ディスクブレーキ装置

【課題】ブレーキパッドの取り扱い性が良好で、トルク受け部へ負荷される力の分散を可能とするディスクブレーキ装置を提供する。
【解決手段】トルク受け面と当接する耳部７５，８５の先端形状を鉤形とし、前記トルク受け面に対して押し引き双方のトルクを伝達する構成としたブレーキパッド７０，８０およびトルク受け部を備えたディスクブレーキ装置１０であって、前記ブレーキパッド７０，８０は、複数のパッド片７２，８２（７２ａ，７２ｂ，８２ａ，８２ｂ）と、複数のパッド片７２，８２におけるプレッシャプレート７４ａ，７４ｂ，８４ａ，８４ｂ同士の対向面の一部を嵌合させるジョイント部材７８，８８とを有し、複数のパッド片７２，８２をそれぞれ１つのブレーキパッド７０，８０として取り扱い可能とし、ロータ回転方向の力を受けた際には、ジョイント部材７８，８８へ嵌入された範囲で前記各パッド片７２，８２間の距離が変化することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクブレーキ装置に係り、特に制動用に用いられるブレーキパッドに特徴を有するディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクブレーキ装置のうち、例えばフィスト型（キャリパ浮動型）のものでは、現在その殆どがピン摺動構造を採用しており、構成部材としてのサポートは、これに対応し易い鋳物が用いられることが多い。キャリパ浮動型に限らず、ディスクブレーキ装置では、ロータに圧接されたブレーキパッドがロータと共に回転しようとする力を、キャリパまたはサポートに設けられたトルク受け部で受け止めることで、制動力を生じさせるようにしている。このため、制動力はロータの回出側に位置するトルク受け部に集中することとなり、これを支えるためにサポートやキャリパには強度保持を目的とした補強部材や肉厚構造が必要とされていた。
【０００３】
このような実情に鑑み、ブレーキパッドを介して伝達される制動力を、ロータの回入側と回出側との双方に位置するトルク受け部で受け止めることが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に開示されているように、ブレーキパッドの耳部先端を鉤形とし、トルク受け部との間でフック作用が得られる構造とする事で、ロータの回入側に位置するトルク受け部には引っ張りの力が作用し、ロータの回出側に位置するトルク受け部には押し付けの力が作用することとなり、制動力を得るための力が回入側のトルク受け部と回出側のトルク受け部とに分散して作用することとなると考えられている。
【特許文献１】特開２００５−１５５６５６号公報
【特許文献２】特開２００４−３３２８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが実際には、高剛性体同士の組み付けの場合、ブレーキパッドにおける耳部とトルク受け部との間でピッチにズレがあると、一方は当接したが他方は当接しないといった現象が生じてしまうことがある。このため、高剛性体同士の組み付けにより上記のような作用を奏するためには、組み付ける側の部材、組み付けられる側の部材共に高い精度での加工が必要となり、生産コストの高騰を招くこととなってしまう可能性がある。
【０００５】
１つの提案として、特許文献２に開示されているような分割型のブレーキパッドを採用することも考えられるが、この場合サポートやキャリパに対する組み付け性に問題が生ずる。
そこで本発明では、ブレーキパッドの取り扱い性が良好で、トルク受け部へ負荷される力の分散を効果的に奏することのできる構造を有するディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係るディスクブレーキ装置は、トルク受け面と当接する耳部の先端形状を鉤形とし、前記トルク受け面に対して押し引き双方のトルクを伝達する構成としたブレーキパッドおよびトルク受け部を備えたディスクブレーキ装置であって、前記ブレーキパッドは、ライニングとプレッシャプレートとを備えた複数のパッド片と、前記複数のパッド片におけるプレッシャプレート同士の対向面の一部を嵌合させるジョイント部材とを有し、前記複数のパッド片を１つのブレーキパッドとして取り扱い可能とし、ロータ回転方向の力を受けた際には、前記ジョイント部材へ嵌入された範囲で前記各パッド片間の距離が変化することを特徴とする。
【０００７】
また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置では、前記ジョイント部材をロータの軸方向への撓み、およびロータ円周方向への圧縮を可能とする弾性部材により構成することが望ましい。
【０００８】
このような特徴を有することにより、ブレーキパッドを構成する各パッド片がロータの摺動面に追従して個別に傾きを持つことが可能となる。よって、ブレーキパッドの定着安定性を図ることが可能となる。また、ロータの円周方向への圧縮を可能とすることにより、制動時に生じた衝撃の緩衝効果を大きくすることができ、制動時に生ずる音の抑制や、衝撃緩和による安全を確保できる強度の向上およびこれに伴うキャリパやサポートの軽量化を図ることができる。
【０００９】
さらに、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置では、前記パッド片におけるプレッシャプレートであって、前記ライニングを貼付した主面と反対側となる主面に、断面円弧状となる山形の凸部を形成し、インナ側ブレーキパッドではピストンにおけるブレーキパッド押圧面の輪郭部が、アウタ側ブレーキパッドでは爪部が、それぞれ前記凸部の頂点部分に接触する構成とすることが望ましい。
【００１０】
このような構成とすることで、各パッド片がロータの摺動面に追従して個別に傾くことをより促進させることができる。したがって、ブレーキパッドの定着安定性を、より向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
上記のような構成のディスクブレーキ装置によれば、複数のパッド片により構成されるブレーキパッドでありながら、これらのパッド片をジョイント部材に嵌合させている。このため、その取り扱いは１つのブレーキパッドと同様とすることができ、良好なものとなる。また、ジョイント部材に嵌入された範囲で、各パッド片間の距離、すなわちブレーキパッド全体における耳部から耳部までの寸法を変化させることが可能となるため、トルク受け部へ負荷される力を効果的に分散させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明のディスクブレーキ装置に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明のディスクブレーキ装置に係る実施形態のうち、キャリパ浮動型のディスクブレーキ装置についての分解斜視図を示すものである。また、図２は、図１に示すディスクブレーキ装置を組み付けた形態を示す斜視図である。本実施形態に係るディスクブレーキ装置１０は、サポート２０とキャリパ５０、及びブレーキパッド７０，８０を基本として構成されている。
【００１３】
前記サポート２０は、実施形態に係るディスクブレーキ装置１０を車両に取り付けるための支持部材の役割と共に、詳細を後述するブレーキパッド７０，８０を介して伝達される図示しないロータの回転力を受けとめるトルク受け部材としての役割も担う。本実施形態に係るサポート２０は、サポート本体２２と、当該サポート本体２２に取り付けられるトルク受け部構成部材２６ａ，２６ｂとより成るいわゆる板金サポートである。板金サポートは、機械加工された部材同士を組み付けることで構成されるため、寸法出しが比較的容易であり、鋳型を介すること無く製造できるため、設計変更に対する迅速な対応が可能となる。
【００１４】
本実施形態に係るサポート２０では、トルク受け部構成部材２６ａ，２６ｂに形成するトルク受け部を次のような構成としている。すなわち、切欠き状に形成され、詳細を後述するブレーキパッド７０，８０における耳部７５，８５が当接する押圧トルク受け面３０と、押圧トルク受け面３０の下方側（ロータ内周側）にポケット状に形成された凹部３１を介して前記押圧トルク受け面３０と対向するように形成したフック部３２ａにより構成される引き圧トルク受け面３２とを有する。このような構成のトルク受け部では、押圧トルク受け面３０は、当該トルク受け部がロータの回出側に位置する場合の制動時に作用し、引き圧トルク受け面３２はトルク受け部がロータの回入側に位置する場合の制動時に作用する。なお、図１からも読み取れるように、１つのサポート２０に対してトルク受け部構成部材２６ａ，２６ｂは２つ設けられ、それぞれのトルク受け部構成部材２６ａ，２６ｂには、インナ側とアウタ側とに配設するブレーキパッド７０，８０を支持するためのトルク受け部がそれぞれ形成されている。
【００１５】
また、トルク受け部構成部材２６ａ，２６ｂには、詳細を後述するキャリパ５０を支持するためのボルト３４を挿通させるための貫通孔２８が形成されている。さらに、サポート本体２２には、サポート２０を車両に固定するためのボルト孔２４が形成されている。
【００１６】
上記のような構成のトルク受け部には、詳細を後述するブレーキパッド７０，８０の軸方向への摺動をサポートするパッドクリップ３６が配設される。パッドクリップ３６は、図１に示すように、押圧トルク受け面３０への当接部分を基準として下片側は凹部３１、フック部３２ａに沿ってこれらを包み込む断面形状を有するものとし、上片側は詳細を後述するブレーキパッド７０，８０の耳部７５，８５をロータ外周側から押さえるような形状としている。なお、トルク受け部に対するパッドクリップ３６の固定は、複数設けられた固定爪３６ａでトルク受け部構成部材２６ａ，２６ｂを挟み込むことで成される。また、パッドクリップ３６は、ベース部４０を介してインナ側とアウタ側とを一体に形成されている。
【００１７】
前記キャリパ５０は、シリンダ部５２と爪部５８、ブリッジ部５６、およびアーム部６０とを主な構成要素としている。前記シリンダ部５２は、詳細を後述するブレーキパッド７０に対向する面に凹部を有するピストン５４が備えられ、シリンダ部５２の内部に作動油が流入することにより、ピストン５４が押し出される構成とされた動力部材である。前記爪部５８は、前記シリンダ部５２と対向して配設され、アウタ側に配置されたブレーキパッド８０のプレッシャプレート８４ａ，８４ｂを支持し、前記ピストン５４の押し出しに伴って生ずる反力を受けてブレーキパッド８０をロータへ押し付ける反力受け部材である。前記ブリッジ部５６は、ロータを跨いでシリンダ部５２と爪部５８とを一体に連結する連結部材である。また、前記アーム部６０は、シリンダ部５２を基点としてロータの回入側と回出側とのそれぞれに延設され、トルク受け部構成部材２６ａ，２６ｂに形成した貫通孔２８を挿通させたボルト３４を介してサポート２０にキャリパ５０を固定するための支持部材である。本実施形態に係るアーム部６０は、図１、図２に示すように、アーム部６０の先端に摺動ピンの摺動部６２を形成し、ブーツ６４内に配置した図示しない摺動ピンの端部に、前記ボルト３４が連結する構成を採る。
【００１８】
前記ブレーキパッド７０，８０は、図３に示すように、複数分割型の構造としており、本実施形態では回入側パッド片７２ａ，８２ａと回出側パッド片７２ｂ，８２ｂ、およびジョイント部材７８，８８とから構成することとしている。各パッド片７２，８２（回入側パッド片７２ａ，８２ａ、回出側パッド片７２ｂ，８２ｂ）はそれぞれ、摩擦部材であるライニング７６と、当該ライニング７６が貼付される金属板であるプレッシャプレート７４，８４（７４ａ，７４ｂ，８４ａ，８４ｂ）とから構成されている。各プレッシャプレート７４，８４は、対向する側の端部（キャリパ５０中心側に位置することとなる端部）に凹凸部を形成している。また、回入側パッド片７２ａ，８２ａにおけるプレッシャプレート７４ａ，８４ａは回入側に、回出側パッド片７２ｂ，８２ｂにおけるプレッシャプレート７４ｂ，８４ｂは回出側にそれぞれ耳部７５，８５を形成している。そして、本実施形態では、各プレッシャプレート７４，８４に形成する耳部７５の先端部を鉤形部７７としている。これにより、各パッド片７２，８２がロータの回入方向の力（キャリパ中心方向へ向かう力）を受けた際、鉤形部７７がトルク受け部における引き圧トルク受け面３２に押し付けられ、制動力を生じさせることとなる。
【００１９】
前記ジョイント部材７８，８８は、上記のような構成の回入側パッド片７２ａ，８２ａと回出側パッド片７２ｂ，８２ｂとをキャリパ５０の中心付近で連結する連結部材であり、各パッド片７２，８２の凹部へ嵌まり込み、各パッド片７２，８２の凸部７３，８３を嵌入させる構造とされている。具体的には、ジョイント部材７８，８８の長手方向外形寸法を、各パッド片における凹部の高さ寸法Ｌ１と同一またはややマイナスとし、ジョイント部材７８，８８の断面には各パッド片７２，８２における凸部８３を嵌入する貫通孔７９，８９を形成している。このため、ジョイント部材の肉厚は、プレッシャプレート７４（７４ａ，７４ｂ），８４（８４ａ，８４ｂ）の肉厚よりも若干厚いものとなる。
【００２０】
ここで、各パッド片７２，８２は、ジョイント部材７８，８８を介して１つのブレーキパッド７０，８０として取り扱いが可能となり、嵌入された凸部７３，８３の嵌入代の範囲でのスライドにより、ブレーキパッド７０，８０全体として、ロータの円周方向への僅かな伸縮を可能としている。このため、回入側パッド片７２ａ，８２ａでは引き圧トルク受け面３２へ回転力が作用し、回出側パッド片７２ｂ，８２ｂでは押圧トルク受け面３０へ回転力が作用すると共に、ジョイント部材７８，８８における嵌入部の摺動抵抗（凸部７３，８３と貫通孔７９，８９との間の抵抗）、およびジョイント部材７８，８８の押圧により、ジョイント部材７８，８８が緩衝材となり、制動時における衝撃を緩和することとなる。
【００２１】
ジョイント部材７８，８８の構成材料としては、金属やカーボン素材といったいわゆる高剛性体であっても、ゴムやシリコン、エンジニアリングプラスチック等のいわゆる弾性体であっても良い。なお、コスト面を考慮しなければ、高剛性体と弾性体との組み合わせにより、より効果的な作用を奏するものとしても良い。
【００２２】
例えばジョイント部材７８，８８を高剛性体で構成した場合には、上述した効果を奏することができるに留まるが、ジョイント部材７８，８８を弾性体で構成した場合には、ロータの軸方向にわずかな撓みを生じさせることができるため、ロータ主面に対する各パッド片７２，８２の追従性を向上させることができる。よって、ロータに対するブレーキパッド７０，８０の定着安定化を図ることができる。また、ジョイント部材７８，８８を弾性体で構成した場合には、上記緩衝材としての効果がより高いものとなる。
【００２３】
なお、ジョイント部材７８，８８を高剛性体により構成する場合には、凸部７３，８３に対する貫通孔８９の公差はプレッシャプレート７４，８４の厚みに対して０または僅かにプラスとし、ジョイント部材７８，８８を弾性体により構成する場合には、同公差を０または僅かにマイナスとすると良い。また、ブレーキパッド７０，８０を構成するジョイント部材７８，８８は、サポート２０に組み付けた際、インナ側はピストン５４の凹部の中に（図４参照）、アウタ側は爪部５８の間に収まることとなる（図５参照）。このため、プレッシャプレート７４，８４から突出するかたちとなるジョイント部材７８，８８であっても、押圧動作に影響を及ぼすことは無い。
【００２４】
次に、上記のような構成のディスクブレーキ装置１０の動作について説明する。まず、シリンダ部５２に対して、ペダルやレバーを介して作動油が導入される。シリンダ部５２に作動油が導入されると、シリンダ部５２内部に配置されたピストン５４が、ロータ（不図示：インナ側ブレーキパッド７０とアウタ側ブレーキパッド８０との間に配置される）へ向かって押し出される。押し出されたピストン５４は、ロータとシリンダ部５２の間に配置されたインナ側ブレーキパッド７０のプレッシャプレート７４ａ，７４ｂを押圧し、ブレーキパッド７０におけるライニング７６をロータ摺動面へと圧接させる。インナ側ブレーキパッド７０がロータに圧接されると、反力を受けたキャリパ５０は摺動ピンの摺動によりインナ側へスライドする。キャリパ５０のスライドにより、ロータのアウタ側に位置する爪部５８がロータへ近接することとなり、爪部５８とロータとの間に配設されたブレーキパッド８０は、爪部５８によりプレッシャプレート８４ａ，８４ｂが押圧され、ロータの摺動面へ圧接されることとなる。
【００２５】
ロータに圧接されたブレーキパッド７０，８０は、接触面で摩擦を生じさせ、ロータの回入側から回出側へ向けてロータの回転に連れ回るような力を受ける。このため、回出側パッド片７２ｂ，８２ｂはトルク受け部構成部材２６ｂにおける押圧トルク面３０に耳部７５，８５を当接させ、回入側パッド片７２ａ，８２ａはトルク受け部構成部材２６ａにおける引き圧トルク受け面３２に耳部７５，８５における鉤形部７７，８７を当接させることとなる。この際、両者が各トルク受け面（押圧トルク受け面３０、引き圧トルク受け面３２）に当接するまでに、ジョイント部材７８，８８が押圧または引き圧され、嵌入された凸部７３，８３の摺動摩擦や、ジョイント部材７８，８８の伸び、圧縮等の撓みにより、各パッド片７２，８２が各トルク受け面に当接する際の衝撃を和らげることとなる。このため、従来は押圧の力を受けるトルク受け面にのみ作用していたロータが回転する力が、ロータ回出側の押圧トルク受け面３０とロータ回入側の引き圧トルク受け面３２とに分散されることとなると共に、ジョイント部材７８，８８により緩衝されるため、サポート２０を構成する部材の肉厚を薄くしたり、補助部材を無くした場合であっても、制動力を受け止めるのに十分な強度を確保することができることとなり、サポート２０の軽量化を図ることが可能となる。
【００２６】
そして、ブレーキパッド７０，８０が各トルク受け面に当接し、車両に固定されたサポート２０における各トルク受け面がロータの回転力を受け止めることにより、車両に対する制動力が生ずることとなる。
【００２７】
上記のような構成のディスクブレーキ装置１０によれば、ブレーキパッド７０，８０がトルク受け面に衝突する際の衝撃、および音を抑制することが可能となる。また、ブレーキパッド７０，８０がトルク受け面に衝突する際の衝撃や制動時に伝達される力が押圧トルク面３０と引き圧トルク受け面３２とに分散して作用することとなるため、トルク受け面を構成するサポート２０から補助部材等を除外した場合であっても十分な強度を確保することができることとなり、サポート２０の軽量化が可能となる。
【００２８】
次に、本発明のディスクブレーキ装置に係る第２の実施形態について説明する。本実施形態に係るディスクブレーキ装置の殆どの構成は、上述した第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置と同様である。よって本実施形態では、第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置との相違点についてのみ詳細に説明することとする。なお、本実施形態に係るディスクブレーキ装置と、第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置との相違点は、ブレーキパッドの構成にある。なお、その機能を同一とする箇所には図３、図４の符号に１００を足した符号を付して、詳細な説明は省略することとする。
【００２９】
本実施形態に係るディスクブレーキ装置のブレーキパッド１７０，１８０は、図６〜図８に示すように（図６では例としてインナ側ブレーキパッドとして記載）、ブレーキパッド１７０を構成する各パッド片１７２ａ，１７２ｂのプレッシャプレート１７４ａ，１７４ｂに、断面円弧状となる山形の凸部１７１を形成した点にある。凸部１７１は、インナ側ブレーキパッド１７０においては、凹部を有するピストン５４の外周部分が当接する位置であり（図７参照）、アウタ側ブレーキパッド１８０においては爪部５８が当接する位置に設けることとする（図８参照）。また、本実施形態に係るブレーキパッド１７０，１８０では、ジョイント部材１７８，１８８を弾性体により構成することが望ましい。
【００３０】
ピストン５４と凸部１７１、爪部５８と凸部１８１がそれぞれ上記のような配置関係となるようにし、ジョイント部材１７８，１８８を弾性部材により構成することにより、ピストン５４と凸部１７１、爪部５８と凸部１８１はそれぞれ点接触することとなる。そして、各パッド片１７２，１８２（１７２ａ，１７２ｂ，１８２ａ，１８２ｂ）はライニング１７６，１８６の接触する摺動面の傾きに倣うように個別に傾くことが可能となる。よって、制動時には各パッド片１７２，１８２がロータの歪み等に対応してその摺動面の傾きを変化させることとなり、ブレーキパッド１７０，１８０の定着安定化を図ることが可能となる。
【００３１】
上記実施形態では、ディスクブレーキ装置としてフィスト型のものを例に挙げて説明した。しかしながら、上記ブレーキパッドの構成は、オポーズド型のディスクブレーキ装置にも適応させることができる。オポーズド型のディスクブレーキ装置に採用した場合であっても、制動時にトルク受け部に作用する力が分散するため、十分な強度を確保したままキャリパの肉厚を薄くすることができる。よって、キャリパの軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】発明に係るディスクブレーキ装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２】ディスクブレーキ装置の組み付け状態を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）は分解状態、（Ｂ）は組み付け状態を示すブレーキパッドの斜視図である。
【図４】インナ側ブレーキパッドとピストンとの配置関係を示す図である。
【図５】アウタ側ブレーキパッドと爪部との配置関係を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係るディスクブレーキ装置に採用するブレーキパッドの構成を示す分解図（Ａ）と、組み付け図（Ｂ）である。
【図７】第２の実施形態に係るインナ側ブレーキパッドとピストンとの配置関係を示す正面図（Ａ）と平面図（Ｂ）である。
【図８】第２の実施形態に係るアウタ側ブレーキパッドと爪部との配置間ｋ性を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０………ディスクブレーキ装置、２０………サポート、２２………サポート本体、２４………ボルト孔、２６ａ，２６ｂ………トルク受け部形成部材、２８………貫通孔、３０………押圧トルク受け面、３１………凹部、３２………引き圧トルク受け面、３２ａ………フック部、３４………ボルト、３６………パッドクリップ、３６ａ………固定爪、４０………ベース部、５０………キャリパ、５２………シリンダ部、５４………ピストン、５６………ブリッジ部、５８………爪部、６０………アーム部、６２………摺動部、６４………ブーツ、７０………ブレーキパッド、７２（７２ａ，７２ｂ）………パッド片（回入側パッド片，回出側パッド片）、７３………凸部、７４（７４ａ，７４ｂ）………プレッシャプレート、７５………耳部、７６………ライニング、７７………鉤形部、７８………ジョイント部材、７９………貫通孔、８０………ブレーキパッド、８２（８２ａ，８２ｂ）………パッド片（回入側パッド片，回出側パッド片）、８３………凸部、８４（８４ａ，８４ｂ）………プレッシャプレート、８５………耳部、８６………ライニング、８７………鉤形部、８８………ジョイント部材、８９………貫通孔。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク受け面と当接する耳部の先端形状を鉤形とし、前記トルク受け面に対して押し引き双方のトルクを伝達する構成としたブレーキパッドおよびトルク受け部を備えたディスクブレーキ装置であって、
前記ブレーキパッドは、ライニングとプレッシャプレートとを備えた複数のパッド片と、
前記複数のパッド片におけるプレッシャプレート同士の対向面の一部を嵌合させるジョイント部材とを有し、前記複数のパッド片を１つのブレーキパッドとして取り扱い可能とし、
ロータ回転方向の力を受けた際には、前記ジョイント部材へ嵌入された範囲で前記各パッド片間の距離が変化することを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記ジョイント部材をロータの軸方向への撓み、およびロータ円周方向への圧縮を可能とする弾性部材により構成したことを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項３】
前記パッド片におけるプレッシャプレートであって、前記ライニングを貼付した主面と反対側となる主面に、断面円弧状となる山形の凸部を形成し、
インナ側ブレーキパッドではピストンにおけるブレーキパッド押圧面の輪郭部が、アウタ側ブレーキパッドでは爪部が、それぞれ前記凸部の頂点部分に接触する構成としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のディスクブレーキ装置。

【図１】