JP5726151B2

JP5726151B2 - 車両用ディスクブレーキ

Info

Publication number: JP5726151B2
Application number: JP2012246564A
Authority: JP
Inventors: 良磨朝倉
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2032-11-08
Also published as: US20140124304A1; JP2014095414A; US9212710B2

Description

本発明は、自動車等の走行車両に搭載される車両用ディスクブレーキに係り、詳しくは、制動解除時に摩擦パッドを反ディスクロータ側に引き戻すパッド戻しスプリングを備えた車両用ディスクブレーキに関する。

従来、車両用ディスクブレーキでは、ディスクロータの両側部に配置された一対の摩擦パッドのディスク半径方向外側に、制動解除時に前記一対の摩擦パッドを反ディスクロータ側に引き戻すパッド戻しスプリングを懸架したものがある。パッド戻しスプリングとしては、線ばねを略Ｕ字状、若しくは、略Ｖ字状に折り返して形成した折返し部と、該折返し部から互いに離間する方向に延出する一対のスプリング部と、該スプリング部の先端から摩擦パッド側に突出する摩擦パッド係合部とを備え、該摩擦パッド係合部を、前記一対の摩擦パッドのディスク半径方向外側に開口する係合穴にそれぞれ装着し、前記折返し部を前記一対の摩擦パッド間のディスクロータ外周側に配置したものがあった（例えば、特許文献１又は２参照。）。

実用新案登録第２５５２６３３号公報特開２０１２−７２８３０号公報

上述の特許文献１及び２に記載されているようなパッド戻しスプリングを用いたパッド戻し機構では、摩擦パッドの新品時からフル摩耗付近（パッド交換時期）に亘って、パッド戻しスプリングの復元力で、制動解除時の摩擦パッドを反ディスクロータ側に付勢して引き戻していた。

しかし、摩擦パッドが予め設定された摩耗量、例えば、フル摩耗付近（パッド交換時期）の手前を超えた際には、制動解除時に、より確実に摩擦パッドを反ディスクロータ側に付勢し、ライニングの引き摺りによる摩耗を抑制することが望まれていた。

そこで本発明は、制動解除時に、予め設定された摩耗量を超えた摩擦パッドを、より強い力で反ディスクロータ側に付勢することができる車両用ディスクブレーキを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の車両用ディスクブレーキの第１の発明は、ディスクロータの両側部に配置された一対の摩擦パッドのディスク半径方向外側に、制動解除時に前記一対の摩擦パッドを反ディスクロータ側に引き戻すパッド戻しスプリングを懸架した車両用ディスクブレーキにおいて、前記パッド戻しスプリングは、前記一対の摩擦パッドのディスク半径方向外側で、前記ディスクロータの外周側に、ディスク軸方向に配設される基部と、該基部の両端部から互いに離間しながら、前記ディスクロータの外周に沿って延出する一対の第１スプリング部と、該第１スプリング部の先端にそれぞれ設けられ、前記摩擦パッドと係合する係合部とを備え、前記基部は、ディスク軸方向中間部を、前記第１スプリング部の延出方向に窪ませて形成した第２スプリング部を備え、前記パッド戻しスプリングは、摩擦パッドが新品状態から予め設定された摩耗量に至るまでのエリアでは一対の第１スプリング部の圧縮変形量が大きくなり、摩擦パッドの制動による摩耗に連れて前記係合部間の距離が短くなるに従って徐々に復元力が大きくなり、前記摩擦パッドが予め設定された摩耗量を超えた時には、制動時に前記第１スプリング部の圧縮変形量が前記エリアを超え、さらに、弾性変形して圧縮変形量が大きくなると、前記第２スプリング部が弾性変形し、前記エリアを超える前の復元力より大きくなるように設定されていることを特徴としている。さらに、第１の発明において、前記第１スプリング部は前記第２スプリング部より長く形成されるとともに、前記第２スプリング部の窪みはく字状に形成され、前記パッド戻しスプリングは、前記摩擦パッドの非制動位置において、前記摩擦パッドが新品状態から予め設定された摩耗量に至るまでは、前記第１スプリング部が弾性変形し、前記摩擦パッドが予め設定された摩耗量を超えて、前記係合部が所定の距離だけ互いに近付いた状態となった後は、第１スプリング部がさらに弾性変形するとともに、前記第２スプリング部がく字状から直線状態に近付くように弾性変形することが好ましい。

また、第２の発明は、前記第１スプリング部は前記第２スプリング部より長く形成されるとともに、前記第２スプリング部の窪みはく字状に形成され、前記パッド戻しスプリングは、前記摩擦パッドの非制動位置において、前記摩擦パッドが新品状態から予め設定された摩耗量に至るまでは、前記第１スプリング部が弾性変形し、前記摩擦パッドが予め設定された摩耗量を超えて、前記係合部が所定の距離だけ互いに近付いた状態となった後は、第１スプリング部がさらに弾性変形するとともに、前記第２スプリング部がく字状から直線状態に近付くように弾性変形することを特徴としている。

また、前記パッド戻しスプリングの前記係合部は、少なくとも前記摩擦パッドの車両前進時におけるディスク回入側に係合すると良い。さらに、前記車両用ディスクブレーキのキャリパボディは、ディスク半径方向外側に開口する天井開口部を有し、前記基部は前記天井開口部に対応する位置に配置されると好ましい。

本発明の車両用ディスクブレーキによれば、パッド戻しスプリングは、ディスク軸方向に配設される基部と、該基部の両端部から互いに離間し、ディスクロータの外周に沿って延出する一対の第１スプリング部と、該第１スプリング部の先端にそれぞれ設けられ、摩擦パッドと係合する係合部とを備え、基部は、ディスク軸方向中間部を、第１スプリング部の延出方向に窪ませて形成した第２スプリング部を備えていることから、制動解除時に、第１スプリング部と第２スプリング部の復元力により摩擦パッドを反ディスクロータ側に引き戻すことができる。

また、パッド戻しスプリングは、制動時に第１スプリング部が弾性変形した後に、第２スプリング部が弾性変形し始めることにより、制動時に第１スプリング部の圧縮変形量が大きくなった場合には、第１スプリング部と第２スプリング部の双方の復元力で摩擦パッドを反ディスクロータ側に引き戻すことができる。

さらに、摩擦パッドが予め設定された摩耗量を超えると、摩擦パッドの非制動位置において、パッド戻しスプリングは、第１スプリング部と第２スプリング部が弾性変形した状態となり、制動初期の段階から、第１スプリング部と第２スプリング部の復元力が作用し、摩擦パッドを確実に反ディスクロータ側に引き戻すことができる。

また、パッド戻しスプリングの係合部は、少なくとも摩擦パッドの車両前進時におけるディスク回入側に係合することにより、制動解除時に摩擦パッドを効率よくディスクロータから離間させることができる。さらに、キャリパボディに形成した天井開口部に対応する位置に、基部が配置されることにより、基部を天井開口部から視認することができる。

本発明の一形態例を示す車両用ディスクブレーキの一部断面平面図である。同じく車両用ディスクブレーキの一部断面背面図である。同じく車両用ディスクブレーキの要部拡大断面図である。図５のIV-IV断面図である。同じく車両用ディスクブレーキの正面図である。摩擦パッドが予め設定された摩耗量を超えた状態であるときの車両用ディスクブレーキの説明図である。同じくパッド戻しスプリングの圧縮変形量と復元力との関係を示すグラフである。従来のパッド戻しスプリングの圧縮変形量と復元力との関係を示すグラフである。

図１乃至図６は、本発明の車両用ディスクブレーキの一形態例を示す図で、矢印Ａは車両前進時に車輪と一体に回転するディスクロータの回転方向であり、以下で述べるディスク回出側及びディスク回入側とは車両前進時におけるものとする。

この車両用ディスクブレーキ１は、車輪と一体に回転するディスクロータ２と、該ディスクロータ２の一側部で車体に固設されるキャリパブラケット３と、該キャリパブラケット３のキャリパ支持腕３ａ，３ａに、一対のスライドピン４，４を介してディスク軸方向へ移動可能に支持されるキャリパボディ５と、該キャリパボディ５の作用部５ａと反作用部５ｂとの内側で、ディスクロータ２を挟んで対向配置される一対の摩擦パッド６，６とを備え、摩擦パッド６，６には、制動解除時に摩擦パッド６，６を反ディスクロータ側に引き戻すパッド戻しスプリング７が懸架されている。

キャリパボディ５は、ディスクロータ２の両側に配設される上記作用部５ａ及び反作用部５ｂと、これらをディスクロータ２の外縁を跨いで連結するブリッジ部５ｃとを備え、作用部５ａには、ディスクロータ２側を開口したシリンダ孔５ｄが設けられている。シリンダ孔５ｄには、有底円筒状のピストン８が収容され、ピストン８は、シリンダ孔底部の液圧室９に供給される液圧によって、シリンダ孔５ｄをディスクロータ方向へ移動するようになっている。また、作用部５ａの側部には、スライドピン取付腕５ｅ，５ｅが突設されており、各スライドピン取付腕５ｅの先端には、それぞれ上述のスライドピン４が、取付ボルト１０にて突設されている。さらに、ブリッジ部５ｃの略中央部には、ディスク半径方向外側に開口する矩形の天井開口部５ｆが形成されている。

シリンダ孔５ｄの内周面には、軸方向中間部にピストンシール装着溝５ｇが、シリンダ孔開口側にダストシール装着溝５ｈがそれぞれ周設され、ピストンシール装着溝５ｇには、ピストン８をロールバックさせるピストンシール１１が、ダストシール装着溝５ｈには、シリンダ孔内への塵埃の侵入を防止するダストシール１２がそれぞれ嵌着されている。

キャリパ支持腕３ａ，３ａは、キャリパブラケット３の両側部から、ブリッジ部５ｃの両側を挟みながらディスクロータ２の外縁をディスク軸方向に跨ぎ、さらにディスクロータ２の他側部で、反作用部５ｂの側壁に沿ってディスク中心方向へ延びる形状となっている。キャリパ支持腕３ａ，３ａの先端部は、タイロッド３ｂにて連結されていて、制動トルクの掛かる両支持腕３ａ，３ａの剛性力を高めている。

各キャリパ支持腕３ａには、上述のスライドピン４を収容するガイド孔３ｃが穿設され、また、双方のキャリパ支持腕３ａには、パッドガイド部３ｄがそれぞれ設けられ、ディスクロータ２の側面で互いに向き合う一対のパッドガイド部３ｄには、互いに対向するトルク受け面３ｅを備えている。さらに、パッドガイド部３ｄのディスク半径方向外側には、パッドリテーナ１３を取り付けるパッドリテーナ取付部３ｆが設けられている。

各摩擦パッド６は、裏板９ａの両側部に耳片６ｂ，６ｂが突設され、また、裏板９ａの一側面にはライニング６ｃが貼着され、耳片６ｂ，６ｂがディスク回入側と回出側のパッドガイド部３ｄ，３ｄに、それぞれパッドリテーナ１３を介して支承される。裏板９ａのディスク回入側のディスク半径方向外側には、ディスク半径方向外側に開口するパッド戻しスプリング７の係合穴６ｄが形成されている。

パッド戻しスプリング７は、ばね用の線材を折曲して形成され、ディスク軸方向に配設される基部７ａと、該基部７ａの両端部から互いに離間しながら、ディスクロータ２の外周に沿って延出する一対の第１スプリング部７ｂ，７ｂと、該第１スプリング部７ｂ，７ｂの先端から、ディスクロータ２の中心側に突出する係合部７ｃ，７ｃとを備えている。基部７ａは、ディスク軸方向中間部を、第１スプリング部７ｂの延出方向にく字状に窪ませて形成した第２スプリング部７ｄを備えていて、全体が略Ｍ字状に形成されている。係合部７ｃは、第１スプリング部７ｂに対して略直角に折曲され、係合穴６ｄの開口側から底部側まで延びている。パッド戻しスプリング７は、係合部７ｃ，７ｃが、摩擦パッド６，６の係合穴６ｄ，６ｄに挿入され、基部７ａが、摩擦パッド６，６間の天井開口部５ｆに対応する位置に配置される。

上述のように形成された車両用ディスクブレーキ１は、運転者の制動操作によって、昇圧した作動液が液圧室９に供給されると、ピストン８がシリンダ孔５ｄを前進して、作用部５ａ側の摩擦パッド６をディスクロータ２側に押圧する。作用部側の摩擦パッド６は、各耳片６ｂ，６ｂがパッドリテーナ１３，１３を介して、パッドガイド部３ｄ，３ｄをディスクロータ２側に移動し、ライニング６ｃをディスクロータ２の一側面に摺接させる。次に、この反力によって、キャリパボディ５がスライドピン４，４を介して、作用部５ａ方向へ移動し、反作用部５ｂ側に設けられた反力爪５ｉが反作用部５ｂ側の摩擦パッド６をディスクロータ２の他側面側に押圧する。反作用部側の摩擦パッド６は、各耳片６ｂ，６ｂがパッドリテーナ１３，１３を介して、パッドガイド部３ｄ，３ｄをディスクロータ２側に移動し、ライニング６ｃをディスクロータ２の他側面に摺接させる。

パッド戻しスプリング７は、摩擦パッド６，６のディスクロータ２側への移動に伴って、第１スプリング部７ｂ，７ｂが弾性変形し、第１スプリング部７ｂ，７ｂの係合部７ｃ，７ｃが互いに近付いた状態となった後、第２スプリング部７ｄがく字状から、直線状態に近付くように弾性変形する。

上述の制動操作を解除して、ピストン８がピストンシール１１の復元力でロールバックし、ピストン８と反力爪５ｉとが制動開始前の位置へ後退すると、パッド戻しスプリング７の第１スプリング部７ｂ，７ｂ及び第２スプリング部７ｄの復元力により、第１スプリング部７ｂ，７ｂが基部７ａを中心に互いに離間した初期状態に復帰し、これに伴って、係合部７ｃ，７ｃが係合穴６ｄ，６ｄを介して、双方の摩擦パッド６，６を反ディスクロータ２側へ押動する。摩擦パッド６，６は、各耳片６ｂ，６ｂがパッドリテーナ１３，１３に案内されながら、パッドガイド部３ｄ，３ｄを反ディスクロータ２側に移動して引き戻され、ライニング６ｃ，６ｃがディスクロータ２の側面から離間する。

また、パッド戻しスプリング７は、摩擦パッド６が新品状態から予め設定された所定の摩耗量、例えば、フル摩耗付近（パッド交換時期）の手前に至るまでは、制動初期の状態（非制動位置）において、第１スプリング部７ｂ，７ｂが弾性変形した状態となっている。

一方、摩擦パッド６が前記予め設定された所定の摩耗量を超えると、第１スプリング部７ｂ，７ｂが弾性変形し、係合部７ｃ，７ｃが所定の距離だけ互いに近付いた状態となった後、さらに、第１スプリング部７ｂ，７ｂが弾性変形して、係合部７ｃ，７ｃが互いに近付き、第２スプリング部７ｄがく字状から、直線状態に近付くように弾性変形し、制動初期の状態から、第１スプリング部７ｂ，７ｂ及び第２スプリング部７ｄが弾性変形した状態となっている（図６参照）。

上述の制動操作を解除して、ピストン８がピストンシール１１の復元力でロールバックし、ピストン８と反力爪５ｉとが制動開始前の位置へ後退すると、パッド戻しスプリング７の第１スプリング部７ｂ，７ｂの復元力と、第２スプリング部７ｄの復元力により、第１スプリング部７ｂ，７ｂが、基部７ａを中心に互いに離間した初期状態に復帰し、これに伴って、係合部７ｃ，７ｃが係合穴６ｄ，６ｄを介して、双方の摩擦パッド６，６を、強い力で反ディスクロータ２側へ押動する。摩擦パッド６，６は、各耳片６ｂ，６ｂがパッドリテーナ１３，１３に案内されながら、パッドガイド部３ｄ，３ｄを反ディスクロータ２側に移動して引き戻され、ライニング６ｃ，６ｃをディスクロータ２の側面から確実に離間させる。

本形態例のパッド戻しスプリング７によれば、摩擦パッド６が、特に、予め設定された所定の摩耗量を超えると、制動解除時に、第１スプリング部７ｂ，７ｂと第２スプリング部７ｄの復元力により摩擦パッド６，６を反ディスクロータ側に確実に引き戻すことができる。

また、パッド戻しスプリング７の係合部７ｃ，７ｃは、摩擦パッド６，６の車両前進時におけるディスク回入側に係合することにより、制動解除時に摩擦パッド６，６を効率よくディスクロータ２から離間させることができる。さらに、キャリパボディ５に形成した天井開口部５ｆに対応する位置に、パッド戻しスプリング７の基部７ａが配置されることにより、基部７ａを天井開口部５ｆから視認することができる。

図７及び図８は、それぞれ、パッド戻しスプリングの圧縮変形量を横軸に、パッド戻しスプリングの復元力を縦軸に取ったグラフで、図７は、本形態例のパッドスプリングを用いたグラフを示し、図８は、第２スプリング部を備えていない、基部７ａが直線状に形成された従来のパッド戻しスプリングを用いたグラフを示す。

図７で用いられた本形態例のパッド戻しスプリングでは、制動初期の状態において、摩擦パッドが新品状態から予め設定された摩耗量に至るまでのＥ１のエリアでは、一対の第１スプリング部の圧縮変形量が大きくなり、係合部間の距離が短くなるのに連れて、一定の割合で徐々に復元力が大きくなる。また、摩擦パッドが予め設定された摩耗量を超えた時には、制動時に第１スプリング部の圧縮変形量がＥ１のエリアを超え、さらに、弾性変形して圧縮変形量が大きくなると、第２スプリング部が弾性変形し始め、Ｅ２のエリアに示されるように、復元力が急速に大きくなる。

図８で用いられた従来のパッド戻しスプリングでは、摩擦パッドが新品状態からフル摩耗するまで、第１スプリング部の圧縮変形量が大きくなり、係合部間の距離が短くなるのに連れて、一定の割合で徐々に復元力が大きくなっている。このため、従来のパッド戻しスプリングでは、摩擦パッドが予め設定された摩耗量を超えても、それまでよりも大きな復元力で摩擦パッドを反ディスクロータ側に引き戻すことはできない。

尚、本発明の車両用ディスクブレーキは、上述の形態例に限るものではなく、摩擦パッドのディスク回出側にも係合穴を形成し、ディスクブレーキ回出側にもパッド戻しスプリングを配置するようにしても良く、さらには、ディスク回出側にのみパッド戻しスプリングを設けるようにしても良い。さらに、ピストンは複数あっても良く、ピストン対向型のディスクブレーキにも適用でき、さらに、摩擦パッドをハンガーピンで吊り下げるタイプのディスクブレーキにも適用することができる。さらに、本発明の予め設定された所定の摩耗量は、フル摩耗付近の手前に限らず任意である。

１…車両用ディスクブレーキ、２…ディスクロータ、３…キャリパブラケット、３ａ…キャリパ支持腕、３ｂ…タイロッド、３ｃ…ガイド孔、３ｄ…パッドガイド部、３ｅ…トルク受け面、３ｆ…パッドリテーナ取付部、４…スライドピン、５…キャリパボディ、５ａ…作用部、５ｂ…反作用部、５ｃ…ブリッジ部、５ｄ…シリンダ孔、５ｅ…スライドピン取付腕、５ｆ…天井開口部、５ｇ…ピストンシール装着溝、５ｈ…ダストシール装着溝、５ｉ…反力爪、６…摩擦パッド、６ａ…裏板、６ｂ…耳片、６ｃ…ライニング、６ｄ…係合穴、７…パッド戻しスプリング、７ａ…基部、７ｂ…第１スプリング部、７ｃ…係合部、７ｄ…第２スプリング部、８…ピストン、９…液圧室、１０…取付ボルト、１１…ピストンシール、１２…ダストシール、１３…パッドリテーナ

Claims

ディスクロータの両側部に配置された一対の摩擦パッドのディスク半径方向外側に、制動解除時に前記一対の摩擦パッドを反ディスクロータ側に引き戻すパッド戻しスプリングを懸架した車両用ディスクブレーキにおいて、
前記パッド戻しスプリングは、前記一対の摩擦パッドのディスク半径方向外側で、前記ディスクロータの外周側に、ディスク軸方向に配設される基部と、
該基部の両端部から互いに離間しながら、前記ディスクロータの外周に沿って延出する一対の第１スプリング部と、該第１スプリング部の先端にそれぞれ設けられ、前記摩擦パッドと係合する係合部とを備え、前記基部は、ディスク軸方向中間部を、前記第１スプリング部の延出方向に窪ませて形成した第２スプリング部を備え、
前記パッド戻しスプリングは、摩擦パッドが新品状態から予め設定された摩耗量に至るまでのエリアでは一対の第１スプリング部の圧縮変形量が大きくなり、摩擦パッドの制動による摩耗に連れて前記係合部間の距離が短くなるに従って徐々に復元力が大きくなり、前記摩擦パッドが予め設定された摩耗量を超えた時には、制動時に前記第１スプリング部の圧縮変形量が前記エリアを超え、さらに、弾性変形して圧縮変形量が大きくなると、前記第２スプリング部が弾性変形し、前記エリアを超える前の復元力より大きくなるように設定されている
ことを特徴とする車両用ディスクブレーキ。
前記第１スプリング部は前記第２スプリング部より長く形成されるとともに、前記第２スプリング部の窪みはく字状に形成され、
前記パッド戻しスプリングは、前記摩擦パッドの非制動位置において、前記摩擦パッドが新品状態から予め設定された摩耗量に至るまでは、前記第１スプリング部が弾性変形し、前記摩擦パッドが予め設定された摩耗量を超えて、前記係合部が所定の距離だけ互いに近付いた状態となった後は、第１スプリング部がさらに弾性変形するとともに、前記第２スプリング部がく字状から直線状態に近付くように弾性変形する
ことを特徴とする請求項１記載の車両用ディスクブレーキ。
ディスクロータの両側部に配置された一対の摩擦パッドのディスク半径方向外側に、制動解除時に前記一対の摩擦パッドを反ディスクロータ側に引き戻すパッド戻しスプリングを懸架した車両用ディスクブレーキにおいて、
前記パッド戻しスプリングは、前記一対の摩擦パッドのディスク半径方向外側で、前記ディスクロータの外周側に、ディスク軸方向に配設される基部と、
該基部の両端部から互いに離間しながら、前記ディスクロータの外周に沿って延出する一対の第１スプリング部と、該第１スプリング部の先端にそれぞれ設けられ、前記摩擦パッドと係合する係合部とを備え、前記基部は、ディスク軸方向中間部を、前記第１スプリング部の延出方向に窪ませて形成した第２スプリング部を備え、
前記第１スプリング部は前記第２スプリング部より長く形成されるとともに、前記第２スプリング部の窪みはく字状に形成され、
前記パッド戻しスプリングは、前記摩擦パッドの非制動位置において、前記摩擦パッドが新品状態から予め設定された摩耗量に至るまでは、前記第１スプリング部が弾性変形し、前記摩擦パッドが予め設定された摩耗量を超えて、前記係合部が所定の距離だけ互いに近付いた状態となった後は、第１スプリング部がさらに弾性変形するとともに、前記第２スプリング部がく字状から直線状態に近付くように弾性変形する
ことを特徴とする車両用ディスクブレーキ。
前記パッド戻しスプリングの前記係合部は、少なくとも前記摩擦パッドの車両前進時におけるディスク回入側に係合することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の車両用ディスクブレーキ。
前記車両用ディスクブレーキのキャリパボディは、ディスク半径方向外側に開口する天井開口部を有し、前記基部は前記天井開口部に対応する位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の車両用ディスクブレーキ。