JP5353652B2

JP5353652B2 - ディスクブレーキ装置

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Publication number: JP5353652B2
Application number: JP2009261730A
Authority: JP
Inventors: 孝浩伊東; 隆夫飯田
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2029-11-17
Also published as: US20120024641A1; DE112010004459B4; US8839917B2; DE112010004459T5; WO2011062160A1; CN102378864B; JP2011106558A; CN102378864A

Description

本発明は、車両に採用されるディスクブレーキ装置に係り、特に、車両の前進制動後における後退制動時にブレーキパッドの裏板が支持体と当接することによって発生する当接音（クロンク音）を抑制することが可能なディスクブレーキ装置に関する。

この種のディスクブレーキ装置は、一般に、車輪と一体的に正逆回転可能なディスクロータと、車体に組付けられる支持体（例えば、マウンティングや、固定キャリパ）と、前記ディスクロータを挟持可能に配置されて前記支持体に対してロータ軸方向およびロータ周方向にて移動可能に組付けられる一対のブレーキパッドと、これら各ブレーキパッドの裏板を前記ディスクロータに向けて押動する押動部材（例えば、キャリパに組付けたピストンや、可動キャリパに設けた押動アーム等）とを備えるとともに、前記ディスクロータの正回転時（車両の前進回転時）にロータ回入側となる前記各ブレーキパッドにおける前記裏板のロータ周方向端部と前記支持体間に介装されて前記各ブレーキパッドをロータ回出側に付勢する板バネを備えていて、制動時には、前記押動部材が前記各ブレーキパッドを前記ディスクロータに向けて押動することにより、前記各ブレーキパッドのライニングが前記ディスクロータの被制動面に摺動可能に圧接して、前記ディスクロータが制動されるように構成されていて、例えば、下記特許文献１に記載されている。

特開平１０−３３１８８３号公報

上記した特許文献１に記載されているディスクブレーキ装置においては、前記板バネが、前記裏板に固定される固定部と、この固定部に連続して延出形成された延出部を有していて、この延出部には、前記支持体に常に係合する係合部分と、この係合部分と前記固定部間にあって湾曲した湾曲部分と、前記係合部分より先端側にあって前記裏板が非制動位置にあるとき前記裏板または前記固定部から所定量離間しかつ前記裏板が非制動位置から前記支持体に向けてロータ回入側に移動することにより前記湾曲部分が非制動状態から所定量弾性変形したときに前記裏板または前記固定部に対して傾斜面にて摺動可能に接合する接合部分が形成されている。

このため、上記した特許文献１に記載されているディスクブレーキ装置においては、前記板バネによってバネ定数が小さい特性（湾曲部分と接合部分が非制動状態から所定量弾性変形して、接合部分が裏板または固定部に対して傾斜面にて摺動可能に接合するまでの特性）とバネ定数が大きい特性（接合部分が裏板または固定部に対して傾斜面にて摺動可能に接合した状態にて、湾曲部分が更に弾性変形するときの特性）の２段バネ特性が得られる。したがって、バネ定数が小さい特性にて、制動時におけるブレーキパッドのロータ軸方向での摺動抵抗を小さく抑えながら、バネ定数が大きい特性にて、上記した当接音（クロンク音）を効果的に抑制することが可能である。

ところで、上記した特許文献１に記載されているディスクブレーキ装置においては、板バネの接合部分が裏板または固定部に対して傾斜面にて摺動可能に接合する構成が採用されているため、かかる部位に油や摩耗粉が付着すると、これに起因して接合部分での摩擦係数が変化し、板バネの２段バネ特性が安定しなくて、所期の作用効果が得られないおそれがある。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、上記したディスクブレーキ装置において、前記板バネが、前記裏板に固定される固定部と、この固定部に連続して延出形成された延出部を有していて、この延出部には、前記支持体に常に係合する係合部分と、この係合部分と前記固定部間にあって湾曲した湾曲部分と、前記裏板が非制動位置にあるとき前記裏板または前記固定部から所定量離間しかつ前記裏板が非制動位置から前記支持体に向けてロータ回入側に移動することにより前記湾曲部分が非制動状態から所定量弾性変形したときに前記裏板または前記固定部に対して平面にて滑りなく接合する接合部分が形成されていることに特徴がある。

この場合において、前記接合部分は、前記固定部に近接する前記延出部の基端に設定されていることも可能である。この場合において、前記接合部分には、中抜き孔または切欠が形成されていること（バネ定数が小さい特性を得る場合において、バネ定数を容易に変更可能である）も可能である。また、前記接合部分は、前記延出部における前記係合部分より先端側に設定されていることも可能である。

本発明によるディスクブレーキ装置においては、車両の前進制動時、正回転のディスクロータがブレーキパッドによって挟持されて制動される。このため、このときには、ブレーキパッドがディスクロータの正回転時のロータ回入側に移動することはなく、板バネの湾曲部分と接合部分は非制動状態に維持される。かかる状態では、板バネの接合部分が裏板または固定部から所定量離間していて自由な移動（弾性変形）を許容されているため、板バネではバネ定数が小さい特性が得られる。したがって、前進制動時におけるブレーキパッドのロータ軸方向での摺動抵抗が小さく抑えられる。

一方、車両の前進制動後における後退制動時には、逆回転のディスクロータがブレーキパッドによって挟持されて制動されるため、ブレーキパッドがディスクロータの正回転時のロータ回入側に移動する。このため、このときには、ブレーキパッドの移動に伴って板バネの湾曲部分と接合部分が非制動状態から順次弾性変形する。かくして、板バネの湾曲部分と接合部分が非制動状態から所定量弾性変形すると、自由な移動を許容されていた板バネの接合部分が裏板または板バネの固定部に対して平面にて滑りなく接合して自由な移動を規制される。

したがって、その後の板バネは、その接合部分の移動を裏板または板バネの固定部によって規制された状態（接合部分の移動が裏板または固定部によって規制されていない場合に比して板バネのバネ定数が大きくされた状態）にて、板バネの湾曲部分のみが弾性変形する。このため、この後退制動時には、その初期において板バネのバネ定数が小さい特性が得られて、制動時におけるブレーキパッドのロータ軸方向での摺動抵抗を小さく抑えることが可能であり、その後期において板バネのバネ定数が大きい特性が得られて、ブレーキパッドの裏板が支持体と当接することによって発生する当接音（クロンク音）を効果的に抑制することが可能である。

上記した本発明によるディスクブレーキ装置においては、車両の前進制動後における後退制動時において、自由な移動を許容されていた板バネの接合部分が裏板または板バネの固定部に対して平面にて滑りなく接合して自由な移動を規制されることによって、板バネのバネ定数が小さい特性から大きい特性に切り替えられる。ところで、かかる作用は、板バネの接合部分に油や摩耗粉が付着している場合においても、油や摩耗粉が付着していない場合と同様の作用効果が得られるため、板バネの２段バネ特性が安定して得られ、常に所期の作用効果が得られる。

本発明によるディスクブレーキ装置の一実施形態を示す正面図である。図１に示したディスクブレーキ装置の左斜め上方から見た斜視図である。図１および図２に示したマウンティングとインナー側ブレーキパッドとパッドサポートと板バネ等の非制動時または前進制動時における関係を示した正面図である。図３に示したマウンティングとインナー側ブレーキパッドとパッドサポートと板バネ等の後退制動時における初期の関係を示した正面図である。図３に示したマウンティングとインナー側ブレーキパッドとパッドサポートと板バネ等の後退制動時における後期の関係を示した正面図である。図３に示したインナー側ブレーキパッドの裏板と板バネの関係を示した拡大平面図である。図４に示したインナー側ブレーキパッドの裏板と板バネの関係を示した拡大平面図である。図５に示したインナー側ブレーキパッドの裏板と板バネの関係を示した拡大平面図である。図１〜図８に示した板バネの２段バネ特性を示した線図である。板バネの変形実施形態を示した図６相当の拡大平面図である。板バネの変形実施形態を示した図７相当の拡大平面図である。板バネの変形実施形態を示した図８相当の拡大平面図である。図１〜図８に示した板バネの接合部分に中抜き孔が形成されている場合の斜視図である。図１〜図８に示した板バネの接合部分に一対の切欠が形成されている場合の斜視図である。図１〜図８に示した板バネの接合部分に中抜き孔や一対の切欠が形成されていない場合の斜視図である。

以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図８は本発明を車両用の可動キャリパ型ディスクブレーキ装置に実施した実施形態を示していて、この実施形態のディスクブレーキ装置１００は、車軸ハブ（図示省略の回転体）に組付けられて車輪（図示省略）と一体的に正逆回転可能なディスクロータ１０（図１参照）と、車体（図示省略）に組付けられる支持体（マウンティング）２０と、ディスクロータ１０の外周部の一部分を跨ぐようにして配置されて支持体２０に対してロータ軸方向に移動可能に組付けられた可動キャリパ３０、この可動キャリパ３０に組付けた単一のピストン４０、インナー側ブレーキパッド５０、アウター側ブレーキパッド６０を備えている。

また、ディスクブレーキ装置１００は、支持体２０に組付けた一対のパッドサポート７０，８０を備えるとともに、ディスクロータ１０の正回転時にロータ回入側（図１の左側）となる各ブレーキパッド５０，６０における裏板５１，６１のロータ周方向端部と支持体２０間に介装されて各ブレーキパッド５０，６０をロータ回出側（図１の右側）に付勢する板バネ９０（図２において丸で囲まれている）を備えている。

ディスクロータ１０は、インナー側ブレーキパッド５０のライニング５２とアウター側ブレーキパッド６０のライニング６２によって挟持可能な環状の被制動面１１を有している。また、ディスクロータ１０は、被制動面１１が制動時にインナー側ブレーキパッド５０のライニング５２およびアウター側ブレーキパッド６０のライニング６２によって挟持されることにより、回転を制動されるようになっている。このディスクロータ１０は、車輪の前進回転時には、車輪と一体的に図１の時計方向に回転（正回転）し、図１の左方側が回入側となり、図１の右方側が回出側となる。

支持体２０は、図１および図２に示したように、ディスクロータ１０の一部の外周を跨ぐようにして設けられていて、インナー側ブレーキパッド５０を支持するインナー側支持部２１と、アウター側ブレーキパッド６０を支持するアウター側支持部２２を一体的に備えている。また、支持体２０は、車体への取付部２３を一体的に備えていて、この取付部２３には一対の取付孔２３ａ、２３ｂが設けられている。

可動キャリパ３０は、図１および図２に示したように、ディスクロータ１０の一部の外周を跨ぐようにして設けられていて、インナー側にシリンダ部３１を備え、アウター側に押動アーム部３２を備えるとともに、これらを連結する一対の連結部３３，３４を備えている。また、可動キャリパ３０は、インナー側に一対の支持アーム部３５，３６を備えていて、各支持アーム部３５，３６にボルト３７，３８を用いて組付けたロータ軸方向に延びる連結ピン（図示省略）を介して、支持体２０にロータ軸方向に移動可能に組付けられている。

ピストン４０は、可動キャリパ３０のシリンダ部３１に周知のように液密的かつロータ軸方向に摺動可能に組付けられていて、インナー側ブレーキパッド５０をディスクロータ１０に向けて押動可能に配置されている。また、ピストン４０は、ディスクロータ１０の制動時に、シリンダ部３１との間に形成される油室にブレーキマスタシリンダ（図示省略）から供給される作動油によって押動されて、インナー側ブレーキパッド５０をディスクロータ１０に向けてロータ軸方向に押圧可能である。なお、ピストン４０がインナー側ブレーキパッド５０をディスクロータ１０に向けてロータ軸方向に押動・押圧するときには、可動キャリパ３０の押動アーム部３２がアウター側ブレーキパッド６０をディスクロータ１０に向けてロータ軸方向に押動・押圧する。

インナー側ブレーキパッド５０は、裏板５１と、この裏板５１に固着したライニング５２と、裏板５１の背面に組付けたシムプレート（図示省略）を備えている。また、インナー側ブレーキパッド５０は、ディスクロータ１０とピストン４０間に配置されていて、裏板５１にてパッドサポート７０，８０を介して支持体２０にロータ軸方向およびロータ周方向に移動可能に組付けられている。

アウター側ブレーキパッド６０は、裏板６１と、この裏板６１に固着したライニング６２と、裏板６１の背面に組付けたシムプレート６３を備えている。また、アウター側ブレーキパッド６０は、ディスクロータ１０と可動キャリパ３０の押動アーム部３２間に配置されていて、裏板６１にてパッドサポート７０，８０を介して支持体２０にロータ軸方向およびロータ周方向に移動可能に組付けられている。

各パッドサポート７０，８０は、支持体２０のインナー側支持部２１およびアウター側支持部２２に組付けられていて、各ブレーキパッド５０，６０をロータ軸方向およびロータ周方向に移動可能に支持するとともに、各ブレーキパッド５０，６０のロータ径方向移動を弾性的に規制している。

板バネ９０は、アウター側ブレーキパッド６０に組付けたものを例として図１〜図８に示したように、裏板６１に弾性的に固定されるコ字状の固定部９１と、この固定部９１に連続して延出形成された延出部９２を有している。延出部９２は、支持体２０に常に係合する係合部分９２ａと、この係合部分９２ａと固定部９１間にあって湾曲した湾曲部分９２ｂと、この湾曲部分９２ｂと固定部９１間にある接合部分９２ｃを備えている。

接合部分９２ｃは、固定部９１に近接する延出部９２の基端に設定されている。この接合部分９２ｃは、裏板６１が非制動位置（図３および図６に示した位置）にあるとき裏板６１から所定量離間していて、裏板６１が非制動位置から支持体２０に向けてロータ回入側に移動することにより湾曲部分９２ｂが非制動状態から所定量弾性変形したときに湾曲部分９２ｂとともに弾性変形して（図４および図７参照）裏板６１に対して平面にて滑りなく接合するように構成されている。このため、裏板６１が図４および図７に示した状態から更に支持体２０に向けてロータ回入側に移動するときには、湾曲部分９２ｂのみが弾性変形する。

図３および図６に示した状態の板バネ９０は、湾曲部分９２ｂと接合部分９２ｃが自由状態（図９の０点参照）から所定量弾性変形している（図９のＡ点参照）。また、図４および図７に示した状態の板バネ９０は、図３および図６に示した状態（図７の破線参照）から湾曲部分９２ｂと接合部分９２ｃが所定量弾性変形していて、接合部分９２ｃが裏板６１に対して平面にて滑りなく接合している（図９のＢ点参照）。また、図５および図８に示した状態の板バネ９０は、図４および図７に示した状態（図８の破線参照）から湾曲部分９２ｂのみが所定量弾性変形していて、接合部分９２ｃは裏板６１に対して平面にて滑りなく接合したままである（図９のＣ点参照）。

したがって、この板バネ９０では、図９にて示したような２段バネ特性（すなわち、湾曲部分９２ｂと接合部分９２ｃが弾性変形することにより得られるＡ−Ｂ間のバネ定数が小さい特性と、湾曲部分９２ｂのみが弾性変形することにより得られるＢ−Ｃ間のバネ定数が大きな特性）が得られる。なお、図９に示した「Ｓ」は、アウター側ブレーキパッド６０の裏板６１が支持体２０に対してロータ周方向に移動し得るストローク量（Ａ点とＣ点間）を示していて、図９のＡ点では図３に示したように裏板６１の回出側端部が支持体２０に当接し、図９のＣ点では図５に示したように裏板６１の回入側端部が支持体２０に当接している。

上記のように構成したこの実施形態においては、車両の前進制動時、正回転のディスクロータ１０が両ブレーキパッド５０，６０によって挟持されて制動される。このため、このときには、各ブレーキパッド５０，６０がディスクロータ１０の正回転時のロータ回入側に移動することはなく、板バネ９０の湾曲部分９２ｂと接合部分９２ｃは非制動状態に維持される。

かかる状態では、図３および図６に示したように、板バネ９０の接合部分９２ｃが裏板６１から所定量離間していて自由な移動（弾性変形）を許容されているため、板バネ９０ではバネ定数が小さい特性が得られる。したがって、前進制動時におけるブレーキパッド５０，６０のロータ軸方向での摺動抵抗が小さく抑えられる。

一方、車両の前進制動後における後退制動時には、逆回転のディスクロータ１０が両ブレーキパッド５０，６０によって挟持されて制動されるため、各ブレーキパッド５０，６０がディスクロータ１０の正回転時のロータ回入側に移動する。このため、このときには、各ブレーキパッド５０，６０の移動に伴って板バネ９０の湾曲部分９２ｂと接合部分９２ｃが非制動状態から順次弾性変形する。かくして、板バネ９０の湾曲部分９２ｂと接合部分９２ｃが非制動状態から所定量弾性変形すると、図４および図７に示したように、自由な移動を許容されていた板バネ９０の接合部分９２ｃが裏板６１に対して平面にて滑りなく接合して自由な移動を規制される。

したがって、その後の板バネ９０は、その接合部分９２ｃの移動を裏板６１によって規制された状態（接合部分９２ｃの移動が裏板６１によって規制されていない場合に比して板バネ９０のバネ定数が大きくされた状態）にて、板バネ９０の湾曲部分９２ｂのみが弾性変形する。このため、この後退制動時には、その初期において板バネ９０のバネ定数が小さい特性が得られて、制動時における各ブレーキパッド５０，６０のロータ軸方向での摺動抵抗を小さく抑えることが可能であり、その後期において板バネ９０のバネ定数が大きい特性が得られて、各ブレーキパッド５０，６０の裏板５１，６１が支持体２０と当接することによって発生する当接音（クロンク音）を効果的に抑制することが可能である。

上記した実施形態のディスクブレーキ装置１００においては、車両の前進制動後における後退制動時において、自由な移動を許容されていた板バネ９０の接合部分９２ｃが裏板６１に対して平面にて滑りなく接合して自由な移動を規制されることによって、板バネ９０のバネ定数が小さい特性から大きい特性に切り替えられる。ところで、かかる作用は、板バネ９０の接合部分９２ｃに油や摩耗粉が付着している場合においても、油や摩耗粉が付着していない場合と同様の作用効果が得られるため、板バネ９０の上記した２段バネ特性が安定して得られ、常に所期の作用効果が得られる。

上記した実施形態においては、図１〜図８に示した板バネ９０を採用して本発明を実施したが、図１〜図８に示した板バネ９０に代えて、図１０〜図１２に示した板バネ１９０を採用して本発明を実施することも可能である。板バネ１９０は、裏板６１に弾性的に固定されるコ字状の固定部１９１と、この固定部１９１に連続して延出形成された延出部１９２を有している。延出部１９２は、支持体２０に常に係合する係合部分１９２ａと、この係合部分１９２ａと固定部１９１間にあって湾曲した湾曲部分１９２ｂと、係合部分１９２ａより先端側に設けた接合部分１９２ｃを備えている。

接合部分１９２ｃは、裏板６１が非制動位置（図３相当の位置）にあるとき固定部１９１から所定量離間していて、裏板６１が非制動位置から支持体２０に向けてロータ回入側に移動することにより湾曲部分１９２ｂが非制動状態から所定量弾性変形したとき（図４相当のとき）に湾曲部分１９２ｂとともに弾性変形して固定部１９１に対して平面にて滑りなく接合するように構成されている。このため、裏板６１が図４相当の状態から更に支持体２０に向けてロータ回入側に移動するときには、湾曲部分１９２ｂのみが弾性変形する。

図１０に示した状態の板バネ１９０は、湾曲部分１９２ｂと接合部分１９２ｃが自由状態から所定量弾性変形している。また、図１１に示した状態の板バネ１９０は、図１０に示した状態（図１１の破線参照）から湾曲部分１９２ｂと接合部分１９２ｃが所定量弾性変形していて、接合部分１９２ｃが固定部１９１に対して平面にて滑りなく接合している。また、図１２に示した状態の板バネ１９０は、図１１に示した状態（図１２の破線参照）から湾曲部分１９２ｂのみが所定量弾性変形していて、接合部分１９２ｃは固定部１９１に対して平面にて滑りなく接合したままである。

したがって、この板バネ１９０では、図９にて示したのと同様の２段バネ特性（すなわち、湾曲部分１９２ｂと接合部分１９２ｃが弾性変形することにより得られるバネ定数が小さい特性と、湾曲部分１９２ｂのみが弾性変形することにより得られるバネ定数が大きな特性）が得られる。

また、図１〜図９に示した上記実施形態においては、図１５に示したように板バネ９０の接合部分９２ｃに中抜き孔や切欠等が形成されていないが、本発明の実施に際しては、図１３に示したように、板バネ９０の接合部分９２ｃに中抜き孔９２ｃ１を形成して実施すること、または、図１４に示したように、板バネ９０の接合部分９２ｃに一対の切欠９２ｃ２を形成して実施することも可能である。これらの場合には、中抜き孔９２ｃ１や切欠９２ｃ２等の大きさを適宜に変更することによって、バネ定数が小さい特性を得る場合のバネ定数を容易に変更可能であって、板バネ９０の２段バネ特性を容易に変更することが可能である。

上記した各実施形態においては、板バネ９０，１９０の固定部９１，１９１がコ字状に形成されて裏板６１に弾性的に固定されるように構成して実施したが、板バネの固定部がビス等の固定具を用いて裏板に固定されるように構成して実施することも可能である。また、上記した各実施形態においては、本発明を車両用の可動キャリパ型ディスクブレーキ装置に実施したが、本発明は車両用の固定キャリパ型ディスクブレーキ装置にも同様に実施することが可能である。

１００…ディスクブレーキ装置、１０…ディスクロータ、１１…被制動面、２０…支持体（マウンティング）、３０…可動キャリパ、４０…ピストン（押動部材）、５０，６０…ブレーキパッド、５１，６１…裏板、５２，６２…ライニング、７０，８０…パッドサポート、９０…板バネ、９１…固定部、９２…延出部、９２ａ…係合部分、９２ｂ…湾曲部分、９２ｃ…接合部分

Claims

車輪と一体的に正逆回転可能なディスクロータと、車体に組付けられる支持体と、前記ディスクロータを挟持可能に配置されて前記支持体に対してロータ軸方向およびロータ周方向にて移動可能に組付けられる一対のブレーキパッドと、これら各ブレーキパッドの裏板を前記ディスクロータに向けて押動する押動部材とを備えるとともに、前記ディスクロータの正回転時にロータ回入側となる前記各ブレーキパッドにおける前記裏板のロータ周方向端部と前記支持体間に介装されて前記各ブレーキパッドをロータ回出側に付勢する板バネを備えていて、
制動時には、前記押動部材が前記各ブレーキパッドを前記ディスクロータに向けて押動することにより、前記各ブレーキパッドのライニングが前記ディスクロータの被制動面に摺動可能に圧接して、前記ディスクロータが制動されるように構成されているディスクブレーキ装置において、
前記板バネが、前記裏板に固定される固定部と、この固定部に連続して延出形成された延出部を有していて、
この延出部には、前記支持体に常に係合する係合部分と、この係合部分と前記固定部間にあって湾曲した湾曲部分と、前記裏板が非制動位置にあるとき前記裏板または前記固定部から所定量離間しかつ前記裏板が非制動位置から前記支持体に向けてロータ回入側に移動することにより前記湾曲部分が非制動状態から所定量弾性変形したときに前記裏板または前記固定部に対して平面にて滑りなく接合する接合部分が形成されていることを特徴とするディスクブレーキ装置。
請求項１に記載のディスクブレーキ装置において、前記接合部分は、前記固定部に近接する前記延出部の基端に設定されていることを特徴とするディスクブレーキ装置。
請求項２に記載のディスクブレーキ装置において、前記接合部分には、中抜き孔または切欠が形成されていることを特徴とするディスクブレーキ装置。
請求項１に記載のディスクブレーキ装置において、前記接合部分は、前記延出部における前記係合部分より先端側に設定されていることを特徴とするディスクブレーキ装置。