JPH06323350A - 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、各パッド
３，４の裏金と制動力受部２ｃ〜２ｆとの間にプッシュ
ロッド１０を介在し、プッシュロッド１０を介して摩擦
パッド３，４に作用する制動力の一部の力をロータ軸方
向のパッド押圧力として発生させることで、ブレーキ力
の増幅と摩擦パッドの偏摩耗を防止する。

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、摩擦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、制動時摩擦パッド
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摩擦パ
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、各摩擦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、摩擦パッドの
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摩擦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、
前記各パッド裏金と制動力受部との間にプッシュロッド
を介在させ、プッシュロッドの一方をロータの摺動方向
に垂直なパッドの裏金の面に当接させると共に、プッシ
ュロッドの他方を前記一方の当接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させ、制
動時に摩擦パッドを介してプッシュロッドが受けるロー
タ周方向の力により発生するロータ軸方向の分力をロー
タ軸方向のパッド押圧力として作用させるように構成し
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

【００１１】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２ａ，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＞プッシュロッド

【００１３】各パッド３，４と制動力受部２ｃ〜２ｆと
の間には合計４つのプッシュロッド１０が介在されてい
る。何れのプッシュロッド１０も同様であるから図３〜
５を参照しながらアウタパッド４と制動力受部２ｅの間
に介在するプッシュロッド１０について説明し、他の部
位におけるプッシュロッド１０の説明を省略する。プッ
シュロッド１０は図５に示すように略く字形を呈する部
材で、第１係合部１０ａと第２係合部１０ｂとを一体成
形して構成され、その形成方法としては公知の引抜加工
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
や焼結材を採用できる。プッシュロッド１０は、その第
１係合部１０ａをアウタパッド４の裏金４ａに穿設した
係合孔４ｂの側面４ｃに当接し、第２係合部１０ｂを前
記第１係合部１０ａの当接位置よりロータ１軸方向にロ
ータ１から離れた位置の制動力受部２ｅに当接するよう
に配設されている。またプッシュロッド１０は、ボルト
１１ａを介して裏金４ａの裏面に取り付けられたクリッ
プ１１によってアウタパッド４に弾力的に取り付けられ
ている。

【００１４】

【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。

【００１５】＜イ＞制動時

【００１６】図１、２において矢印Ｚは前進時における
ロータ１の回転方向を示す。前進時にブレーキを作動す
るとピストン８が図の下方へ移動し、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。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，２ｅで
支持される。

【００１７】＜ロ＞ブレーキ力の増幅

【００１８】図３はアウタパッド４と制動力受部２ｅの
間に介在したプッシュロッド１０の拡大図を示す。図３
においてアウタパッド４はロータ１軸方向の作用力Ｆで
以てロータ１の周面に押圧されていて、ロータ１周面間
との摩擦によって制動力が発生している。このときのア
ウタパッド４に作用するモーメントを図４に示す。アウ
タパッド４はロータ１に押圧することでロータ１周方向
の力Ｗを受ける。この力Ｗは、裏金４ａの係合孔４ｂの
側面４ｃとキャリア２の制動力受部２ｅ、の間に配設し
たプッシュロッド１０を介して両当接部方向（ロータ１
周方向）の分力Ｗ₁ と、ロータ１軸方向の分力Ｗ₂ とに
分解される。このロータ１軸方向の分力Ｗ₂ によりアウ
タパッド４はロータ１軸方向に押圧されるので、ブレー
キ力を増幅するいわゆる自己サーボ効果を得ることがで
きる。 この自己サーボ効果は、図１、２に示すインナ
パッド３と制動力受部２ｃの間に介在したプッシュロッ
ド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、後進時において両パッド３，４に作
用する制動力は制動力受部２ｄ，２ｆで受けることにな
る。また各プッシュロッド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プッシュロッド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
述した自己サーボ効果の喪失やブレーキの効き遅れを回
避できる。

【００１９】＜ハ＞自己サーボ効果の倍力比

【００２０】つぎにプッシュロッド１０によるサーボ効
果の倍力比について考察する。図４において、プッシュ
ロッド１０の第１係合部１０ａとアウタパッド４の係合
孔４ｂとの当接部をＰ₁ とし、プッシュロッド１０の第
２係合部１０ｂと制動力受部２ｅの当接部をＰ₂ とし、
当接部Ｐ₁ から当接部Ｐ₂ までのロータ１周方向の距離
をｘ、当接部Ｐ₂ から当接部Ｐ₁ 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）

【００２１】

【数１】

【００２２】つまり μ・ｙ／ｘが自己サーボ効果の増
幅分となる。したがって、自己サーボ効果の倍力比はプ
ッシュロッド１０の寸法比（ｙ／ｘ）によって任意に変
更できる。

【００２３】＜ニ＞パッドの偏摩耗について

【００２４】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
プッシュロッド１０，１０を介在させ、パッド３，４の
ロータ回出側を押圧させるような作用力で各パッド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。

【００２５】

【実施例２】前述したようにサーボ効果の倍力比はプッ
シュロッド１０の寸法比（ｙ／ｘ）で決定されるが、こ
の寸法の比（ｙ／ｘ）を、プッシュロッド１０とパッド
裏金及びプッシュロッド１０と制動力受部２ｃ〜２ｆの
当接面の摩擦係数以上に設定すると、プッシュロッド１
０との当接面に滑りを生じる。しかしながらプッシュロ
ッド１０とパッド裏金及びプッシュロッド１０と制動力
受部２ｃ〜２ｆの夫々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。

【００２６】

【実施例３】以上の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、プッシュロ
ッド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、要は一方がパッドに当接し、
他方が制動力を支持する制動力受部に当接するプッシュ
ロッドを具備し、このプッシュロッドを介してパッドの
制動力を制動力受部に伝達できるように構成すれば良
い。

【００２７】

【実施例４】図６はプッシュロッド１０の一方とパッド
４との当接部の滑りを抑えた他の実施例を示す。本実施
例はパッド４の裏金４ａの係合穴４ｂに穴底４ｄを設
け、この係合穴４ｂにプッシュロッド１０の第１係合部
１０ａを内挿して、係合穴４ｂのロータ１の摺動方向に
垂直な側面４ｃと、係合穴４ｂの穴底４ｄの二箇所に当
接させて、プッシュロッド１０の第１係合部１０ａとパ
ッド４との当接部の滑りを抑えられるようになってい
る。したがって、クリップ１１はプッシュロッド１０を
ロータ軸方向へ押圧できるだけの機能が付与されていれ
ばよいから、図示するようにプッシュロッド１０を押圧
する弾力部が直線的であってもよい。本実施例によれ
ば、プッシュロッド１０とパッド当接面（係合孔４ｂの
側面４ｃ）の滑りを抑えられるので、倍力比を大きく設
定できる利点が得られる。

【００２８】

【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。

【００２９】＜イ＞ 摩擦パッドと制動力受部の間に介
在させたプッシュロッドにより、ブレーキ力を増幅でき
ると共に、制動時における摩擦パッドの傾きを補正して
摩擦パッドの偏摩耗を効果的に防止できる。。

【００３０】＜ロ＞ 自己サーボ効果の倍力比は、プッ
シュロッド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
ができる。

【００３１】＜ハ＞ 摩擦材が摩耗してもプッシュロッ
ドは摩擦パッドと一体的に移動するので、自己サーボ倍
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。

【００３２】＜ニ＞ プッシュロッドは単純な形状であ
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。

【００３３】＜ホ＞ 摩擦パッドと制動力受部の間にプ
ッシュロッド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。

【００３４】＜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プッシュロッドの
拡大図

【図４】 図３におけるモーメント図

【図５】 プッシュロッドの斜視図

【図６】 実施例４に係るアウタパッド端部の拡大図

Claims (1)

【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摩擦パッ
   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、 前記各パッド裏金と制動力受部との間にプッシュロッド
   を介在させ、 プッシュロッドの一方をロータの摺動方向に垂直なパッ
   ドの裏金の面に当接させると共に、 プッシュロッドの他方を前記一方の当接部よりロータ軸
   方向にロータから離れた位置で前記制動力受部に当接さ
   せ、 制動時に摩擦パッドを介してプッシュロッドが受けるロ
   ータ周方向の力により発生するロータ軸方向の分力をロ
   ータ軸方向のパッド押圧力として作用させるように構成
   したことを特徴とする、 ディスクブレーキ装置。