JP2008208970A - ディスクブレーキ装置用パッドスプリング - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキパッドをロータの半径方向に押圧する機能と、円周方向に押圧する機能とのそれぞれを備えつつ、板取性を向上させることのできるパッドスプリングを提供する。
【解決手段】パッドピン５８ａ，５８ｂにより吊下げ支持されるブレーキパッド６０を備えるディスクブレーキ装置５０に取り付けられるパッドスプリング１０であって、ブレーキパッド６０をロータ６６の半径内側方向へ押圧すると共にパッドピン５８ａ，５８ｂをロータ６６の半径外側方向へ押圧する第１のスプリング部１８と、前記ブレーキパッド６０をロータ６６の回出方向へ押圧する第２のスプリング部２４とを有し、前記第２のスプリング部２４は、前記第１のスプリング部１８に沿って形成された帯片を折り返すことにより構成し、折り返した前記帯片の先端部を前記第１のスプリング部１８の延設方向と逆側に位置させたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブレーキパッドをパッドピンにより保持するディスクブレーキ装置におけるパッドスプリングに関する。

ディスクブレーキ装置ではその構成上、ブレーキパッドがキャリパやサポート等におけるトルク受け部に衝突して発生するラトル音やクロンク音、およびブレーキパッドの引き摺りや偏摩耗によって生ずるジャダー音等が問題とされ、これらを解決するために種々の提案がされてきた。

オポーズド型キャリパに代表されるオープントップ型のディスクブレーキ装置では、クロンク音対策として、キャリパのトルク受け部とブレーキパッドとの間の隙間を極小にすることや、パッドスプリングとブレーキパッドのプレッシャプレートとを噛み合せてブレーキパッドの円周方向の動きを規制するといった方法が提案されている。このような方策を実行することによれば、確かにラトル音やクロンク音を減少させることは可能となるが、次のような問題が生ずることとなる。

まず、ブレーキパッドとトルク受け部との間の隙間を減少させる方法では、ブレーキパッドがロータ軸方向に移動する際の摺動抵抗が上昇し、引き摺り、偏摩耗の増加を招く虞が生ずる。また、このような作用によりジャダー音の増加も予想されるという問題がある。そして、パッドスプリングをブレーキパッドのプレッシャプレートに噛み合せることによりブレーキパッドの動きを規制する方法では、両者を噛み合せるための形状加工が複雑となることや、必要とされる押し付け荷重を得るためのパッドスプリングの寸法設定がシビアになることなど、生産性の悪化や生産コストの高騰が懸念されるという問題が生ずる。

このような問題や懸念を解消し、パッドスプリングの形状工夫のみによりラトル音やクロンク音、およびジャダー音の発生を防止することが特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されているパッドスプリングは、ブレーキパッドをロータの半径方向に押圧する機能に加え、ブレーキパッドをロータの回出方向に押圧する機能をも備えたことを特徴としている。その具体的な構成は、図４に示すようなものである。すなわち、ブレーキパッドにおけるプレッシャプレートと、パッドピンとの間でブレーキパッドを半径方向に押圧する第１のスプリング部２と、前記第１のスプリング部２よりもその全長を長く形成され、折り曲げ加工によりキャリパ等に備えられたトルク受け部に付勢する第２のスプリング部３とを有するというものである。そして、前記第１のスプリング部２と第２のスプリング部３は、一枚の金属板から一体に形成されていることにより、前記第２のスプリング部３が付勢する側のトルク受け部と反対側に位置するトルク受け部に、ブレーキパッドを付勢させることが可能となる。
特開平１０−１８４７４５号公報

特許文献１に開示されているパッドスプリング１を用いれば、ディスクブレーキ装置におけるラトル音やクロンク音の抑制に大きな効果があると考える。また、パッドスプリングの形状加工のみを行えば良いため、従来提案されていた方法に比べ、比較的安価に実現することができ、生産性の悪化も防止することができると考えられる。

しかし、特許文献１に開示されているパッドスプリング１は、第１のスプリング部２に比べて第２のスプリング部３の板取面積が極めて大きくなってしまう。このため、従来のパッドスプリングを形成する場合に比べて板取性が悪化し、材料費が嵩むことが懸念される。

そこで本発明では、ブレーキパッドをロータの半径方向に押圧する機能と、円周方向に押圧する機能とのそれぞれを備えつつ、板取性を向上させ、材料費の低減を図ることのできるパッドスプリングを提供することを目的とする。

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用パッドスプリングは、パッドピンにより吊下げ支持されるブレーキパッドを備えるディスクブレーキ装置に取り付けられるパッドスプリングであって、前記ブレーキパッドをロータの半径内側方向へ押圧すると共に前記パッドピンをロータの半径外側方向へ押圧する第１のスプリング部と、前記ブレーキパッドをロータの回出方向又は回入方向の少なくともどちらか一方へ押圧する第２のスプリング部とを有し、前記第２のスプリング部は、前記第１のスプリング部に沿って形成された帯片を折り返すことにより構成し、折り返した前記帯片の先端部を前記第１のスプリング部の延設方向と逆側に位置させたことを特徴とする。

また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置用パッドスプリングにおいて前記第２のスプリング部は、前記ブレーキパッドをロータの回出方向へ押圧するものとする。

また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置用パッドスプリングにおいて前記第１のスプリング部は、幅広に形成されて前記ブレーキパッドを押圧するパッド押え部と幅狭に形成されて前記パッドピンを押圧する凸状部とを有し、前記第２のスプリング部を構成する前記帯片は、前記凸状部と前記パッド押え部との間の板幅の差を利用して切り出す構成とすると良い。

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用パッドスプリングにおいて前記第２のスプリング部は、折り返し加工により得られる緩衝部と、平板状の先端部とにより構成され、前記緩衝部の板幅を変えることにより前記ブレーキパッドを押圧するために発生させる弾性力を変化させるようにすることが望ましい。

上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置用パッドスプリングによれば、ブレーキパッドをロータの半径方向に押圧する機能と、円周方向に押圧する機能のそれぞれを備えつつ、板取性を向上させ、材料費の低減を図ることができる。そして、ブレーキパッドをロータの回入方向へ押圧することにより少なくともラトル音を解消することができ、ブレーキパッドをロータの回出方向へ押圧することによればクロンク音をも解消することができるようになる。また、第２のスプリング部を構成する帯片を、第１のスプリング部を構成する金属板の切欠き部を利用して構成することにより、板取の際の無駄が無く、生産性を向上させることができる。さらに、折り返しによって構成される緩衝部に切欠きを設けることにより当該部分の板幅を調整し、ブレーキパッドを押圧する際の弾性力を調整するようにすれば、材料の板圧等に関わり無く、所望する弾性力を発生させるよう板幅を調整することが可能となる。

以下、本発明のパッドスプリング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。なお、以下に示す実施の形態は、本発明の一部の実施形態であり、本発明の技術的範囲は以下の実施形態のみに拘束されるものでは無い。

まず、図２を参照して本発明に係るパッドスプリングが取り付けられるディスクブレーキ装置について説明する。なお、図２において、図２（Ａ）は同図（Ｂ）におけるＡ−Ａ断面を示す図であり、図２（Ｂ）はディスクブレーキ装置の平面図である。

図２に示すディスクブレーキ装置５０は、オポーズド型のものであり、図示しない車体固定部に取り付けられる固定型のキャリパ５１を有する。キャリパ５１は、ロータ６６を挟んで対向するシリンダ部５２，５４と、この２つのシリンダ部５２，５４を繋ぐブリッジ部５６ａ，５６ｂとにより構成される。なお、キャリパ５１には、シリンダ部５２，５４とブリッジ部５６ａ，５６ｂとを枠部とした開口部５７が形成されることとなる。

シリンダ部５２，５４には、対向して配置された１つあるいは複数対のピストン（不図示）が内装されている。そして、前記開口部５７においてシリンダ部とロータ６６との間には、一対のブレーキパッド６０が配置されており、このブレーキパッド６０のライニング６４がロータ６６の主面（インナ面およびアウタ面）に押し当てられることで摩擦力が発生する。そして、ロータ６６と共にロータ６６の回出方向へ移動しようとするブレーキパッド６０を、キャリパ５１の内側面（トルク受け部）５５ａ，５５ｂにより支えることで、車両に対する制動力を得ることができるのである。

ロータ６６に対するブレーキパッド６０の押し当ては、シリンダ部に対する液圧の供給により行う。例えば作動油がシリンダ部に供給されると、ピストンがロータ６６の主面に向けて押し出される。シリンダ部５２，５４から押し出されたピストンは、ブレーキパッド６０のプレッシャプレート６２を押圧し、ライニング６４をロータ６６の主面へ押し当てるのである。

図２に示すディスクブレーキ装置５０に備えられるブレーキパッド６０のプレッシャプレート６２には、一対のピン孔６３ａ，６３ｂが形成されている。ブレーキパッド６０は、このピン孔６３ａ，６３ｂに対してパッドピン５８ａ，５８ｂを挿入されることで、キャリパ５１に対して吊下げ支持されるのである。なお、詳細は図示しないが当然に、キャリパ５１にもパッドピン５８ａ，５８ｂを貫通させるための孔（以下ボディ孔と称す）が設けられている。

次に、図１を参照して本発明に係るパッドスプリングについて説明する。本実施形態のパッドスプリング１０は、ブレーキパッド６０をロータ６６の半径内側方向に押圧する第１のスプリング部１８と、ブレーキパッド６０を円周方向（車両の進行方向を基準としてロータ６６の回出方向）に押圧する第２のスプリング部２４とを有することを基本とする。

前記第１のスプリング部１８には、上述した２本のパッドピン５８ａ，５８ｂの間に配置される凸状部１２と、前記凸状部１２の両側部に配置されたパッド押え部１６ａ，１６ｂとを有する。前記凸状部１２と前記パッド押え部１６ａ，１６ｂは平板を曲げ加工することにより形状形成されている。具体的には、断面Ｍ字型に形成した凸状部１２の裾部分を水平に、あるいは若干下方に向けた傾斜角を持たせて延設したアーム部１４ａ，１４ｂを形成し、このアーム部１４ａ，１４ｂを介してパッド押え部１６ａ，１６ｂが配置される。なお、パッド押え部１６ａ，１６ｂは、前記アーム部１４ａ，１４ｂの先端を下方に向けて曲げ形成することにより構成される。

このような構成の第１のスプリング部１８は、パッド押え部１６ａ，１６ｂをブレーキパッド６０のプレッシャプレート６２に当接させた後、凸状部１２を押し込むように弾性変形させた状態として凸状部１２とアーム部１４ａ，１４ｂとの境界部１３にパッドピン５８ａ，５８ｂを介入させることで、次のような作用をおよぼす。すなわち、ブレーキパッド６０はロータ６６の半径内側方向へ押圧され、パッドピン５８ａ，５８ｂはロータ６６の半径外側方向へそれぞれ押圧されることとなる。これは、凸状部１２を押し込むことにより弾性変形したアーム部１４ａ，１４ｂ、凸状部１２とアーム部１４ａ，１４ｂとの境界部１３、およびアーム部１４ａ，１４ｂとパッド押え部１６ａ，１６ｂとの境界部１５が、元の状態に戻ろうとする力が働くためである。

上記のように構成される第１のスプリング部１８において、前記パッド押え部１６ａ，１６ｂは、キャリパ５１に形成された開口部５７に近似する板幅を有する。パッド押え部１６ａ，１６ｂは、ブレーキパッド６０におけるプレッシャプレート６２を押圧するため、開口部５７の両脇に配置されたブレーキパッド６０のプレッシャプレート６２間を跨ぐ幅が必要となるからである。

これに対し、前記凸状部１２およびアーム部１４ａ，１４ｂを構成する金属板の板幅は、パッド押え部１６ａ，１６ｂを構成する金属板の板幅に比べて狭い。曲げ加工の容易性と、弾性力の調整、および詳細を後述する第２のスプリング部２４を形成するための帯片の形成スペースを確保するためである。

つまり、第１のスプリング部１８は、その平面形状がＩ型もしくはＨ型と表現できる形状となる。キャリパ５１の開口部５７を覆う第１のスプリング部１８をこのような形状とすることによれば、第１のスプリング部１８における切欠き部からブレーキパッド６０の状態を観察することが可能となる。このため、ブレーキパッド６０やキャリパ５１を取り外すことなく、ブレーキパッド６０におけるライニング６４の減り具合を調べることが可能となる。

前記第２のスプリング部２４は、上述した第１のスプリング部１８における一方のパッド押え部（本実施形態においてはパッド押え部１６ａ）に連結形成された緩衝部２０と、当該緩衝部２０の先端に位置する押圧部２２とより構成される。前記緩衝部２０と前記押圧部２２は、１つの帯片を折り曲げ加工して構成されるものである。また、前記帯片は、第１のスプリング部１８における凸状部１２およびアーム部１４ａ，１４ｂを形成する際に生ずる切欠き部を利用して、一方のパッド押え部１６ａから、他方のパッド押え部（本実施形態においてはパッド押え部１６ｂ）に向けて短冊状に形成されたものである。すなわち、前記第１のスプリング部１８と前記第２のスプリング部２４とは、一枚の平板（金属板）を折り曲げ加工することにより構成されるのである。そして、前記帯片に、その先端部を前記一方のパッド押え部１６ａを越えて折り返しが成されるように塑性変形を加えることで、断面略円形の緩衝部２０と、その先端に延設された平板状の押圧部２２とを得ることができるのである。なお、前記押圧部２２は構成上、前記緩衝部２０を基点としてパッドスプリング１０の長手方向への弾性変形が可能となる。

上記のように形成された第２のスプリング部２４は、平板状とされた押圧部２２を一方のパッド押え部１６ａ側へ弾性変形させた状態で、キャリパ５１における一方のトルク受け部５５ａと、ブレーキパッド６０におけるプレッシャプレート６２との間に介入させることで、次のような作用をおよぼす。すなわち、押圧部２２には、緩衝部２０を基点として折り返しを戻す方向に回動する力が生じ、トルク受け部５５ａとプレッシャプレート６２との間の間隙を押し広げるのである。

なお、本実施形態に係るパッドスプリング１０では、第２のスプリング部２４を構成する帯片に対し、長手方向へ向けた切欠きを入れ、板幅を変更することで前記隙間を押し広げる力を生じさせる弾性力の調整を図るようにしている。ここで、本実施形態では帯片の中央に開口部を設けてこれを切欠き２３としているが、当該切欠き２３を帯片の両サイドに設けるようにしても同様の効果を得ることができる。

上記のような構成のパッドスプリング１０は、キャリパ５１が備え付けられる車両の進行方向におけるロータ６６の回転方向（矢印Ｂの示す方向）を基準とすると、第１のスプリング部１８によりブレーキパッド６０をロータ６６の半径内側方向へ押圧し、第２のスプリング部２４によりブレーキパッド６０をロータ６６回出方向へ押圧することとなる。このため、車両走行中におけるブレーキパッド６０は、キャリパ５１におけるロータ６６の回出側のトルク受け部（他方のトルク受け部５５ｂ）に常に接することとなる。よって、走行時におけるブレーキパッド６０のガタツキは無くなることとなり、ラトル音が抑制される。また、ブレーキパッド６０が他方のトルク受け部５５ｂに常に接していることより、制動時にブレーキパッド６０がキャリパ５１のトルク受け部に衝突するということも無いため、クロンク音の発生も無い。

また、上記のような構成のパッドスプリング１０は、第２のスプリング部２４を折り返しにより形成しているため、従来のパッドスプリング１０に比べ、板取時における長手方向の長さを短くすることができ、板取性を向上させることができる。

図３は、従来のパッドスプリングと本実施形態に係るパッドスプリングとの板取性の違いを示すものである。なお、図３において図３（Ａ）は本実施形態に係るパッドスプリングの板取性を示す図であり、図３（Ｂ）は特許文献１に開示されている従来のパッドスプリングの板取性を示す図である。なお、図３において、金属板１００上に破線で示す領域が、それぞれパッドスプリング１０，１を形成するために必要とする平板の形状および面積を示す領域である。

図３からも読みとれるように、従来のパッドスプリング形成領域１ａに比べ、本実施形態に係るパッドスプリング形成領域１０ａは、略２倍の板取性を実現することが可能となる。本実施形態に係るパッドスプリング１０のパッドスプリング形成領域１０ａと従来のパッドスプリング１におけるパッドスプリング形成領域１ａとを比較すると、第１のスプリング部形成領域に関しては折り曲げ加工の少ない従来のパッドスプリング１の方が短いということができる。これに対し、第２のスプリング部を含めた全長を比べた場合には、本実施形態に係るパッドスプリング１０の方が格段に短いということができる。これは、従来のパッドスプリングにおける第２のスプリング部の取り回し距離が長いことに加え、従来のパッドスプリング１における第２のスプリング部が単純な折り曲げ加工により形成されていることに起因する。すなわち、折り返しを伴わない単純な折り曲げ加工では、上記作用をおよぼす第２のスプリング部を形成するためには、必然的に第１のスプリング部よりも長い帯片が必要となるからである。

これに対して本実施形態に係るパッドスプリング１０は、第２のスプリング部２４を構成する帯片を第１のスプリング部１８に沿って形成し、これを折り返すことにより緩衝部２０と押圧部２２を形成するようにしたことより、平板時の全長を短く抑えることが可能となったのである。また、本実施形態に係るパッドスプリング１０では、第２のスプリング部２４を構成するための帯片を、第１のスプリング部１８における切欠き部を利用して形成したことにより、板取する材料の無駄を省く事もできる。

なお、上記実施形態では、ディスクブレーキ装置５０について、オポーズド型を例に挙げることとしたが、いわゆるオープンバック型のディスクブレーキ装置であって、ブレーキパッドをパッドピンにより吊下げ支持する形態のものであれば、他の形態のディスクブレーキ装置に対しても適用することができる。また、実施形態では、ブレーキパッドはロータの回出側に押し付けることのみを記載したが、これを回入側に押し付ける形態とした場合であっても、本発明の技術的範囲に属するということができる。このような形態のパッドスプリングであっても、少なくとも走行時におけるラトル音を解消することができるからである。

本発明に係るパッドスプリングの構成を示す斜視図である。 パッドスプリングを取り付けるディスクブレーキ装置の構成を示す図である。 本発明に係るパッドスプリングと、従来のパッドスプリングとの板取性の違いを示す図である。 従来のパッドスプリングの構成、およびそのパッドスプリングのディスクブレーキ装置への取り付け状態を示す図である。

符号の説明

１０………パッドスプリング、１２………凸状部、１４ａ，１４ｂ………アーム部、１６ａ，１６ｂパッド押え部、１８………第１のスプリング部、２０………緩衝部、２２………押圧部、２４………第２のスプリング部、５０………ディスクブレーキ装置、５１………キャリパ、５２………シリンダ部、５４………シリンダ部、５５ａ，５５ｂ………トルク受け部（一方のトルク受け部，他方のトルク受け部）、５６ａ，５６ｂ………ブリッジ部、５７………開口部、５８ａ，５８ｂ………パッドピン、６０………ブレーキパッド、６２………プレッシャプレート、６３ａ，６３ｂ………ピン孔、６４………ライニング、６６………ロータ、１００………金属板。

Claims (4)

1. パッドピンにより吊下げ支持されるブレーキパッドを備えるディスクブレーキ装置に取り付けられるパッドスプリングであって、
   前記ブレーキパッドをロータの半径内側方向へ押圧すると共に前記パッドピンをロータの半径外側方向へ押圧する第１のスプリング部と、
   前記ブレーキパッドをロータの回出方向又は回入方向の少なくともどちらか一方へ押圧する第２のスプリング部とを有し、
   前記第２のスプリング部は、前記第１のスプリング部に沿って形成された帯片を折り返すことにより構成し、折り返した前記帯片の先端部を前記第１のスプリング部の延設方向と逆側に位置させたことを特徴とするディスクブレーキ装置用パッドスプリング。
2. 前記第２のスプリング部は、前記ブレーキパッドをロータの回出方向へ押圧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装置用パッドスプリング。
3. 前記第１のスプリング部は、幅広に形成されて前記ブレーキパッドを押圧するパッド押え部と幅狭に形成されて前記パッドピンを押圧する凸状部とを有し、
   前記第２のスプリング部を構成する前記帯片は、前記凸状部と前記パッド押え部との間の板幅の差を利用して切り出されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディスクブレーキ装置用パッドスプリング。
4. 前記第２のスプリング部は、折り返し加工により得られる緩衝部と、平板状の先端部とにより構成され、
   前記緩衝部の板幅を変えることにより前記ブレーキパッドを押圧するために発生させる弾性力を変化させたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１に記載のディスクブレーキ装置用パッドスプリング。

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