JP6052615B2 - 反力式ディスクブレーキ - Google Patents

Description

本発明は，ブレーキディスクと，このブレーキディスクの両側面に対向する一対の摩擦パッドと，この両摩擦パッドを挟んで相対向する第１及び第２腕部間をブリッジ部を介して連結してなる一体成形のキャリパボディと，前記第１腕部が備えるシリンダに嵌装されて一方の摩擦パッドの背面を押圧し得るピストンと，ブレーキディスク及びキャリパボディに隣接する固定のブラケットと，キャリパボディ及びブラケットを，これらがブレーキディスクの軸方向に沿って相対移動し得るように連結する摺動ピンとよりなり，ピストンの作動により一方の摩擦パッドをブレーキディスクの一側面に押圧したとき，その反作用によりキャリパボディがピストンの移動と反対方向へ移動して前記第２腕部により他方の摩擦パッドをブレーキディスクの他側面に押圧するようにした反力式ディスクブレーキの改良に関する。

かゝる反力式ディスクブレーキは，特許文献１に開示されるように既に知られている。

実開平５−５７４６４号公報 実開平５−７７６３３号公報

特許文献１に開示される反力式ディスクブレーキにおいては，
（１）ピストンの軸方向長さをキャリパの第１及び第２腕部の内側面間距離よりも小さく設定して，ピストンを前記第１及び第２腕部間のスペース側からシリンダに嵌装するようにしたものと，
（２）ピストンの軸方向長さをキャリパの第１及び第２腕部の内側面間距離よりも長く設定すると共に，前記第２腕部にシリンダより大径の挿入孔を形成して，ピストンをその挿入孔を通してシリンダに嵌装するものと
があるが，上記（１）のものでは，ピストンのシリンダとの摺動長さを充分に確保し得ず，制動時，ピストンの作動姿勢を安定させることが困難となり，また上記（２）のものでは，キャリパボディの第２腕部の剛性が大径の挿入孔の存在により低下する懸念がある。

また従来，キャリパボディのブリッジ部を第１腕部側と第２腕部側に分割して，第１腕部のシリンダにピストンを装着した後，分割したブリッジ部をボルト結合するもの（特許文献２参照）もあるが，こうしたものでは，第１及び第２腕部の内側面間距離よりもピストンの軸方向長さを充分に確保できるものゝ，ブリッジ部の結合部の剛性を高めることが困難であり，その点においては一体成形式のキャリパボディの方が有利となる。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，キャリパボディが一体成形されたものであるにも拘らず，第２腕部の剛性を極力低下させることなく，キャリパボディの第１及び第２腕部の内側面間距離よりも軸方向長さが長いピストンをシリンダに嵌装し得るようにした前記反力式ディスクブレーキを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，ブレーキディスクと，このブレーキディスクの両側面に対向する一対の摩擦パッドと，この両摩擦パッドを挟んで相対向する第１及び第２腕部間をブリッジ部を介して連結してなる一体成形のキャリパボディと，前記第１腕部が備えるシリンダに嵌装されて一方の摩擦パッドの背面を押圧し得るピストンと，ブレーキディスク及びキャリパボディに隣接する固定のブラケットと，キャリパボディ及びブラケットを，これらがブレーキディスクの軸方向に沿って相対移動し得るように連結する摺動ピンとよりなり，ピストンの作動により一方の摩擦パッドをブレーキディスクの一側面に押圧したとき，その反作用によりキャリパボディがピストンの移動と反対方向へ移動して前記第２腕部により他方の摩擦パッドをブレーキディスクの他側面に押圧するようにした反力式ディスクブレーキにおいて，ピストンの軸方向長さを前記第１及び第２腕部の内側面間距離よりも大きく設定し，ピストンを前記第１及び第２腕部間のスペース側からシリンダに嵌装する際，前記第１及び第２腕部の先端部側から前記スペースへのピストンの挿入を可能にすべく，前記第２腕部の先端部側に開放してピストンの前端部を受容する有底で切欠き状の凹部を前記第２腕部の内側面に設けたことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記第２腕部には，前記凹部の底部を貫通してシリンダの加工用工具の通過を許容する，シリンダよりも小径の切欠きを設けたことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記キャリパボディを軽合金製としたことを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，ピストンの軸方向長さを前記第１及び第２腕部の内側面間距離よりも大きく設定し，ピストンを前記第１及び第２腕部間のスペース側からシリンダに嵌装する際，前記第１及び第２腕部の先端部側から前記スペースへのピストンの挿入を可能にすべく，前記第２腕部の先端部側に開放してピストンの前端部を受容する有底で切欠き状の凹部を前記第２腕部の内側面に設けたので，キャリパボディが一体成形されたものであるにも拘らず，第２腕部の剛性を極力低下させることなく，キャリパボディの第１及び第２腕部の内側面間距離よりも軸方向長さが長いピストンをシリンダに容易に嵌装することができる。

本発明の第２の特徴によれば，前記第２腕部には，前記凹部の底部を貫通してシリンダの加工用工具の通過を許容する，シリンダよりも小径の切欠きを設けたので，その切欠きより挿入した工具により，第１腕部にシリンダを加工することができ，しかも前記凹部には，切欠きとの間に底部が存在するので，その底部が第２腕部の剛性確保に寄与することになる。

本発明の第３の特徴によれば，前記キャリパボディを軽合金製としたので，キャリパボディの剛性強化及び軽量化の両面を満足させることができる。

本発明の実施形態に係るディスクブレーキの縦断側面図。 図１の２矢視図。 図２の３−３線断面図。 キャリパボディの単体正面図。 ピストンのシリンダへの装着過程説明図。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

先ず，図１〜図４において，反力式ディスクブレーキは，自動車の車輪のハブに結合されるブレーキディスクＤと，このブレーキディスクＤの両側面に対向する一対の摩擦パッドＰ，Ｐ′と，この両摩擦パッドＰ，Ｐ′を挟んで相対向する第１及び第２腕部１０ａ，１０ｂ間をブリッジ部１０ｃを介して連結してなる一体成形のキャリパボディＣと，第１腕部１０ａが備えるシリンダ１４に嵌装されて一方の摩擦パッドＰの背面を押圧し得るピストン１６と，ブレーキディスクＤ及びキャリパボディＣに隣接する固定のブラケットＢと，キャリパボディＣ及びブラケットＢを，これらがブレーキディスクＤの軸方向に沿って相対移動し得るように連結する摺動ピン８を構成要素としており，これら構成要素を順次説明する。

先ず，ブラケットＢは，ブレーキディスクＤの一側に隣接して配置されるベース１を有し，このベース１には，ブレーキディスクＤの周方向に互いに離隔してブレーキディスクＤを跨ぐ逆Ｕ字状の一対の支持腕３，３が連設され，これら支持腕３，３は，ベース１と反対側でタイバー４を介して一体に連結される。このブラケットＢは，車輪を支持するナックルＮにボルト２で固着される。

両支持腕３，３の対向面には，ブレーキディスクＤを挟んで並ぶ二対のガイド溝５，５′；５，５′が形成され，これらガイド溝により，ブレーキディスクＤの両側面に対向する前記一対の摩擦パッドＰ，Ｐ′がブレーキディスクＤの軸方向に沿って摺動可能に支持される。

また各支持腕３の頂部に形成されるボス６には，ブレーキディスクＤの外周側でその軸線と平行に延びる支持孔７が設けられ，キャリパボディＣに固着した一対の摺動ピン８，８がこれら支持孔７，７に摺動自在に支持され，各摺動ピン８の支持孔７からの露出部は，伸縮性のブーツ９で覆われる。

キャリパボディＣは，アルミニューム合金等の軽合金で鋳造，即ち一体成形されたもので，ブレーキディスクＤの両側面に摩擦パッドＰ，Ｐ′をそれぞれ挟んで対向する第１及び第２腕部１０ａ，１０ｂと，ブレーキディスクＤを跨ぐようにこの両腕部１０ａ，１０ｂ間を一体に連結するブリッジ部１０ｃとよりなっている。その第１腕部１０ａからは，一対の耳部１１，１１がブレーキディスクＤの一側面に沿って突出しており，この両耳部１１，１１に前記摺動ピン８，８の基端部がボルト１３，１３によって固着される。こうして，キャリパボディＣは，ブレーキディスクＤの軸方向に沿って移動し得るようにブラケットＢに連結される。

また第１腕部１０ａの中心部にはシリンダ１４が形成され，これに一方の摩擦パッドＰの裏板１５を押圧し得るピストン１６が摺動自在に嵌装される。さらに第１腕部１０ａには，図示しないマスタシリンダの出力油圧をシリンダ１４に導入する入力ポート１７が設けられる。シリンダ１４の内周面には，ピストン１６の外周面に密接する断面角形のシール部材１８が装着される。他方の摩擦パッドＰ′は，その裏板１５′を第２腕部１０ｂに対向させている。

図５において，前記ピストン１６は，その軸方向長さＬ１がキャリパボディＣの第１及び第２腕部１０ａ，１０ｂの内側面間距離Ｌ２よりも大きくなるように形成されているもので，このピストン１６を第１及び第２腕部１０ａ，１０ｂ間のスペースＳ側からシリンダ１４に嵌装する際，第１及び第２腕部１０ａ，１０ｂの先端部側から上記スペースＳへのピストン１６の挿入を可能にすべく，第２腕部１０ｂの先端部側に開放した有底で切欠き状の凹部２０が第２腕部１０ｂの内側面に形成され，その凹部２０が，上記スペースＳに挿入するピストン１６の先端部を受容するようになっている。

上記凹部２０は底部２０ａを有しており，その底部２０ａを貫通する切欠き２１が第２腕部１０ｂに形成される。この切欠き２１は，シリンダ１４よりも小径であり，シリンダ１４の加工用工具（図示せず）を通過させ得るようになっている。

次に，この実施形態の作用について説明する。

ブレーキペダルの操作によりマスタシリンダを作動して，その出力油圧を入力ポート１７からシリンダ１４に供給すれば，ピストン１６はその油圧を受けてシール部材１８を変形させつゝ前進して一方の摩擦パッドＰの背面を押圧するので，その一方の摩擦パッドＰは，ガイド溝５，５上を摺動してブレーキディスクＤの一側面に圧接する。すると，その反作用によりキャリパボディＣは，摺動ピン８，８をブラケットＢの支持孔７，７で摺動させながら，ピストン１６の前進と反対方向へ移動して，第２腕部１０ｂにより，他方の摩擦パッドＰ′の背面を押圧するので，その他方の摩擦パッドは，ガイド溝５′，５′上を摺動してブレーキディスクＤの他側面に圧接する。こうして車両と共に回転するブレーキディスクＤに制動力がかけられる。

このような制動時，ピストン１６の作動反力がキャリパボディＣの第１及び第２腕部１０ａ，１０ｂ間を押し広げる方向に作用することで，キャリパボディＣの各部に曲げ応力が発生するが，キャリパボディＣが一体成形であることから，分割型に比して全体的に充分な剛性を確保し得るものゝ，キャリパボディＣ中，特に肉厚が薄く片持ち状態の第２腕部１０ｂに曲げ応力が集中する傾向があるので，第２腕部１０ｂに極力剛性を付与すると言う課題がある。

このようなディスクブレーキにおいて，キャリパボディＣの第１腕部１０ａにシリンダ１４を形成する際には，先端に刃具を持った工具（図示せず）を第２腕部１０ｂの切欠き２１に挿入した後，回転させながら第１腕部１０ａの内側面側より，シリンダ１４を第１腕部１０ａに加工していく。したがって，切欠き２１は，回転前の工具の刃具が通過できればよいので，シリンダ１４より小径で足り，第２腕部１０ｂの剛性を確保する上では，極力小径であることが好ましい。

次に，シリンダ１４へのピストン１６の装着に当たっては，図５に示すように，先ず，ピストン１６をシリンダ１４と平行にした状態で，キャリパボディＣの第１及び第２腕部１０ａ，１０ｂの先端部側から，両腕部１０ａ，１０ｂ間のスペースＳに挿入するのであるが，そのとき，ピストン１６の前端部を第２腕部１０ｂの凹部２０に受容させる。したがって，ピストン１６の軸方向長さＬ１が両腕部１０ａ，１０ｂの内側面間距離Ｌ２よりも大であるにも拘らず，ピストン１６を上記スペースＳに挿入することができる。そこで，ピストン１６はシリンダ１４と同軸に並べてシリンダ１４内に嵌合することができる。

しかも，第２腕部１０ｂにおいては，前記切欠き２１がシリンダ１４よりも小径であることで，凹部２０には，切欠き２１との間に底部２０ａが存在するので，その底部２０ａが第２腕部１０ｂの剛性確保に寄与することになる。その上，一体のキャリパボディＣをアルミニューム合金等の軽合金製とすることで，キャリパボディＣの剛性強化及び軽量化の両面を満足させることができる。

かくして，キャリパボディＣが一体成形されたものであるにも拘らず，第２腕部の剛性を極力低下させることなく，キャリパボディＣの第１及び第２腕部１０ａ，１０ｂの内側面間距離Ｌ２よりも軸方向長さＬ１が長いピストン１６をシリンダ１４に容易に嵌装することができる。

本発明は，上記実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，キャリパボディＣの第１腕部１０ａに，ピストン１６を電気・機械的に押圧するものにも適用することもできる。

Ｂ・・・・ブラケット
Ｃ・・・・キャリパボディ
Ｄ・・・・ブレーキディスク
Ｐ・・・・一方の摩擦パッド
Ｐ′・・・他方の摩擦パッド
３・・・・摺動ピン
１０ａ・・第１腕部
１０ｂ・・第２腕部
１０ｃ・・ブリッジ部
１４・・・シリンダ
１６・・・ピストン
２０・・・凹部
２０ａ・・凹部の底部
２１・・・切欠き

Claims (3)

1. ブレーキディスク（Ｄ）と，このブレーキディスク（Ｄ）の両側面に対向する一対の摩擦パッド（Ｐ，Ｐ′）と，この両摩擦パッド（Ｐ，Ｐ′）を挟んで相対向する第１及び第２腕部（１０ａ，１０ｂ）間をブリッジ部（１０ｃ）を介して連結してなる一体成形のキャリパボディ（Ｃ）と，前記第１腕部（１０ａ）が備えるシリンダ（１４）に嵌装されて一方の摩擦パッド（Ｐ）の背面を押圧し得るピストン（１６）と，ブレーキディスク（Ｄ）及びキャリパボディ（Ｃ）に隣接する固定のブラケット（Ｂ）と，キャリパボディ（Ｃ）及びブラケット（Ｂ）を，これらがブレーキディスク（Ｄ）の軸方向に沿って相対移動し得るように連結する摺動ピン（８）とよりなり，ピストン（１６）の作動により一方の摩擦パッド（Ｐ）をブレーキディスク（Ｄ）の一側面に押圧したとき，その反作用によりキャリパボディ（Ｃ）がピストン（１６）の移動と反対方向へ移動して前記第２腕部（１０ｂ）により他方の摩擦パッド（Ｐ′）をブレーキディスク（Ｄ）の他側面に押圧するようにした反力式ディスクブレーキにおいて，
   ピストン（１６）の軸方向長さ（Ｌ１）を前記第１及び第２腕部（１０ａ，１０ｂ）の内側面間距離（Ｌ２）よりも大きく設定し，ピストン（１６）を前記第１及び第２腕部（１０ａ，１０ｂ）間のスペース（Ｓ）側からシリンダ（１４）に嵌装する際，前記第１及び第２腕部（１０ａ，１０ｂ）の先端部側から前記スペース（Ｓ）へのピストン（１６）の挿入を可能にすべく，前記第第２腕部（１０ｂ）の先端部側に開放してピストン（１６）の前端部を受容する有底で切欠き状の凹部（２０）を前記第２腕部（１０ｂ）の内側面に設けたことを特徴とする反力式ディスクブレーキ。
2. 請求項１記載の反力式ディスクブレーキにおいて，
   前記第２腕部（１０ｂ）には，前記凹部（２０）の底部（２０ａ）を貫通してシリンダ（１４）の加工用工具の通過を許容する，シリンダ（１４）よりも小径の切欠き（２１）を設けたことを特徴とする反力式ディスクブレーキ。
3. 請求項１又は２記載の反力式ディスクブレーキにおいて，
   前記キャリパボディ（Ｃ）を軽合金製としたことを特徴とする反力式ディスクブレーキ。

Images