JP5488872B2

JP5488872B2 - ディスクブレーキ

Info

Publication number: JP5488872B2
Application number: JP2009156309A
Authority: JP
Inventors: 隆佐野
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2029-06-30
Also published as: JP2011012729A

Description

本発明は、車両等を制動するためのディスクブレーキに関する。

例えば、ディスクブレーキでは、ブレーキ性能を向上させる上で、ディスクロータの外径を大きく設定して熱容量を増大させることが有効である。そこで、特許文献１に記載されているように、ディスクロータの外径を大きく設定するために、キャリア（取付部材）のディスクロータを跨ぐ部分（以下、跨部という）の厚さ（ディスクロータの径方向の寸法）をできるだけ小さくすることが試みられている。この特許文献１に記載されているディスクブレーキには、インナ側パッドガイドとアウタ側パッドガイドとを連結部で連結して形成したパッドスプリングがキャリア（取付部材）のディスクロータ回転方向両側に設けられている。。

特開２００８−１３８７５２号公報

上記の特許文献１のディスクブレーキにおいては、パッドスプリングの連結部の幅（ディスクロータの径方向の寸法）を小さく設定すると、パッドスプリングの剛性が不足してパッドスプリングにガタツキが発生する可能性がある。本発明は、ディスクロータの外径を大きく設定した場合のパッドスプリングのガタツキを防止したディスクブレーキを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のディスクブレーキは、取付部材は、ディスクロータ回転方向両側に一対で設けられディスクロータを挟んでディスクロータ軸方向両側に設けられるパッドガイドを有し、パッドガイドは、摩擦パッドの凸部が嵌合され底部に摩擦パッドからの制動トルクをパッドスプリングを介して支持するトルク支持部が形成される凹部を有するとともに、パッドガイドのディスクロータ対向面に対して反対側の側面には、ディスクロータ回転方向における取付部材の中央部から外方へ延びるとともにディスクロータ軸方向における取付部材の外方へパッドガイドから突出する突出部が設けられ、パッドスプリングは、各パッドガイドにそれぞれ単独で設けられており、パッドガイドに嵌合される嵌合部と、該嵌合部におけるトルク支持部との対応位置のディスクロータ軸方向両側からそれぞれがパッドガイドのディスクロータ対向面と該ディスクロータ対向面と反対側の側面とに当接してディスクロータ回転方向における取付部材の中央部から外方へ延びてパッドガイドを挟持する一対の係止部と、を有し、一対の係止部は、取付部材のディスクロータ対向面に当接する固定爪と、取付部材のディスクロータ対向面に対して反対側の側面に当接する係止爪と、を有し、係止爪は、パッドスプリングの嵌合部が対応する各パッドガイドの凹部に嵌合される途中から弾性変形し、各パッドガイドの突出部に当接し、突出部は、取付部材のディスクロータ対向面に対してディスク軸方向外方へ傾斜した傾斜部と、該傾斜部に連続し取付部材のディスクロータ対向面に対して平行な頂部と、を有し、パッドスプリングの係止爪の先端側が突出部の頂部に当接し、パッドスプリングが取付部材に固定されることを特徴とする。

本発明によれば、パッドスプリングのガタツキを防止したディスクブレーキを提供することができる。

本実施形態のディスクブレーキの平面図である。本実施形態のディスクブレーキの正面図である。本実施形態のディスクブレーキのキャリアを取り外した状態の平面図である。本実施形態のディスクブレーキのキャリア単体の平面図である。本実施形態のディスクブレーキに使用されるパッドスプリングの斜視図である。図５に示されるパッドスプリングの平面図である。図５に示されるパッドスプリングの正面図である。本実施形態の説明図で、パッドスプリングをパッドガイドに取り付ける工程の初期段階を示す図である。図８に示される状態からパッドスプリングを移動させてパッドスプリングの係止爪がパッドガイド側部の突出部（傾斜面）に当接した状態を示す図である。図９に示される状態からパッドスプリングをさらに移動させてパッドスプリングのパッドガイドへの取り付けが完了した状態を示す図である。

本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。
図１および図２に示されるディスクブレーキ１は、車両に取付けられるディスクブレーキ１であり、ディスクロータ２の回転方向（図１および図２における左右方向。以下、ディスク回転方向という。）に延びてディスクロータ２をディスクロータ２の軸方向（図１における上下方向。以下、ディスク軸方向という。）へ跨ぐように設けられるキャリア３（取付部材）と、該キャリア３に取付けられディスクロータ２の各摩擦面２ａ，２ｂに対向配置される一対の摩擦パッド４，５と、ディスクパス部を介してディスクロータ２を跨ぐように設けられ車両のアウタ側（図１における下側）に爪部６が形成されるとともに車両のインナ側（図１における上側）にシリンダボアとピストンとからなるシリンダ部が構成されるキャリパ７と、を含む。

キャリパ７は、ディスク軸方向に延びてディスク回転方向に離間する一対のスライドピン８，９を有し、各スライドピン８，９は、キャリア３により摺動可能に支持される。これにより、キャリパ７は、一対のスライドピン８，９が案内されディスク軸方向へ移動可能である。キャリパ７の各スライドピン８，９の取付部とキャリア３との間における各スライドピン８，９の外周には、各スライドピン８，９の外表面を保護するためのブーツ１０が設けられている。各摩擦パッド４，５のディスク回転方向両端部（図２における左右両側端部）には、後述するパッドスプリング１５，１６を介してキャリア３の対応する各パッドガイド１１，１２，１３，１４（図４参照）の各凹部２１，２２，２３，２４に係合される凸部１７，１８が設けられる。そして、各摩擦パッド４，５は、凸部１７，１８が対応する凹部２１，２２，２３，２４に案内されディスク軸方向へ移動可能に配置されている。

そして、アウタ側の摩擦パッド４制動時に、ディスクロータ２の回転力は、ディスクロータ２が正回転（図２に示されるＡ方向へ回転）している場合、各摩擦パッド４，５の図２における左側の各凸部１７が、キャリア３の図２における左側の各パッドガイド１１，１３の凹部２１，２３の底部に形成された各トルク支持部２１ａ，２３ａにより支持される。なお、ディスクロータ２が逆回転（図２に示されるＡ方向と逆回転）している場合、各摩擦パッド４，５の図２における右側の凸部１８が、キャリア３の図２における右側の各パッドガイド１２，１４の凹部２２，２４の底部に形成された各トルク支持部２２ａ，２４ａにより支持される。

キャリア３（取付部材）は、例えばダクタイル鋳鉄により形成され、図４に示されるように、ディスク回転方向両側にディスクロータ２をディスク軸方向（図４における上下方向）へ跨ぐように設けられる一対の跨部１９，２０と、ディスク回転方向へ延びて一対の跨部１９，２０間を連結する一対の側板２５，２６と、を含む枠形状に形成されている。側板２５の両端には、上述した一対のパッドガイド１１，１２が設けられ、該一対のパッドガイド１１，１２の各対向面（キャリア３のディスク回転方向中央へ向けられた面）には、それぞれ略コ字状に形成され底部がトルク支持部２１ａ，２２ａとなる凹部２１，２２が設けられている。そして、一対のパッドガイド１１，１２のアウタ側の面（図４における下側の面で、ディスクロータ対向面１１ａ，１２ａに対して反対側の側面）には突出部２７が設けられている。この突出部２７により、一対のパッドガイド１１，１２のアウタ側に、各パッドガイド１１，１２のディスクロータ対向面１１ａ，１２ａに対してディスク軸方向外方（アウタ側）へ傾斜した傾斜部２８と、該傾斜部２８に連続し各パッドガイド１１，１２のディスクロータ対向面１１ａ，１２ａに対して平行な頂部２９が形成される。

また、側板２６の両端には、上述した一対のパッドガイド１３，１４が設けられ、該一対のパッドガイド１３，１４の各対向面（キャリア３のディスク回転方向中央へ向けられた面）には、それぞれ略コ字状に形成され底部がトルク支持部２３ａ，２４ａとなる凹部２３，２４が設けられている。そして、一対のパッドガイド１３，１４のインナ側の面（図４における上側の面で、ディスクロータ対向面１３ａ，１４ａに対して反対側の側面）には突出部２７が設けられている。この突出部２７により、一対のパッドガイド１３，１４のインナ側に、各パッドガイド１３，１４のディスクロータ対向面１３ａ，１４ａに対してディスク軸方向外方（インナ側）へ傾斜した傾斜部２８と、該傾斜部２８に連続し各パッドガイド１３，１４のディスクロータ対向面１３ａ，１４ａに対して平行な頂部２９が形成される。

パッドスプリング１６は、ばね鋼により構成されており、パッドガイド１２，１３に取付けられる。図５乃至図７に示されるように、パッドスプリング１６は、パッドガイド１２，１３の凹部２２，２３のトルク支持部２２ａ，２３ａ（底部）に当接されるトルク受け部３１（嵌合部）と、該トルク受け部３１のディスク軸方向両端からディスク回転方向外方（図６における上方）へ向けて延びる一対の係止部３２，３３と、トルク受け部３１の上端からディスク回転方向内方へ延び略コ字状に形成された凹部２２，２３の上側の面に当接される嵌合片３４（嵌合部）と、トルク受け部３１の下端に接続されアウタ側の摩擦パッド４の凸部１７およびインナパッド５の凸部１８をディスクロータ２の径方向外方（図２における上方）へ付勢するパッド付勢部３５とを含む。

一対の係止部３２，３３のうち、パッドガイド１２，１３のディスクロータ対向面１２ａ，１３ａに当接される固定爪３２は、先端に向けてディスクロータ２に対して離間する側へ僅かに内向するように傾斜し、その先端が当該パッドスプリング１６の取付を容易にするためにディスクロータ２側（図６における左側）へ曲げられている。他方、パッドガイド１２，１３のディスクロータ対向面１２ａ，１３ａに対して反対側の側面に当接される係止爪３３は、平面視で略Ｓ字状に形成され、トルク受け部３１からディスクロータ２に対して離間する方向（図６における右方向）へ延びる第１片３３ａと、第１湾曲部３３ｂを介して第１片３３ａに連続し先端に向けてディスクロータ２側へ内向するように所定角度で傾斜する第２片３３ｃと、該第２片３３ｃの先端に設けられ第１湾曲部３３ｂに対して反対側へ湾曲する第２湾曲部３３ｄと、により構成される。なお、第２片３３ｃは、固定爪３２に対して長さが略等しく、かつ幅（図５における上下方向の寸法）が小さく形成されている。

パッド付勢部３５は、トング形状に形成され、トルク受け部３１のディスク径方向内方端からディスク回転方向内方（図６における下方）へ延びる基片３５ａと、摩擦パッド４，５の対応する凸部１８，１７の下端面に当接される当接片３５ｂと、一端が基片３５ａのディスクロータ２側に対して反対側の端部に接続されるとともに他端が当接片３５ｂのディスクロータ２側に対して反対側の端部に接続される略Ｃ字形状に形成され周方向へ押し縮められることで付勢力を発生させるばね片３５ｃとにより構成される。なお、図５および図７に示されるように、パッドスプリング１６は、トルク受け部３１とパッド付勢部３５の基片３５ａとの間に切り起こし部３６を有し、該切り起こし部３６を対応するパッドガイド１２、１３のそれぞれ略コ字状に形成された凹部２２，２３の下側の面に当接させることで、当該パッドスプリング１６がディスク回転方向に移動しないように保持している。

他方、パッドスプリング１５は、対角上に位置するパッドガイド１１，１４に取付けられ、パッドスプリング１６に対してミラー対称に形成されるので、ここでは、パッドスプリング１５のパッドスプリング１６に対する相当部分にパッドスプリング１６と同一の名称および符号を付与して、パッドスプリング１５の詳細な説明を省略する。
本実施形態では、アウタ側の摩擦パッド４は、その凸部１７、１８がそれぞれパッドスプリング１５，１６のパッド付勢部３５，３５によりディスク径方向外方（図２における上方）へ付勢されキャリア３に対するずれおよびガタツキが防止される。また、インナパッド５は、その凸部１７、１８がそれぞれパッドスプリング１６，１５のパッド付勢部３５，３５によりディスク径方向外方（図２における上方）へ付勢されキャリア３に対するずれやガタツキが防止される。

図２に示されるように、各摩擦パッド４，５には、凸部１８のディスクロータ２側（パッドライニング側）とは反対側の面にそれぞれパッド戻しばね３７（戻しばね）が設けられる。該パッド戻しばね３７は、一端の固定部３７ａが対応する摩擦パッド４，５の凸部１８に固定され他端がＲ部３７ｂを介して外側へ曲げられた略Ｖ字状に形成される。そして、図３に示されるように、各摩擦パッド４，５がキャリア３に組み付けられた状態では、各パッド戻しばね３７は、Ｒ部３７ｂがそれぞれパッドガイド１２，１４に取付けられたパッドスプリング１６，１５の係止爪３３、具体的には第２湾曲部３３ｄに当接される。なお、パッド戻しばね３７のＲ部３７ｂの曲率半径は、各パッドスプリング１５，１６の係止爪３３の第２湾曲部３３ｄの曲率半径に対して小さく設定されている。なお、本実施形態においては、図２のＡ方向のディスク回転方向に対して回入側にのみパッド戻しばね３７を設けるようにしているが、これに限らず、回出側にもパッド戻しばね３７を設けるようにしてもよい。

本実施形態では、パッドスプリング１５がキャリア３（取付部材）の対角上に位置するパッドガイド１１，１４に取付けられ、パッドスプリング１６が他方の対角上に位置するパッドガイド１２，１３に取付けられる。ここでは、パッドスプリング１５をパッドガイド１４に取付ける場合の手順を説明し、パッドスプリング１５をパッドガイド１１に取付ける手順、ならびにパッドスプリング１６をそれぞれパッドガイド１２，１３に取付ける手順は、パッドスプリング１５をパッドガイド１４に取付ける手順と同一であるので、これらの説明を省略する。

まず、図８に示されるように、パッドスプリング１５のトルク受け部３１（嵌合部）をパッドガイド１４の凹部２４のトルク支持部２４ａ（底部）に対向させ、パッドガイド１４のディスクロータ対向面１４ａによりパッドスプリング１５の固定爪３２（係止部）の内側を案内しながら、パッドスプリング１５をパッドガイド１４に対してディスク回転方向外方（図８における右方向）へ移動させる。すると、図９に示されるように、パッドスプリング１５を移動させる途中で、係止爪３３（係止部）の第２湾曲部３３ｄがパッドガイド１４の傾斜部２８に当接する。そして、第２湾曲部３３ｄを引き続き傾斜部２８により案内するとともに係止爪３３の第１湾曲部３３ｂを弾性変形させながら、パッドスプリング１５をパッドガイド１４に対してさらに押し込み、パッドスプリング１５のトルク受け部３１をパッドガイド１４の凹部２４のトルク支持部２４ａに当接させることにより、図１０に示されるように、パッドスプリング１５のパッドガイド１４への取付けが完了する。

上述した手順で、各パッドガイド１１，１２，１３，１４にそれぞれ対応するパッドスプリング１５，１６を順次取付けた後、アウタ側の摩擦パッド４の各凸部１７、１８で各パッドガイド１１，１２に取り付けられた各パッドスプリング１５，１６のパッド付勢部３５の当接片３５ｂを押し下げるようにして、各凸部１７、１８を各パッドガイド１１，１２の凹部２１，２２に各パッドスプリング１５，１６を介してディスク軸方向へ移動可能に嵌合させる。これにより、アウタ側の摩擦パッド４がキャリア３に取付けられ、当該アウタ側の摩擦パッド４の凸部１８に取付けられているパッド戻しばね３７（戻しばね）のＲ部３７ｂが、パッドガイド１２に設けられた突出部２７の頂部２９に当接するパッドスプリング１６の係止爪３３、具体的には第２湾曲部３３ｄにより受けられる。

同様に、インナパッド５の各凸部１７、１８で各パッドガイド１３，１４に取り付けられた各パッドスプリング１６，１５のパッド付勢部３５の当接片３５ｂを押し下げるようにして、各凸部１７、１８を各パッドガイド１３，１４の凹部２３，２４に各パッドスプリング１６，１５を介してディスク軸方向へ移動可能に嵌合させる。これにより、インナパッド５がキャリア３に取付けられ、当該インナパッド５の凸部１８に取付けられているパッド戻しばね３７のＲ部３７ｂが、パッドガイド１４に設けられた突出部２７の頂部２９に当接するパッドスプリング１５の係止爪３３の第２湾曲部３３ｄにより受けられる。

したがって、制動解除後、アウタ側の摩擦パッド４に取付けられたパッド戻しばね３７により、キャリパ７をキャリア３に対してディスク軸方向外方（アウタ側）へ移動させてアウタ側の摩擦パッド４をディスクロータ２から離間させることができ、ディスクブレーキ１の引き摺りを抑止することができる。また、インナパッド５に取付けられたパッド戻しばね３７により、アウタ側の摩擦パッド４に取付けられたパッド戻しばね３７によるキャリパ７の戻し量が大き過ぎてインナパッド５がディスクロータ２に接触してしまうのを防止することができる。

本実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、キャリア３（取付部材）のアウタ側のディスク回転方向両側に一対のパッドガイド１１，１２を設け、キャリア３のインナ側のディスク回転方向両側に一対のパッドガイド１３，１４を設け、各パッドガイド１１，１２，１３，１４にそれぞれ対応するパッドスプリング１５，１６を単独で取付けている。このため、上記従来技術では、パッドスプリング１５，１６の剛性不足に起因するパッドスプリング１５，１６のずれおよびガタツキが問題となる可能性があるが、本実施形態では、各パッドスプリング１５，１６のトルク受け部３１のディスク回転方向両側から延びる一対の係止部３２，３３により対応する各パッドガイド１１，１２，１３，１４のディスク軸方向両側を挟持したので、パッドスプリング１５，１６のずれやガタツキを解消することができる。そして、一対の係止部３２，３３を構成する固定爪３２と係止爪３３とのディスク回転方向外方へ延びる長さを等しく形成し、ディスク径方向の幅を変えて（係止爪３３の幅を小さくする）、固定爪３２のばね力と係止爪３３のばね力とを相対して調節することにより、パッドスプリング１５，１６をディスク軸方向へずれ難くすることができる。

また、ディスクロータ２の外径が大きくなるに伴いキャリア３の跨部１９，２０のディスク径方向の厚さが小さくなった場合であっても、ディスクロータ２を跨いでパッドスプリング１１，１３間およびパッドスプリング１２、１４間が連結されている従来技術のディスクロータ１（例えば、特許文献１参照）のように、パッドスプリング１５，１６に要求される精度が高まり製造コストが上昇することがない。

さらに、各パッドガイド１１，１２，１３，１４のディスクロータ対向面１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに対して反対側の側面に突出部２７を設けている。このため、各パッドスプリング１５，１６の取付け時に、各突出部２７に形成された傾斜部２８により係止爪３３の第２湾曲部３３ｄを頂部２９へ向けて案内されるので、各パッドスプリング１５，１６の各パッドガイド１１，１２，１３，１４への組み付け性を向上させることができる。

そして、制動解除後、アウタ側の摩擦パッド４に取り付けられたパッド戻しばね（戻しばね）３７により、キャリパ７をキャリア３に対してディスク軸方向外方（アウタ側）へ移動させてアウタ側の摩擦パッド４をディスクロータ２から離間させることができ、ディスクブレーキ１の引き摺りを抑止することができる。また、インナパッド５に取付けられたパッド戻しばね３７により、アウタ側の摩擦パッド４に取付けられたパッド戻しばね３７によるキャリパ７の戻し量が大き過ぎてインナパッド５がディスクロータ２に接触してしまうのを防止することができる。さらに、各パッド戻しばね３７のＲ部３７ｂを対応する各パッドスプリング１５，１６の係止爪３３の第２湾曲部３３ｄに当接させたので、キャリア３（取付部材）側に、各パッド戻しばね３７の受けを新たに設ける必要がない。

また、パッド戻しばね（戻しばね）３７の先端が、パッドスプリング１６，１５の係止爪３３、具体的には第２湾曲部３３ｄに当接するようになっているため、係止爪３３は、パッドスプリング１６の係止とパッド戻しばね３７の受承との２つの機能を兼ねている。このため、特開２００９−４１７６９号公報に示されているように、パッドスプリングに別途、戻しばねための当接板部（受承部分）を形成する必要がなく、パッドスプリングの製造を容易にすることができる。

１ディスクブレーキ、２ディスクロータ、３キャリア（取付部材）、４，５摩擦パッド、７キャリパ、１１，１２，１３，１４パッドガイド、１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａディスクロータ対向面、１５，１６パッドスプリング、１７，１８凸部、２１，２２，２３，２４凹部、２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａトルク支持部、２７突出部、３２固定爪（係合部）、３３係止爪（係合部）、３７パッド戻しばね（戻しばね）

Claims

ディスクロータ回転方向に延びて該ディスクロータ回転方向両側にディスクロータをディスクロータ軸方向へ跨ぐ取付部材と、前記ディスクロータ回転方向両側に凸部を有し前記取付部材にディスクロータ軸方向へ摺動可能に取付けられる少なくとも一対の摩擦パッドと、前記取付部材に設けられ該取付部材に対する前記ディスクロータ軸方向への移動により前記摩擦パッドが前記ディスクロータの両面に押圧されるキャリパと、前記取付部材と前記摩擦パッドとの間に設けられ前記摩擦パッドをディスクロータ径方向外方へ付勢するパッドスプリングとを備えるディスクブレーキであって、
前記取付部材は、前記ディスクロータ回転方向両側に一対で設けられ前記ディスクロータを挟んで前記ディスクロータ軸方向両側に設けられるパッドガイドを有し、
前記パッドガイドは、前記摩擦パッドの凸部が嵌合され底部に前記摩擦パッドからの制動トルクを前記パッドスプリングを介して支持するトルク支持部が形成される凹部を有するとともに、前記パッドガイドのディスクロータ対向面に対して反対側の側面には、前記ディスクロータ回転方向における前記取付部材の中央部から外方へ延びるとともに前記ディスクロータ軸方向における前記取付部材の外方へ前記パッドガイドから突出する突出部が設けられ、
前記パッドスプリングは、各パッドガイドにそれぞれ単独で設けられており、前記パッドガイドに嵌合される嵌合部と、該嵌合部における前記トルク支持部との対応位置の前記ディスクロータ軸方向両側からそれぞれが前記パッドガイドのディスクロータ対向面と該ディスクロータ対向面と反対側の側面とに当接して前記ディスクロータ回転方向における前記取付部材の中央部から外方へ延びて前記パッドガイドを挟持する一対の係止部と、を有し、
前記一対の係止部は、前記取付部材のディスクロータ対向面に当接する固定爪と、前記取付部材のディスクロータ対向面に対して反対側の側面に当接する係止爪と、を有し、
前記係止爪は、前記パッドスプリングの前記嵌合部が対応する各パッドガイドの前記凹部に嵌合される途中から弾性変形し、各パッドガイドの前記突出部に当接し、
前記突出部は、前記取付部材のディスクロータ対向面に対してディスク軸方向外方へ傾斜した傾斜部と、該傾斜部に連続し前記取付部材のディスクロータ対向面に対して平行な頂部と、を有し、
前記パッドスプリングの係止爪の先端側が前記突出部の頂部に当接し、前記パッドスプリングが前記取付部材に固定されることを特徴とするディスクブレーキ。
一端が前記摩擦パッドに固定されるとともに他端が前記取付部材側に当接され該摩擦パッドを前記ディスクロータに対して離間する方向へ付勢する戻しばねを有し、該戻しばねの他端が、前記取付部材のディスクロータ対向面に対して反対側の側面に当接する前記係止爪に当接す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。