JP2021014854A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】ディスクブレーキにおいて、パッドの偏摩耗を抑える。【解決手段】ディスクブレーキ１は、車輪と一体回転する円盤状のロータ２と、ロータ２の幅方向ＷＤの両側に配置された一対のパッド３Ａ，３Ｂと、車体に固定されたブラケット５と、一方のパッド３Ｂを駆動するピストン４Ｂを有するとともに作動時にブラケット５に対して揺動するキャリパ４と、幅方向ＷＤに延在するピン６とを備えている。ピン６は、ブラケット５に固定され、ロータ２の幅方向ＷＤの中心軸上でキャリパ４をスライド自在に支持する。【選択図】図１

Description

本開示は、浮動式（片押し式）のディスクブレーキに関する。

従来、車両用の制動装置の一つとして、浮動式のディスクブレーキが知られている。浮動式のディスクブレーキでは、円盤状のロータにパッドを押し付けるキャリパが、車体に固定されたブラケットに対して揺動可能に設けられるとともに、このキャリパの揺動がピンによって案内される。一般に、このピンは、キャリパの車体側の面に一端部が固定され、ブラケットに対してキャリパと一体的にスライド移動する（例えば特許文献１参照）。

特開２００４−２２５７６４号公報

ところで、回転するロータにパッドが接触する際、キャリパ及びピンには、ロータの回転方向のトルク（ドラッグトルク）が作用する。このドラッグトルクは、前述のようにピンがキャリパと一体的にスライド移動する場合、ピンのスライド移動の抵抗となる。このため、キャリパの揺動の不安定化を招き、パッドの偏摩耗を引き起こす可能性がある。

また、前述のようにピンの一端部がキャリパの車体側の面に固定される場合、ピンがディスクブレーキの幅方向の中心に対してオフセットした位置で片持ちに支持されたような状態となる。このため、ピンでは、前述のドラッグトルクにより作用するモーメントが大きくなりやすく、これによりパッドの偏摩耗が生じやすくなるという課題もある。
したがって、従来のディスクブレーキは、パッドの偏摩耗を抑えるうえで改善の余地がある。

本開示のディスクブレーキは、前述のような課題に鑑み創案されたものであり、パッドの偏摩耗を抑えることを目的の一つとする。

ここで開示するディスクブレーキは、車輪と一体回転する円盤状のロータと、前記ロータの幅方向の両側に配置された一対のパッドと、車体に固定されたブラケットと、一方の前記パッドを駆動するピストンを有するとともに前記ロータを前記幅方向に跨いで設けられ、作動時に前記ブラケットに対して揺動するキャリパと、前記幅方向に延在するとともに前記ブラケットに固定され、前記ロータの前記幅方向の中心軸上で前記キャリパをスライド自在に支持するピンと、を備えている。

これにより、ディスクブレーキの作動時にキャリパがスライド移動しても、ピンはスライド移動しないため、ドラッグトルクがピンのスライド移動の抵抗となることがない。よって、キャリパの揺動が安定化する。また、ピンによるキャリパの支持位置がロータの幅方向の中心軸上とされるため、ロータのドラッグトルクによりピンに作用するモーメントが小さく抑えられる。

本開示のディスクブレーキによれば、パッドの偏摩耗を抑えることができる。

実施形態としてのディスクブレーキの斜視図である。 図１のディスクブレーキの要部を示す平面図である。 図１のディスクブレーキの要部を示す斜視断面図である。

図面を参照して、実施形態としてのディスクブレーキについて説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．構成］
本実施形態のディスクブレーキ１は、車両の車輪と車体との間に配置される。図１に示すように、ディスクブレーキ１は、車輪と一体回転するロータ２と、ロータ２の回転を摩擦により制動する一対のパッド３と、各パッド３をロータ２に押し付けるキャリパ４と、キャリパ４を支持するブラケット５とを備えている。

ディスクブレーキ１は、キャリパ４がブラケット５に対して揺動可能に設けられた、いわゆる浮動式（片押し式）のものである。このため、ディスクブレーキ１は、ブラケット５に対するキャリパ４の揺動を案内するピン６を更に備えている。本実施形態では、二つのピン６が設けられている例を示す。

ロータ２は、一定の厚みをもつ円盤状に形成されている。以下、ロータ２の厚み方向であってロータ２の回転軸が延びる方向を「幅方向ＷＤ」ともいう。なお、幅方向ＷＤは、ディスクブレーキ１が適用された車両の幅方向と一致する。

パッド３は、ロータ２の幅方向ＷＤの両側に配置される。より具体的には、パッド３は、ロータ２の一部を幅方向ＷＤの両側から挟むように対向配置される。パッド３は、回転するロータ２に摺接して摩擦を生じることでロータ２を制動する。
以下、一対のパッド３のうち、ロータ２よりも車輪側（図１では右側）に配置される一方を「アウタパッド３Ａ」ともいい、ロータ２よりも車体側（図１では左側）に配置される他方を「インナパッド３Ｂ」ともいう。

キャリパ４は、ロータ２を幅方向ＷＤに跨いで設けられ、一対のパッド３を支持する。本実施形態のキャリパ４は、ロータ２の一部を囲むような略Ｕ字型に形成されたキャリパボディ４Ａと、キャリパボディ４Ａ内に配置されたピストン４Ｂとを有する。

キャリパボディ４Ａは、より具体的には、アウタパッド３Ａよりも車輪側に配置された外壁部４ｃと、インナパッド３Ｂよりも車体側に配置された内壁部４ｄと、ロータ２の外周に沿って配置されて外壁部４ｃ及び内壁部４ｄを繋ぐ中間壁部４ｅとを有する。
外壁部４ｃは、アウタパッド３Ａに当接配置され、アウタパッド３Ａを支持する。一方、内壁部４ｄは、インナパッド３Ｂとの間にピストン４Ｂを介して配置される。中間壁部４ｅは、ロータ２及びパッド３の各々と離隔して配置される。

ピストン４Ｂは、供給される油圧に応じて幅方向ＷＤに往復運動する。ピストン４Ｂは、ディスクブレーキ１の作動時に、インナパッド３Ｂを車輪側へ駆動してロータ２に密着させる。このとき、キャリパボディ４Ａは、ピストン４Ｂから加えられる反力により車体側へと移動し、アウタパッド３Ａをロータ２に密着させる。
このように、キャリパ４は、ディスクブレーキ１の作動時に、一対のパッド３でロータ２を挟み込むことでロータ２の回転を止めるとともに、ブラケット５に対して幅方向ＷＤに揺動する。

本実施形態のキャリパ４は、キャリパボディ４Ａの中間壁部４ｅから突設された二つの腕部４ｆを有する。図２に示すように、腕部４ｆは、ピン６によって支持される部位であり、ピン６が挿通される貫通孔４ｈを有する。なお、貫通孔４ｈには、ピン６及び腕部４ｆの摩耗を防止するための環状の弾性体７が装着される。
腕部４ｆは、ロータ２の幅方向ＷＤの中心軸Ｏ上に配置される。換言すると、腕部４ｆは、ロータ２の幅方向ＷＤの中心Ｃと、ロータ２の径方向に並んで配置される。

ブラケット５は、アンカー又はトルクメンバとも呼ばれる部材であって、図示しないナックルを介して車体に固定されている。図１に示すように、ブラケット５は、ロータ２の一部を幅方向ＷＤに跨いで設けられる。
本実施形態のブラケット５は、ピン６を保持する凸部５ａ，５ｂを有する。本実施形態では、二つのピン６が設けられているため、凸部５ａ，５ｂも二つずつ設けられている。凸部５ａ，５ｂは、幅方向ＷＤに互いに離隔して配置される。
図２及び図３に示すように、一方（本実施形態では車体側）の凸部５ａには、ピン６の一端部６ａが挿通される貫通孔５ｈが形成されている。また、他方（本実施形態では車輪側）の凸部５ｂには、ピン６の他端部６ｂが螺合する雌ねじ孔５ｃが形成されている。

ピン６は、幅方向ＷＤに延在し、腕部４ｆの貫通孔４ｈに挿通されるとともに、その両端部６ａ，６ｂがブラケット５の凸部５ａ，５ｂにそれぞれ固定される。本実施形態のピン６は、略円柱状であり、一端部６ａに雌ねじ孔６ｃが形成され、他端部６ｂの外周面に雄ねじ溝６ｄが形成されている。

ピン６は、一方の凸部５ａから他方の凸部５ｂへ向けて貫通孔５ｈ，４ｈの各々に挿通されたうえで、他端部６ｂが凸部５ｂに固定（螺合）される。そして、ピン６は、雌ねじ孔６ｃにボルト８が締結されることにより、ブラケット５と一体化される。

ピン６は、腕部４ｆの貫通孔４ｈに挿通された状態では、腕部４ｆの位置（すなわち、ロータ２の幅方向ＷＤの中心軸Ｏ上）でキャリパ４をスライド自在に支持する。したがって、キャリパ４は、ディスクブレーキ１の作動時に、ピン６の外周面を幅方向ＷＤに沿って摺動する。

［２．作用，効果］
従来のディスクブレーキでは、その作動時に、ピンがキャリパと一体的にスライド移動していた。このため、ロータの回転方向に作用するドラッグトルクが、ピンのスライド移動の抵抗となり、キャリパの揺動の不安定化を招く可能性があった。

これに対し、ディスクブレーキ１では、ピン６がブラケット５に固定されるとともにキャリパ４をスライド自在に支持するため、キャリパ４が幅方向ＷＤにスライド移動しても、ピン６はスライド移動しない。このように、ディスクブレーキ１では、ブラケット５に固定されたピン６に沿ってキャリパ４をスライド移動させるため、キャリパ４の揺動を安定化できる。これにより、ロータ２にパッド３をより適切に密着させられることから、パッド３の偏摩耗を抑制できる。

また、ピン６がロータ２の幅方向ＷＤの中心軸Ｏ上でキャリパ４を支持するため、ロータ２の回転で生じるドラッグトルクによりピン６に作用するモーメントを、小さく抑えることができる。これにより、ピン６の捩れや変形が抑制されることから、キャリパ４をより安定して支持できる。ディスクブレーキ１によれば、これによってもキャリパ４の揺動を安定化できる。このため、パッド３の偏摩耗を抑制できる。
さらに、前述のようにパッド３の偏摩耗が抑制されることで、パッド３の寿命を長期化できるとともに、ブレーキダストの発生を抑えられる。

［３．変形例］
前述したブラケット５に対するピン６の固定方法は一例である。ピン６は、ボルト８以外の手段でブラケット５に固定されてもよい。また、ピン６は、ブラケット５の凸部５ａ，５ｂ以外の部位に固定されてもよい。
ピン６によるキャリパ４の支持構造も、前述したものに限定されない。例えば、キャリパ４は、複数の腕部４ｆで各ピン６に支持されてもよい。

１ ディスクブレーキ
２ ロータ
３ パッド
３Ａ アウタパッド
３Ｂ インナパッド
４ キャリパ
４Ａ キャリパボディ
４Ｂ ピストン
４ｃ 外壁部
４ｄ 内壁部
４ｅ 中間壁部
４ｆ 腕部
４ｈ 貫通孔
５ ブラケット
５ａ 凸部
５ｂ 凸部
５ｃ 雌ねじ孔
５ｈ 貫通孔
６ ピン
６ａ 一端部
６ｂ 他端部
６ｃ 雌ねじ孔
６ｄ 雄ねじ溝
７ 弾性体
８ ボルト
Ｃ 中心
Ｏ 中心軸
ＷＤ 幅方向

Claims (1)

1. 車輪と一体回転する円盤状のロータと、
   前記ロータの幅方向の両側に配置された一対のパッドと、
   車体に固定されたブラケットと、
   一方の前記パッドを駆動するピストンを有するとともに前記ロータを前記幅方向に跨いで設けられ、作動時に前記ブラケットに対して揺動するキャリパと、
   前記幅方向に延在するとともに前記ブラケットに固定され、前記ロータの前記幅方向の中心軸上で前記キャリパをスライド自在に支持するピンと、
   を備えたことを特徴とするディスクブレーキ。

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