JP2017106516A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を低減でき、組み付け工数を低減できるディスクブレーキの提供。
【解決手段】一対のパッド５，６の一端側に配置され、一対のパッド５，６を移動可能に支持するハンガーピン２６を備え、ハンガーピン２６は、一端側がキャリパボディ２５に設けられたネジ孔６１に螺着され、他端側がキャリパボディ２５に設けられたピン挿通孔６６に挿通されており、ハンガーピン２６の他端側におけるピン挿通孔６６から突出している部位９１が、ハンガーピン２６の径方向外側へ向かって突出する突出部７６と、ハンガーピン２６の軸方向に突出部７６を貫くスリット８１とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の制動を行なうためのディスクブレーキに関する。

二輪車や四輪車等の車両の制動を行なうためのディスクブレーキには、ハンガーピンのキャリパボディから突出する先端部に弾性リングを装着してハンガーピンのキャリパボディからの抜け止めを行うものがある（例えば、特許文献１参照）。

実開平４−１０１０３５号公報

ハンガーピンに弾性部材を装着する構造であると、部品点数が多くなり、組み付け工数も増加してしまう。

本発明は、部品点数を低減でき、組み付け工数を低減できるディスクブレーキの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ハンガーピンが、一端側がキャリパボディに設けられたネジ孔に螺着され、他端側が前記キャリパボディに設けられたピン挿通孔に挿通されており、前記ハンガーピンの前記他端側における前記ピン挿通孔から突出している部位が、該ハンガーピンの径方向外側へ向かって突出する突出部と、該ハンガーピンの軸方向に前記突出部を貫くスリットとを備える。

本発明によれば、部品点数を低減でき、組み付け工数を低減できる。

実施形態のディスクブレーキを示す斜視図。 実施形態のディスクブレーキの要部を示す斜視断面図。 実施形態のハンガーピンの先端部分を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図。 実施形態のディスクブレーキの要部を示す部分断面図。 実施形態のディスクブレーキの要部を示す部分拡大断面図。 変形例のハンガーピンの先端部分を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図。 変形例のハンガーピンの先端部分を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図。 変形例のハンガーピンの先端部分を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図。 変形例のハンガーピンの先端部分を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図。 変形例の要部を示す部分断面図。 変形例のハンガーピンの先端部分を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図。 変形例のハンガーピンの先端部分を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図。

実施形態のディスクブレーキは、二輪車や四輪車等の車両用、具体的には自動二輪車用のディスクブレーキである。図１に示すように、このディスクブレーキ１は、円板状のディスク２と、ディスク２の軸方向の一側に配置される取付部材３と、ディスク２を跨ぐように取付部材３に支持されるキャリパ４とを有している。また、このディスクブレーキ１は、二枚のパッド５，６と、ブーツ７，８とを有している。

ディスク２は、ディスクブレーキ１の制動対象である車両の図示略の車輪に設けられて車輪と一体に回転する。ここで、ディスク２の軸方向をディスク軸方向、ディスク２の径方向をディスク径方向、ディスク２の回転方向をディスク回転方向とする。

取付部材３は、車両の非回転部に固定されるもので、ブラケット１１と、いずれもブラケット１１に一体的に固定されるスライドピン１２、両用ピン１３およびボス１４とを有している。スライドピン１２はキャリパ４のディスク軸方向に沿う移動を案内するものであり、両用ピン１３はキャリパ４のディスク軸方向に沿う移動を案内するスライドピンとパッド５，６の制動トルクを受けるトルク受けピンとを兼ねるものである。

ブラケット１１は、ディスク２の一面側であるアウタ側（車輪とは反対側）に配置されて、車両のディスク２の近傍の非回転部（例えばフロントフォーク）に固定されるものである。ブラケット１１は、ディスク径方向内側に貫通孔１６がディスク軸方向に貫通して形成されており、この貫通孔１６にボス１４が嵌合されて固定されている。取付部材３は、ボス１４の内側に図示略の車軸が配置された状態で、車両の非回転部に取り付けられる。

ブラケット１１には、ディスク径方向の中間位置に内側ピン取付孔２０が、ディスク径方向外側の端部に図示略の外側ピン取付孔が、それぞれディスク軸方向に貫通して形成されている。

スライドピン１２は、ブラケット１１の内側ピン取付孔２０に螺合されて固定されている。スライドピン１２は、ブラケット１１に取り付けられた状態で、ディスク軸方向に沿う姿勢でブラケット１１からディスク２とは反対側（アウタ側）に延出する。スライドピン１２は、キャリパ４に挿通されてキャリパ４をディスク軸方向に移動可能に支持しており、キャリパ４とブラケット１１との間の部分が、ブーツ８で覆われている。

両用ピン１３は、ブラケット１１の図示略の外側ピン取付孔に軸方向の中間部が固定されており、この外側ピン取付孔からディスク軸方向のインナ側に延出するトルク受軸部２２と、この外側ピン取付孔からディスク軸方向のアウタ側に延出する図示略のスライド軸部とを有している。ブラケット１１に固定された両用ピン１３は、ディスク２よりもディスク径方向の外側に配置されており、ディスク軸方向に沿う状態で、トルク受軸部２２がディスク２を跨いで延出し、他方の図示略のスライド軸部がディスク２とは反対側に延出する。トルク受軸部２２はパッド５，６が摺動する部分であり、図示略のスライド軸部はキャリパ４が摺動する部分である。

キャリパ４は、スライドピン１２と両用ピン１３の図示略のスライド軸部とで、ディスク軸方向に移動可能となるように取付部材３に支持されており、いわゆるピンスライド型のキャリパとなっている。キャリパ４は、キャリパボディ２５とハンガーピン２６と図示略のピストンとを有している。

キャリパボディ２５は、ディスク２を跨いだ状態で、取付部材３の両用ピン１３の図示略のスライド軸部と、スライドピン１２とにディスク軸方向に移動可能となるように取り付けられている。キャリパボディ２５は、ブラケット１１のアウタ側に配置されるシリンダ部３１と、シリンダ部３１のディスク径方向外側からディスク２の径方向外側を越えるようにインナ側に延出するブリッジ部３２と、ブリッジ部３２のインナ側の端部からシリンダ部３１に対向するようにディスク２の径方向内側に延出する爪部３３とを有している。言い換えれば、キャリパボディ２５には、ディスク２を跨いで配置されるブリッジ部３２にディスク２を挟んで対向してシリンダ部３１と爪部３３とが設けられている。

シリンダ部３１には、ディスク径方向内側に摺動案内部３５が形成されており、ディスク径方向外側に摺動案内部３６が形成されている。摺動案内部３５には、スライドピン１２が摺動可能に嵌合され、摺動案内部３６には、両用ピン１３の図示略のスライド軸部が摺動可能に嵌合されている。これら摺動案内部３５，３６においてキャリパボディ２５は、取付部材３のスライドピン１２および図示略のスライド軸部に摺動可能に支持されている。ここで、図示略のスライド軸部の摺動案内部３６とブラケット１１との間の部分がブーツ７で覆われている。シリンダ部３１には、図示略のピストンがディスク軸方向に摺動可能に嵌合されている。

シリンダ部３１には、ディスク回転方向において摺動案内部３６とは反対側に突出するピン支持部４０が形成されており、爪部３３にも、ピン支持部４０と同じ側に突出するピン支持部４１が形成されている。ピン支持部４０はディスク２のアウタ側に、ピン支持部４１はディスク２のインナ側に、それぞれ設けられている。

ハンガーピン２６は、ピン支持部４０およびピン支持部４１に挿通されており、この挿通状態でピン支持部４０およびピン支持部４１を結ぶように延在している。ハンガーピン２６は、ディスク軸方向に沿っており、ディスク２よりもディスク径方向外側において、ディスク２を跨ぐように配置されている。

パッド５，６のうちのアウタ側のパッド５は、ディスク２のアウタ側の面と図示略のピストンとの間に配置されるものであって、ディスク２に当接して摩擦抵抗を発生させるライニング４５と、このライニング４５が一面に貼着され、図示略のピストンからの押圧力を他面で受ける裏板４６とを有している。裏板４６には、ディスク回転方向一側に小孔４７が、ディスク回転方向他側に小孔４７よりも大きい大孔４８が、それぞれ形成されている。アウタ側のパッド５は、大孔４８に取付部材３の両用ピン１３のトルク受軸部２２が挿通され、小孔４７にキャリパ４のハンガーピン２６が挿通されており、これら両用ピン１３およびハンガーピン２６に、ディスク軸方向に移動可能に支持されている。

インナ側のパッド６は、ディスク２の他面と爪部３３との間に配置されるものであって、アウタ側のパッド５に対し鏡面対称の形状をなしており、ディスク２に当接して摩擦抵抗を発生させるライニング５０と、このライニング５０が一面に貼着され、爪部３３からの押圧力を他面で受ける裏板５１とを有している。裏板５１には、ディスク回転方向一側に図２に示す小孔５２が、ディスク回転方向他側にこの小孔５２よりも大きい図１に示す大孔５３が、それぞれ形成されている。インナ側のパッド６は、大孔５３に取付部材３の両用ピン１３のトルク受軸部２２が挿通され、図２に示す小孔５２にキャリパ４のハンガーピン２６が挿通されており、これら両用ピン１３およびハンガーピン２６に、ディスク軸方向に移動可能に支持されている。

キャリパ４は、図１に示すシリンダ部３１内にブレーキ液が導入されると、図示略のピストンがシリンダ部３１に対しディスク２の方向に前進し一対のパッド５，６のうち一方のアウタ側のパッド５をディスク２に向けて押圧する。すると、アウタ側のパッド５がディスク２の一面に接触することになり、その反力で、キャリパボディ２５が、摺動案内部３５，３６を、取付部材３のスライドピン１２および両用ピン１３の図示略のスライド軸部に対し摺動させながら、シリンダ部３１をディスク２から離間させる方向に移動する。すると、爪部３３が他方のパッド６をディスク２の他面に接触させる。このようにして、キャリパ４は、図示略のピストンと爪部３３とによってパッド５，６を両側から挟んでディスク２に押圧することにより、ディスク２つまり車輪の回転にブレーキをかける。よって、一対のパッド５，６は、取付部材３およびキャリパ４に移動可能に設けられ、キャリパ４によりディスク２の両面に押圧される。

図２に示すように、アウタ側のピン支持部４０には、アウタ側から順に、ネジ孔６１、ネジ孔６１のネジ山径以下の径の中間孔６２、中間孔６２よりも小径の小径孔６３が設けられている。インナ側のピン支持部４１には、アウタ側から順に、小径孔６３と同径の中間径孔６５、中間径孔６５よりも小径のピン挿通孔６６、中間径孔６５よりも大径の大径孔６７が設けられている。

ハンガーピン２６には、軸方向一側から順に、六角柱状の工具係合部７１、ネジ軸部７２、ネジ軸部７２のネジ谷径以下の外径の円柱状の大径軸部７３、大径軸部７３の外径よりも小径の外径の円柱状の中間径軸部７４、中間径軸部７４の外径よりも小径の外径の略円柱状の小径軸部７５、小径軸部７５からその径方向外側に向かって突出する、小径軸部７５の外径よりも大径の外径の突出部７６が形成されている。突出部７６の外径は、径方向の外力（後述する反力）が加わわっていない状態で、中間径孔６５の孔径よりも小径であり、ピン挿通孔６６の孔径よりも大径となっている。

突出部７６は略球状に形成されている。すなわち、突出部７６は、図３乃至５に二点鎖線で示す突出部７６の最大外径部７６Ａから先端側に向かって滑らかに縮径する半球面状部７６Ｂ（先端側縮径部）と、最大外径部７６Ａから小径軸部７５側（基端側）に向かって滑らかに縮径する半球面状部７６Ｃ（基端側縮径部）とから構成されている。また、図２，図３に示すように、小径軸部７５および突出部７６には、これらをハンガーピン２６の軸方向に貫くスリット８１が設けられている。スリット８１は、ハンガーピン２６の周方向に９０度ピッチで４カ所設けられており、これらスリット８１は、ハンガーピン２６の中心軸上で交差している。これらスリット８１が形成されることにより、小径軸部７５と突出部７６とが、ハンガーピン２６の周方向において四つの分割部８２に分割されている。四つの分割部８２は、ハンガーピン２６の周方向に９０度ピッチで設けられており、それぞれがハンガーピン２６の軸方向に延びている。四つの分割部８２は、それぞれが小径軸部７５を構成する軸部構成部８３と突出部７６を構成する突出部構成部８４とからなっている。ハンガーピン２６は、金属製の一つの素材から形成されている。

図２に示す状態とするためのパッド５，６のキャリパ４への取り付け時に、ハンガーピン２６は、軸方向の突出部７６側を先頭にして、キャリパボディ２５のピン支持部４０，４１に、ピン支持部４０のネジ孔６１側から挿入されることになる。その際に、ハンガーピン２６は、その突出部７６が、ネジ孔６１、中間孔６２、小径孔６３、アウタ側のパッド５の小孔４７、インナ側のパッド６の小孔５２、ピン支持部４１の中間径孔６５に、この順に挿入される。

その後、ネジ孔６１にネジ軸部７２が螺合可能となり、ネジ孔６１にネジ軸部７２を螺合させると、突出部７６は、ピン支持部４１の中間径孔６５とピン挿通孔６６との間の図４にも示されているテーパ状の段部９０に当接し、段部９０から反力を受ける。小径軸部７５および突出部７６にスリット８１が形成されていることから、段部９０からの反力によって、突出部７６を構成する四つの突出部構成部８４が、四つの軸部構成部８３を相互近接側に弾性変形させながら相互に近接する。これにより、突出部７６が縮径してピン挿通孔６６を通過する。突出部７６は、ピン挿通孔６６を通過すると、ピン支持部４１からの反力がなくなって、四つの軸部構成部８３の弾性変形の戻りにより拡径して、ピン挿通孔６６よりも大径の状態に戻る。その後、ハンガーピン２６は所定の締め付けトルクで締め付けられて図２に示すようにキャリパボディ２５に固定された固定状態となる。このとき、突出部７６は、ピン挿通孔６６のアウタ側の開口部である段部９２から軸方向に離間して配置、詳細には、図５にＨで示される距離だけ離間して配置されるようになっており、キャリパボディ２５とは当接しない状態となっている。このため、ハンガーピン２６の先端側でキャリパ４からの車両走行中における振動を伝達されることがなく、ハンガーピン２６のネジ軸部７２の緩みが抑制される。

この固定状態にあるとき、ハンガーピン２６は、一端側のネジ軸部７２がネジ孔６１に螺着され、大径軸部７３が中間孔６２内に配置され、中間径軸部７４が小径孔６３および中間径孔６５内に配置され、他端側の小径軸部７５がピン挿通孔６６に挿通され、小径軸部７５の突出部７６側の一部および突出部７６の全部がピン挿通孔６６よりもネジ孔６１とは反対側に突出している。この固定状態で、ハンガーピン２６の他端側におけるピン挿通孔６６から突出している突出部位９１は、ハンガーピン２６の径方向外側へ向かって突出する突出部７６と、ハンガーピン２６の軸方向に突出部７６を貫くスリット８１とを備えている。また、この固定状態で、ハンガーピン２６の突出部７６の外径は、小径軸部７５が挿入されるピン挿通孔６６よりも大径となっている。これにより、例え、ネジ軸部７２のネジ孔６１への螺合が緩むことがあっても、キャリパボディ２５に対してハンガーピン２６が軸方向に移動することで、突出部７６の半球面状部７６Ｃ（基端側縮径部）がピン挿通孔６６のアウタ側の開口部である段部９２に当接するため、ハンガーピン２６は、キャリパボディ２５からの抜けが規制される。このため、例え、ハンガーピン２６のねじ嵌合に緩みが生じても、一対のパッド５，６をキャリパボディ２５に支持し続けることが可能となる。

ここで、図５に示すように、突出部７６の最大外径をＢ、スリット８１の幅をＣ、スリット８１の基端側中心（分割部８２の撓みの基端）Ｏから突出部７６の最大外径部分までの距離をＤ、スリット８１の基端側中心Ｏからハンガーピン２６の先端までの距離をＥ、突出部７６の最大外径部分の撓み量をＦ、ピン挿通孔６６の径をＧとし、分割部８２の撓み角をθとすると、突出部７６がピン挿通孔６６を通過するためには、以下の寸法関係を満足することになる。
ｔａｎθ＝（Ｃ／２）／Ｅ
ｔａｎθ＝（Ｆ／２）／Ｄ
よって、Ｆ＝２×Ｄ×ｔａｎθ
突出部７６の最大外径部の撓み量Ｆが締め代よりも大きいことから、Ｆ＞Ｂ−Ｇ

上記した特許文献１に記載のディスクブレーキでは、ハンガーピンに弾性部材を装着する構造であるため、部品点数が多くなり、組み付け工数も増加してしまう。

これに対して、実施形態のディスクブレーキ１のハンガーピン２６は、一端側がキャリパボディ２５に設けられたネジ孔６１に螺着され、他端側がキャリパボディ２５に設けられたピン挿通孔６６に挿通されており、この他端側におけるピン挿通孔６６から突出している突出部位９１が、ハンガーピン２６の径方向外側へ向かって突出する突出部７６およびスリット８１を備えている。これにより、ハンガーピン２６をキャリパボディ２５に螺合させれば、ハンガーピン２６は一端側がキャリパボディ２５に螺着され、他端側の突出部７６がキャリパボディ２５のピン挿通孔６６に挿通後、キャリパボディ２５よりも外側でピン挿通孔６６よりも径方向外側に突出する状態となって、キャリパボディ２５に固定される。

よって、ハンガーピン２６をキャリパボディ２５への組み付けのために複数の部品で構成する必要がなく、一部品にでき、その結果、ディスクブレーキ１の部品点数を低減でき、組み付け工数を低減できる。加えて、ハンガーピンのキャリパボディへの組み付け時に複数の部品を組み合わせる場合において必要な組み付け後の確認作業も不要になり、工程保証が容易になる。

また、ハンガーピン２６は弾性部材を有する構造ではないため、ハンガーピン２６の経時劣化および振動による摩耗等を抑制することができ、ハンガーピン２６の耐久性を向上させることができる。
さらに、突出部７６の最大外径部７６Ａから小径軸部７５側には、小径軸部７５側に向かって滑らかに縮径する半球面状部７６Ｃ（基端側縮径部）が形成されているため、一対のパッド５，６の交換時にハンガーピン２６のねじを緩めてキャリパボディ２５から離脱させることが比較的容易に行える。

なお、ハンガーピン２６がキャリパボディ２５に所定の締め付けトルクで締め付けられた固定状態で、突出部７６をピン挿通孔６６と大径孔６７との間の図４に示す段部９２に当接させるようにした場合には、突出部７６を設けることでハンガーピン２６の突出部位９１の剛性が向上しているので、車体振動時に生じるハンガーピン２６のキャリパボディ２５に対する相対振動を抑制することができ、耐振性を向上でき、ハンガーピン２６を発生源とする異音を抑制することができる。

ここで、ハンガーピン２６は、以下のように変更することが可能である。

上記した小径軸部７５および突出部７６を構成する四つの分割部８２のうち、ハンガーピン２６の周方向に隣り合う二つを図６に示すようになくして分割部８２を二カ所のみ設けても良い。あるいは、四つの分割部８２のうちハンガーピン２６の周方向に隣り合わない二つを図７に示すようになくして分割部８２を二カ所のみ設けても良い。

また、スリット８１の数は四つに限られるものではなく、少なくとも一つ設けられていれば良い。例えば、図８に示すようにスリット８１を、ハンガーピン２６の周方向に１２０度ピッチで３カ所設け、分割部８２を３つとしても良い。

また、図９に示すように、ハンガーピン２６の径方向外側に向かって突出する複数の突出部７６Ａをハンガーピン２６の周方向に並んで設け、複数の突出部７６Ａを間に配置するようにスリット８１を設けても良い。例えば、図９では、突出部７６Ａを６カ所設けて、２カ所ずつ突出部７６Ａを間に配置するようにスリット８１をハンガーピン２６の周方向に１２０度ピッチで３カ所設けている。

また、図１０および図１１に示すように、上記よりもハンガーピン２６の軸方向の長さが短い突出部７６Ｂを設け、突出部７６Ｂの小径軸部７５とは反対側に小径軸部７５と同径の小径軸部１０１を設けても良い。つまり、小径軸部７５，１０１間で帯状をなして径方向外側に向かって突出する突出部７６Ｂをハンガーピン２６に設けても良い。図１０および図１１では、スリット８１の数を、ハンガーピン２６の周方向に９０度ピッチで４カ所設けているが、少なくとも一つ設けられていれば良い。

また、図１２に示すように、ハンガーピン２６の小径軸部７５および突出部７６に、これらをハンガーピン２６の軸方向および径方向に貫くスリット８１を一カ所設けるとともに、ハンガーピン２６の径方向における突出部７６のスリット８１が開口する両側に突出部７６を平坦に切り欠いた形状の一対の切断面１１１を設けても良い。一対の切断面１１１は互いに平行をなしハンガーピン２６の径方向に直交している。このようにスリット８１が形成されることにより、小径軸部７５と突出部７６とが、二つの分割部８２に分割されている。二つの分割部８２は、それぞれがハンガーピン２６の軸方向に延びており、それぞれが小径軸部７５を構成する軸部構成部８３と突出部７６を構成する突出部構成部８４とからなっている。突出部７６の一対の切断面１１１が形成されていない部分の最大外径は、ピン挿通孔６６の孔径よりも大径となっており、突出部７６の一対の切断面１１１間の距離は、ピン挿通孔６６の孔径以下となっている。そして、二つの分割部８２がスリット８１を狭めるように変形したときに、突出部７６の最大外径がピン挿通孔６６の孔径以下となるように設定されている。このように構成すれば、スリット８１を一本しか入れなくて済むため、コストを低減することができる。

また、スリット８１は必ずしもハンガーピン２６の中心を通る必要はなく、ハンガーピン２６の中心からずれていても良い。

上記実施形態は、車両の非回転部に固定される取付部材と、前記取付部材にディスクの軸方向へ移動可能に設けられたキャリパボディと、前記取付部材に移動可能に設けられ、前記キャリパボディを含むキャリパにより前記ディスクの両面に押圧される一対のパッドと、前記一対のパッドの一端側に配置され、該一対のパッドを移動可能に支持するハンガーピンと、を備え、前記ハンガーピンは、一端側が前記キャリパボディに設けられたネジ孔に螺着され、他端側が前記キャリパボディに設けられたピン挿通孔に挿通されており、前記ハンガーピンの前記他端側における前記ピン挿通孔から突出している部位が、該ハンガーピンの径方向外側へ向かって突出する突出部と、該ハンガーピンの軸方向に前記突出部を貫くスリットとを備える。これにより、ディスクブレーキの部品点数を低減でき、組み付け工数を低減できる。

１ ディスクブレーキ
２ ディスク
３ 取付部材
４ キャリパ
５，６ パッド
２５ キャリパボディ
２６ ハンガーピン
６１ ネジ孔
６６ ピン挿通孔
７６，７６Ａ，７６Ｂ 突出部
８１ スリット
９１ 突出部位

Claims (1)

1. 車両の非回転部に固定される取付部材と、
   前記取付部材にディスクの軸方向へ移動可能に設けられたキャリパボディと、
   前記取付部材に移動可能に設けられ、前記キャリパボディを含むキャリパにより前記ディスクの両面に押圧される一対のパッドと、
   前記一対のパッドの一端側に配置され、該一対のパッドを移動可能に支持するハンガーピンと、を備え、
   前記ハンガーピンは、一端側が前記キャリパボディに設けられたネジ孔に螺着され、他端側が前記キャリパボディに設けられたピン挿通孔に挿通されており、
   前記ハンガーピンの前記他端側における前記ピン挿通孔から突出している部位が、該ハンガーピンの径方向外側へ向かって突出する突出部と、該ハンガーピンの軸方向に前記突出部を貫くスリットとを備える、ディスクブレーキ。

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