JPH06280909A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成でブレーキ力を増幅でき、しか
も摩擦パッドの偏摩耗を防止すること。 【構成】 ディスクブレーキ装置において、制動力に
よる摩擦パッド３，４のロータ周方向の力を受けて、て
この作用によりロータ軸方向のパッド押圧力を発生させ
るベルクランク１０を、パッド３，４と制動力受部２ｃ
〜２ｆの間に介在させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はブレーキ力の増幅と摩擦
パッドの偏摩耗防止を図るディスクブレーキ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ブレーキ力の増幅を図るディスクブレー
キ装置として特開昭５５−６０７３７号公報に開示され
ている。この装置は制動円板の両側面に一対の摩擦パッ
ドがシリンダ装置によって制動円板に対して直角な方向
に押し付けられるようになっているディスクブレーキ装
置において、固定部材に制動円板と直角な方向に摺動自
在であって前記制動円板を跨ぐ環状の板からなるキャリ
パと、前記固定部材に対し固定支持された環状の摩擦パ
ッド支持部材を備えており、この支持部材の制動円板と
平行な一対の内縁部に、制動円板の周方向に間隔を存し
て一対の切欠を設け、この切欠に夫々先端が戻しばねに
よって衝合される一対のリンクの基端を、前記一対の摩
擦パッドの裏板の各端部に、制動円板の側面と平行であ
って前記摩擦パッドの押し付け方向と直角に延びるピン
で以て支持して構成される。

【０００３】

【本発明が解決しようとする問題点】前記した従来のデ
ィスクブレーキ装置にはつぎのような問題点がある。

【０００４】 摩擦材の摩耗に伴ない摩耗パッドは制
動円板へ向って移動するので、各一対のリンクの成す角
度が縮小する。サーボ効果の倍力率はこの角度によって
決定され、摩耗によって倍力率が増大することになる。
従って、パッドの摩耗によりサーボ効果が変動し、ブレ
ーキの効きが不安定となる。又、各一対のリンクの成す
角度が縮小すると、リンクが支持部材の切欠に衝合する
ための距離が大きくなるので、制動時パッドの制動円板
の周方向に対する移動が大きくなり、ブレーキの効き遅
れが生じる。

【０００５】 シリンダに液圧を供給すると各パッド
は制動円板へ向って移動し、両パッドが制動円板に押付
けられると、各パッドはリンクが支持部材に衝合するま
で引摺り運動が続けられる。このため、摩擦材の摩耗に
伴い摩擦パッドの移動量が大きくなり、その結果、 ピ
ストンのこじりを生じたり、パッドの摺動抵抗が大きく
なって押圧面の摩耗 が激しくなるといった不都合があ
る。

【０００６】 一対の摩擦パッド、キャリパ等の一般
的なディスクブレーキ装置の構成要素に加えて、摩擦パ
ッド支持部材、戻しばね、リンク、ピン等付加する部品
点数が多く、構造が複雑であり、又組立作業性も煩雑で
ある。

【０００７】

【発明の目的】本発明は以上の点に鑑みて成されたもの
で、その目的とするところはブレーキ力の増幅が図れる
と共に、摩擦パッドの偏摩耗を防止できるディスクブレ
ーキ装置を提供することにある。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】すなわち、本発明はロ
ータの一側で車体に取付けられる支持部材に、ロータの
回転方向に間隔を置きロータの軸線と平行な一対の制動
力受部を形成し、ロータの両側面に摩擦係合する一対の
摩擦パッドの少なくとも一方を前記制動力受部間に装架
し、ブレーキ作用時におけるパッドの制動力を前記制動
力受部で支承したディスクブレーキ装置において、制動
力による前記パッドのロータ周方向の力を受けて、てこ
の作用によりロータ軸方向のパッド押圧力を発生させる
ベルクランクを、前記パッドと制動力受部の間に介在さ
せたことを特徴とするディスクブレーキ装置である。

【０００９】

【実施例１】つぎに図面を参照しながら本発明の一実施
例について説明する。

【００１０】＜イ＞全体の構成 図１は一部を破断したディスクブレーキ装置の平面図、
図２は一部を破断したその正面図を示す。ロータ１は車
軸に固定され、支持部材であるキャリア２は取付孔２
ａ，２ｂを介して車体にボルトで取り付けられている。
キャリア２には複数の制動力受部２ｃ〜２ｆが形成され
ていて、一対の制動力受部２ｃ、２ｄはインナパッド３
を摺動自在に支持し、他の一対の制動力受部２ｅ、２ｆ
はアウタパッド４を摺動自在に支持している。尚、制動
力受部２ｃと２ｅ及び２ｄと２ｆは夫々連続して一体に
形成してもよい。キャリパ５は前記キャリア２に植設さ
れた一対のガイドピン６，７によりロータ１軸方向に摺
動可能に支持されている。前記キャリパ５の一方に穿設
したシリンダ穴５ａ内にはピストン８が液密に嵌挿され
ていると共に、ロータ１を跨いだ他方には作用爪５ｂが
形成され、ロータ１の両側面に相対向してインナパッド
３とアウタパッド４が配設される。

【００１２】＜ロ＞ベルクランク 各パッド３，４と制動力受部２ｃ〜２ｆとの間には合計
４つのベルクランク１０が介在されている。何れのベル
クランク１０も同様であるから図３、４を参照しながら
アウタパッド４と制動力受部２ｅの間に介在する部位に
ついて説明し、他の部位におけるベルクランク１０の説
明を省略する。ベルクランク１０は略Ｌ字形を呈する鋼
製のてこ部材で、アウタパッド４の裏金４ａの側面４ｂ
に当接する第１係合部１０ａと、裏金４ａの裏面４ｃに
当接する押圧部１０ｂと、前記第１係合部１０ａよりロ
ータ１軸方向にロータ１から（図３中のｙ寸法）離れた
位置で前記制動力受部２ｅに当接し、回動中心となる第
２係合部１０ｃとを一体成形して構成される。ベルクラ
ンク１０は、公知の引抜加工又は押出加工により柱状に
形成したものを所定寸法に切断したり、或いはプレス加
工や鍛造加工で成型したものや、焼結材を用いてもよ
い。またベルクランク１０はクリップ１１によりアウタ
パッド４に弾力的に保持されている。クリップ１１はば
ね板をクランク形に折曲し、ベルクランク１０の押圧部
１０ｂに当接する当接部１１ａと、当接部１１ａの他端
側に形成した着底部１１ｂと、両面１１ａ、１１ｂの間
を連結する中間部１１ｃと、当接部１１ａの両側縁を着
底部１１ｂの方向に折曲して形成した一対の挟持片１１
ｄ，１１ｄとを一体成形して構成される。クリップ１１
は着底部１１ｂを裏金４ａの裏面４ｃに形成した突起４
ｄに加締めたり、或いはボルト等を用いて取り付けられ
ている。

【００１３】

【作用】つぎにディスクブレーキ装置の作動について説
明する。

【００１４】＜イ＞制動時 前進時にブレーキを作動するとピストン８が図１の下方
へ移動し、インナーパッド３をロータ１に押圧すると共
に、その反作用でアウタパッド４をロータ１の他の側面
に押圧して制動力が発生する。

【００１５】＜ロ＞ブレーキ力の増幅 図１、２において矢印Ｚ方向のロータの回転を前進時と
すると、各パッド３、４がロータ１に当接するとＺ方向
の回転力を受け、この力は図面左の制動力受部２ｃ，２
ｅで支持される。各パッド３，４がＺ方向の回転力を受
けると、ベルクランク１０のてこの作用により付加的に
ロータ１軸方向のパッド押圧力が発生し、ブレーキ力が
増幅（自己サーボ効果）される。図３はアウタパッド４
と制動力受部２ｅの間に介在したベルクランク１０を示
し、同図を基にブレーキ力の増幅機構について説明す
る。図３においてベルクランク１０の第１係合部１０ａ
と裏金４ａの側面４ｂとの当接部をＰ₁ 、ベルクランク
１０の押圧部１０ｂと裏面４ｃの当接部をＰ₂ 、ベルク
ランク１０の第２係合部１０ｃと制動力受部２ｅの当接
部をＰ₃ とすると、アウタパッド４にＺ方向の力が作用
すると、この力は力点である当接部Ｐ₁ を介してベルク
ランク１０へ伝えられる。するとベルクランク１０が当
接部Ｐ₃ を支点に反時計回りに回動し、その結果、ベル
クランク１０の押圧部１０ｂがアウタパッド４の裏面４
ｃを押圧してロータ１軸方向のパッド押圧力が発生す
る。以上のブレーキ力の増幅機構は、インナパッド３と
制動力受部２ｃの間に介在したベルクランク１０の場合
も同様であり、またロータ１がＺ方向と逆方向に回転し
ているとき（後進時）に制動した場合も同様に機能す
る。尚、矢印Ｚと逆方向の後進時にはインナパッド３は
制動力受部２ｄで、アウタパッド４は制動力受部２ｆで
制動力を受けることになる。また各ベルクランク１０は
クリップ１１を介してパッド３，４に係着されており、
したがって、各パッド３、４の摩擦材の摩耗に伴いベル
クランク１０がパッド３，４と一体的にロータ１に向っ
て移動するため、前述したブレーキ力の増幅機構の変動
やブレーキの効き遅れを回避できる。

【００１６】＜ハ＞サーボ効果の倍力比 つぎにベルクランク１０によるサーボ効果の倍力比につ
いて考察する。図３において、ベルクランク１０の回動
中心である当接部Ｐ₃ から作用点である当接部Ｐ₂ まで
のロータ１周方向の距離をｘ、力点である当接部Ｐ₁ か
ら当接部Ｐ₃ までのロータ１軸方向の距離をｙ、各パッ
ド３，４とロータ１の摩擦係数をμ、ロータ１軸方向の
パッド押圧力をＦとすると倍力比は次の数１で表わすこ
とができる。（但し、各部の摩擦抵抗は考えない）

【数１】つまり μ・ｙ／ｘがサーボ効果の増幅分とな
る。したがって、サーボ効果の倍力比はベルクランク１
０の寸法比（ｙ／ｘ）によって任意に変更できる。

【００１７】＜ニ＞パッドの偏摩耗について つぎにパッド３、４の偏摩耗について検討する。一般に
回転するロータの両側面に摩擦係合するパッドは、ロー
タ回出側よりロータ回入側が大きく摩耗する。いわゆる
偏摩耗が発生する。これはパッドのロータ回入側にロー
タへの食い込み作用が働き、パッドに面圧の偏りが発生
（パッド回入側のロータ面圧が高く、回出側のロータ面
圧が低い）するためである。現象としてはパッド回入側
がロータに近く、回出側がロータから遠い方向に傾きを
生じる。本実施例では、ロータ１の回出側であるパッド
３，４と制動力受部２ｃ，２ｅの間に夫々ベルクランク
１０，１０を介在させ、ロータ回出側のパッド３，４裏
面を押圧して各パッド３，４の傾きを補正するので、従
来のようなパッド３，４の偏摩耗を防止できる。

【００１８】

【実施例２】前記実施例はキャリアを支持部材とするピ
ンスライド型のディスクブレーキ装置に適用した実施例
について説明したが、固定キャリパ型（いわゆるオポー
ズド型）のディスクブレーキ装置に適用することも可能
である。固定キャリパ型に適用する場合、ベルクランク
はキャリパに形成した制動力受部とパッドの間に介在さ
せればよい。その他、種々の形式のディスクブレーキ装
置に適用可能であり、要は制動力を支持する部材の制動
力受部と一対のパッドの少なくとも一方のパッドとの間
にベルクランクを介在させればよい。

【００１９】

【実施例３】前述したようにサーボ効果の倍力比はベル
クランク１０の寸法比（ｙ／ｘ）で決定されるが、この
寸法の比（ｙ／ｘ）を制動力受部２ｃ〜２ｆとベルクラ
ンク１０の第２係合部１０ｃとの当接面の摩擦係数以上
に設定すると、ベルクランク１０の第２係合部１０ｃは
制動力受部２ｃ〜２ｆ上で転動せず滑りが生ずる。しか
しながら制動力受部２ｃ〜２ｆとベルクランク１０の第
２係合部１０ｃとの当接面の少なくともどちらか一方に
高摩擦係数の処理を施せば、倍力比を更に大きく設定で
きる。この高摩擦係数の処理は例えば、ショットブラス
ト加工を行ない当接面の表面に凹凸を発生させたり、す
べり止め塗料や高摩擦係数の合成樹脂材料をコーティン
グしたり、セラミックス、金属等を溶射したりする方法
を採用できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから次
のような効果を得ることができる。

【００２１】＜イ＞ パッドと制動力受部の間に介在さ
せたベルクランクのてこ作用により、ブレーキ力を増幅
することができると共に、制動時におけるパッドの傾き
を補正してパッドの偏摩耗を効果的に防止できる。。

【００２２】＜ロ＞ サーボ効果の倍力比は、ベルクラ
ンクの寸法比を変更するだけで任意に設定することがで
き、車種に応じた最適な倍力比を容易に得ることがてき
る。

【００２３】＜ハ＞ 摩擦材が摩耗してもベルクランク
はパッドと一体的にロータに向って移動するので、サー
ボ倍率の変動やブレーキの効き遅れを生じることがな
く、常に安定した効きが得られる。

【００２４】＜ニ＞ ベルクランクは単純な形状である
から製作性に優れ、引抜加工、押出し加工、プレス加
工、鍛造加工、焼結加工等の公知の成形方法を採用し
て、経済的に製作できる。部品ひとつの製造コストが最
終製品のコストに大きく影響するディスクブレーキ装置
のような量産品にあっては、その経済的効果は極めて大
きい。

【００２５】＜ホ＞ パッドと制動力受部の間にベルク
ランクを介在させるだけであるから、構造が簡単でディ
スクブレーキ装置への組立作業も容易である。

【００２６】＜ヘ＞ 種々のタイプのディスクブレーキ
装置に適用でき、汎用性に富む。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一部を破断したディスクブレーキ装置の平面
図

【図２】 一部を破断したディスクブレーキ装置の正面
図

【図３】 アウタパッド端部におけるベルクランクの拡
大図

【図４】 ベルクランクとクリップの斜視図

【式１】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータの一側で車体に取付けられる支持
   部材に、ロータの回転方向に間隔を置きロータの軸線と
   平行な一対の制動力受部を形成し、ロータの両側面に摩
   擦係合する一対の摩擦パッドの少なくとも一方を前記制
   動力受部間に装架し、ブレーキ作用時におけるパッドの
   制動力を前記制動力受部で支承したディスクブレーキ装
   置において、 制動力による前記パッドのロータ周方向の力を受けて、
   てこの作用によりロータ軸方向のパッド押圧力を発生さ
   せるベルクランクを、前記パッドと制動力受部の間に介
   在させたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
2. 【請求項２】 前記ベルクランクは前記パッドの側面に
   当接する第１係合部と、パッド裏面に当接する押圧部
   と、前記第１係合部よりロータ軸方向にロータから離れ
   た位置で前記制動力受部に当接し、回動中心となる第２
   係合部とから成ることを特徴とする前記請求項１記載の
   ディスクブレーキ装置。