０の一対の延出部２６，２６も、図示は略すが、互いに対向する側が一枚のインナ側の摩擦パッド１３を支持する同様の一対の支持部となっている。図３に示すように、アウタビーム部２１の一対の支持部３５，３５は互いに鏡面対称の形状をなしている。また、取付ベース部２０の図示略の一対の支持部も互いに鏡面対称の形状をなしている。

アウタビーム部２１の一対の支持部３５，３５および取付ベース部２０の図示略の一対の支持部は、すべて同様の形状をなしているため、図４を参照しつつ一カ所の支持部３５について説明する。なお、図４はアウタビーム部２１のディスク回転方向出口側の支持部３５を示している。

支持部３５は、ディスク回転方向に沿って凹む曲面形状の支持凹面３７と、支持凹面３７のディスク半径方向外側にあって、キャリア１２のディスク回転方向の中央位置を通りディスク半径方向に沿う中央線（以下、キャリア中央線と呼ぶ）と平行な平坦面３８と、支持凹面３７のディスク半径方向内側にあってキャリア中央線と平行をなす平坦面３９と、を有している。これら支持凹面３７、平坦面３８および平坦面３９は、ディスク軸線方向に沿っている。

支持凹面３７は、そのディスク半径方向の中間部分が、支持凹面３７の凹み方向とは反対側に曲率中心を有して所定の曲率半径で形成された支持曲面部４０となっている。また、支持凹面３７は、支持曲面部４０よりもディスク半径方向の外側部分が、支持曲面部４０のディスク半径方向外側の端部からその接線方向に延びる平坦面部４１となっている。また、支持凹面３７は、支持曲面部４０よりもディスク半径方向の内側部分が、支持曲面部４０のディスク半径方向内側の端部からその接線方向に延びる平坦面部４２となっている。平坦面部４１は、支持曲面部４０から離れるほどキャリア中央線に近づくようにキャリア中央線に対し傾斜しており、平坦面部４２も、支持曲面部４０から離れるほどキャリア中央線に近づくようにキャリア中央線に対し傾斜している。平坦面部４１，４２は、互いのなす角が鋭角をなしている。

図３に示すアウタビーム部２１の一対の支持部３５，３５および取付ベース部２０の図示略の一対の支持部には、ディスク回転方向同側にあってディスク軸線方向に並ぶ二カ所に対して共用となる、合計二つの共通部品であるパッドガイド４５，４５が配置されている。パッドガイド４５は、一定厚さの板状部材をプレス加工することにより形成されるものである。

一方のパッドガイド４５は、アウタビーム部２１のディスク回転方向一側の支持部３５の支持凹面３７を覆う曲面形状のガイド板部４６と、この支持部３５とディスク回転方向同側にある取付ベース部２０の図示略の支持部の支持凹面を覆う図示略のガイド板部と、これらを連結する連結板部４７とを有している。他方のパッドガイド４５も、アウタビーム部２１のディスク回転方向他側の支持部３５の支持凹面３７を覆うガイド板部４６と、この支持部３５とディスク回転方向同側にある取付ベース部２０の図示略の支持部の支持凹面を覆う図示略のガイド板部と、これらを連結する連結板部４７とを有している。

一方のパッドガイド４５のガイド板部４６および図示略のガイド板部と、他方のパッドガイド４５のガイド板部４６および図示略のガイド板部は、すべて同様の形状をなしているため、図４を参照しつつ一カ所のガイド板部４６について説明する。なお、図４はアウタビーム部２１のディスク回転方向出口側の支持部３５の支持凹面３７を覆うガイド板部４６となっている。

ガイド板部４６は、そのディスク半径方向の中間部分が、支持凹面３７の支持曲面部４０と同等の曲率半径で形成された曲板部５０となっている。また、ガイド板部４６は、曲板部５０よりもディスク半径方向の外側部分が、曲板部５０のディスク半径方向外側の端部からその接線方向に延びる平坦板部５１となっており、この平坦板部５１が連結板部４７に繋がっている。また、ガイド板部４６は、曲板部５０よりもディスク半径方向の内側部分が、曲板部５０のディスク半径方向内側の端部からその接線方向に延びる平坦板部５２となっている。そして、ガイド板部４６は、曲板部５０が支持凹面３７の支持曲面部４０の全面に当接することになり、これと同時に平坦板部５１が支持凹面３７の平坦面部４１に面接触し、平坦板部５２が支持凹面３７の平坦面部４２に面接触するようになっている。よって、ガイド板部４６は、その曲板部５０が支持曲面部４０に対し隙間なく当接する。ガイド板部４６は、支持凹面３７に面接触する状態で、ディスク軸線方向に沿っている。また、ガイド板部４６は、平坦板部５２の曲板部５０とは反対側から平坦板部５２と略同方向に延出するバネ板部５３を有している。

摩擦パッド１３は、図５に示すように、摩擦材６０と、この摩擦材６０が厚さ方向の一側に貼付される図５，図６に示す裏板６２とからなっている。摩擦パッド１３は、図３に示すように、裏板６２がキャリア１２に一対のパッドガイド４５，４５を介して摺動可能に支持されることになり、裏板６２に固着された摩擦材６０が制動時にディスク１１に当接することになる。摩擦パッド１３は、図３に示すようにキャリア１２に支持された状態で、そのディスク回転方向の中央位置を通りディスク半径方向に沿うパッド中央線がキャリア中央線とディスク軸線方向から見て一致する。

図５に示すように、裏板６２は、摩擦材６０よりも一回り大きく形成されており、ディスク回転方向両側に、ディスク回転方向の外側に突出する形状をなす一対の曲面形状の嵌合部６５，６５が形成されている。図３に示すように、摩擦パッド１３は、一対の嵌合部６５，６５が上記したパッドガイド４５，４５のガイド板部４６，４６に嵌合する。

嵌合部６５，６５は、同形状をなしており、鏡面対称に形成されている。このため、図４を参照しつつ一カ所の嵌合部６５について説明する。なお、図４はアウタビーム部２１のディスク回転方向出口側の支持部３５に支持される嵌合部６５となっている。嵌合部６５は、キャリア１２の支持凹面３７にパッドガイド４５のガイド板部４６を介して嵌合する嵌合凸面６６を有している。嵌合部６５は、キャリア１２の支持部３５に入れ子状に嵌合して支持されることになり、その際に、嵌合凸面６６がパッドガイド４５のガイド板部４６に当接する。回転するディスク１１に接触することで摩擦パッド１３に生じる制動トルクは、嵌合部６５に当接するパッドガイド４５のガイド板部４６を介してキャリア１２の支持部３５が受承する。よって、キャリア１２の支持部３５の支持凹面３７がトルク受け面になる。

嵌合凸面６６は、そのディスク半径方向の中間部分が、嵌合部６５の突出方向とは反対側に曲率中心を有して所定の曲率半径で形成された嵌合曲面部７０となっている。嵌合曲面部７０は、ディスク軸線方向から見て連続した曲面により形成されている。また、嵌合凸面６６は、嵌合曲面部７０よりもディスク半径方向の外側部分が、嵌合曲面部７０のディスク半径方向外側の端部からその接線方向に延びる平坦面部７１となっている。また、嵌合凸面６６は、嵌合曲面部７０よりもディスク半径方向の内側部分が、嵌合曲面部７０のディスク半径方向内側の端部からその接線方向に延びる平坦面部７２となっている。平坦面部７１は嵌合曲面部７０から離れるほどキャリア中央線に近づくようにキャリア中央線に対し傾斜しており、平坦面部７２も嵌合曲面部７０から離れるほどキャリア中央線に近づくようにキャリア中央線に対し傾斜している。

ここで、嵌合部６５の嵌合凸面６６の嵌合曲面部７０は、支持部３５の支持凹面３７の支持曲面部４０の曲率半径よりも小さい曲率半径で形成されており、パッドガイド４５の曲板部５０の曲率半径よりも小さい曲率半径で形成されている。また、嵌合部６５の平坦面部７１，７２のなす角度は、支持部３５の支持凹面３７の平坦面部４１，４２のなす角度よりも小さく、パッドガイド４５の平坦板部５１，５２のなす角度よりも小さくなっている。これにより、嵌合部６５は、嵌合凸面６６の嵌合曲面部７０が、一つのガイド板部４６のキャリア中央線から最も離れる位置よりもディスク半径方向外側の位置とディスク半径方向内側の位置との二カ所にそれぞれ線接触で当接することになる。

よって、一つの嵌合部６５は、一つの支持部３５によって、この支持部３５の最もディスク回転方向に凹む位置Ｐ０よりもディスク半径方向外側にあってディスク軸線方向に延びる線状の支持位置Ｐ１と、位置Ｐ０よりもディスク半径方向内側にあってディスク軸線方向に延びる線状の支持位置Ｐ２との二カ所で支持されることになる。しかも、支持位置Ｐ１および支持位置Ｐ２の二点は同時に一つの嵌合部６５を支持する。つまり、支持部３５は、嵌合部６５の嵌合凸面６６を面外方向で拘束する。なお、嵌合部６５の嵌合凸面６６の嵌合曲面部７０がパッドガイド４５に二カ所で当接した状態で、嵌合部６５の嵌合曲面部７０とパッドガイド４５との間には、隙間が形成されることになる。パッドガイド４５のバネ板部５３は、嵌合部６５の嵌合凸面６６のディスク半径方向内方の平坦面部７２に当接し、摩擦パッド１３をディスク半径方向外方に押圧する。

図２に示すように、キャリパ１４は、ディスク１１を跨いだ状態でキャリア１２にディスク軸線方向に摺動可能に支持されるキャリパボディ８０と、ディスク１１の一方の面に対向するようにキャリパボディ８０に摺動可能に支持される図１に示すピストン８１と、ディスク１１の他方の面に対向するようにキャリパボディ８０に一体に形成される爪部８２とを有している。図２に示すように、キャリパボディ８０にはディスク回転方向の両端位置に一対の摺動ピン８３が取り付けられており、これら摺動ピン８３が、キャリア１２の連結部２２の位置に形成された図示略のピン穴に摺動可能に嵌合する。これにより、キャリパ１４がキャリア１２に支持される。キャリパ１４は、ブレーキ液圧により前進するピストン８１と爪部８２とで両側の摩擦パッド１３，１３を挟持しディスク１１に向かって押圧する。これにより、両側の摩擦パッド１３，１３が、これらを支持するパッドガイド４５，４５およびキャリア１２に対してディスク軸線方向に摺動しディスク１１に接触して、摩擦抵抗を発生させ、制動力を発生させる。

以上に述べた本実施形態のディスクブレーキ１０によれば、摩擦パッド１３のディスク軸線方向から見て連続した曲面により形成される曲面形状の嵌合部６５が、キャリア１２の支持部３５に、ディスク半径方向外側の支持位置Ｐ１とディスク半径方向内側の支持位置Ｐ２との二カ所で支持されることになるため、緩制動時に摩擦パッド１３のキャリア１２への押し付け力が弱くても、キャリア１２による摩擦パッド１３の拘束が、摩擦力で拘束する場合と比べて安定する。よって、摩擦パッド１３を特にディスク半径方向に拘束し、ディスク半径方向の振動を生じにくい支持構造となる。よって、緩制動時のブレーキ鳴き（いわゆる微圧鳴き）の発生を抑制することができる。

また、嵌合部６５を支持部３５の曲率半径よりも小さい曲率半径で形成するため、摩擦パッド１３の角度が多少変化することがあっても、支持部３５は二カ所で嵌合部６５を支持することができる。

また、キャリア１２は、ディスク軸方向に沿って延在する二カ所の支持位置Ｐ１，Ｐ２で摩擦パッド１３の一つの嵌合部６５を支持するため、衝撃荷重による摩擦パッド１３の振動音であるラトル音、クロンク音等をも抑制できる。

また、キャリア１２の支持部３５，３５の支持凹面３７，３７がディスク軸方向に沿っているため、ディスク軸線方向に沿う回転軸を中心に回転する工具で支持凹面３７，３７を加工できる。よって、生産性を向上させることができる。

以上の実施形態は、ディスクの両面側でキャリアに摺動可能に支持されキャリパにより前記ディスクに押圧される摩擦パッドを備え、該摩擦パッドが前記ディスクに当接する摩擦材と、該摩擦材が貼付され曲面形状の嵌合部により前記キャリアの支持部に支持される裏板とを有するディスクブレーキにおいて、前記嵌合部は、ディスク軸線方向から見て連続した曲面により形成されるとともに、前記支持部に、ディスク半径方向外側とディスク半径方向内側との二カ所で支持される。これにより、摩擦パッドに振動を生じにくい支持構造となり、特に緩制動時のブレーキ鳴き（いわゆる微圧鳴き）の発生を抑制することができる。

また、前記嵌合部は、前記支持部の曲率半径よりも小さい曲率半径で形成されている。これにより、安定して支持部による嵌合部の二カ所の支持を行うことができる。

１０ディスクブレーキ
１１ディスク
１２キャリア
１３摩擦パッド
１４キャリパ
３５支持部
６０摩擦材
６２裏板
６５嵌合部
Ｐ１，Ｐ２支持位置

Claims

ディスクの両面側でキャリアに摺動可能に支持されキャリパにより前記ディスクに押圧される摩擦パッドを備え、該摩擦パッドが前記ディスクに当接する摩擦材と、該摩擦材が貼付され曲面形状の嵌合部により前記キャリアの支持部に支持される裏板とを有するディスクブレーキにおいて、
前記嵌合部は、ディスク軸線方向から見て連続した曲面により形成されるとともに、前記支持部に、ディスク半径方向外側とディスク半径方向内側との二カ所で支持されることを特徴とするディスクブレーキ。
前記嵌合部は、前記支持部の曲率半径よりも小さい曲率半径で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。