JPH11247908A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ディスクブレーキ装置において、制動時の制動
部材の微振動（鳴き）を吸収すると共にピストンのこじ
りを低減することを目的とする。 【構成】内孔を有するシリンダを備えたキャリパと、前
記シリンダ内に嵌挿されるピストンと、車輪とともに回
転するロータに前記ピストンによって押圧されるシリン
ダ側制動部材と、前記ロータに前記キャリパによって押
圧される反シリンダ側制動部材とを備えたディスクブレ
ーキ装置において、前記ピストンと前記シリンダ側制動
部材を弾性結合し、前記キャリパと前記反シリンダ側制
動部材を弾性結合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両に用いるディス
クブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスクブレーキ装置は、一軸線の回り
に回転するロータに、非回転部材であるキャリパに前記
一軸線に平行な方向に移動可能に支持された制動部材
を、ピストンもしくはピストンとその反力でスライドす
るキャリパにより押圧し、ロータの回転を抑制するもの
である。

【０００３】従来より、例えば示す特開平３−１６８４
２２に開示される如く、ロータを押圧する二つの制動部
材をシリンダの内孔に嵌挿された対向する二つのピスト
ンで加圧するディスクブレーキ装置において、図７
（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、裏金に設けられた挿通
孔５に横軸を摺動自在に挿入して制動部材４の上端を保
持すると共に、ピストン７の制動部材側に設けた周溝９
に制動部材の係合縁８又は係合突起１０のいずれか一方
を嵌合させて制動部材４の下部を保持し、ロータ抜き取
り時の制動部材４の傾きを低減できるようにしたディス
クブレーキ装置が公知である。

【０００４】また、例えば特開平３−２７２３３２に開
示される如く、ロータを押圧する制動部材の一方をシリ
ンダの内孔に嵌挿されたピストンで加圧し、他方を反力
でスライドするキャリパで加圧する浮動型ディスクブレ
ーキ装置において、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すよう
に、シリンダ側の制動部材１１を接続ボルト１２により
ピストン１３に固定することにより、シリンダ側の制動
部材１１が受ける制動トルクをナックル１５やキャリパ
１４ではなくピストン１３を経由してキャリパ１４で受
ける構成とすることにより、制動部材の周囲のクリアラ
ンスを大きくして摺動不良の原因となる泥詰まり、錆付
きを無くすようにした浮動型ディスクブレーキ装置が公
知である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
３−１６８４２２に係る従来のディスクブレーキ装置に
おいては、制動時、制動部材に設けられた係合縁もしく
は係合突起とピストンの全部に設けられた周溝との間の
間隙による制動部材の微振動（鳴き）が生じ異音の原因
となる可能性があるといった問題がある。

【０００６】また、特開平３−２７２３３２にかかる従
来のディスクブレーキ装置においては、制動部材を接続
ボルトによりピストンに固定していることにより、制動
時の制動部材の微振動が吸収できず、さらにロータから
制動部材を介してピストンに対しこじりの力が入力し、
ピストン周辺部位の信頼性が低下する可能性があるとい
った問題がある。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、本発明が解決しようとする課題は、制動
部材とピストンを弾性結合することにより、制動時の制
動部材の微振動を吸収すると共にピストンのこじりを低
減することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、請求項１の発明は、内孔を有するシリンダを
備えたキャリパと、前記シリンダ内に嵌挿されるピスト
ンと、車輪とともに回転するロータに前記ピストンによ
って押圧される制動部材とを備えたディスクブレーキ装
置において、前記ピストンと前記制動部材を弾性結合し
たことを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、内孔を有するシリンダ
を備えたキャリパと、前記シリンダ内に嵌挿されるピス
トンと、車輪とともに回転するロータに前記ピストンに
よって押圧されるシリンダ側制動部材と、前記ロータに
前記キャリパによって押圧される反シリンダ側制動部材
とを備えたディスクブレーキ装置において、前記キャリ
パと前記反シリンダ側制動部材を弾性結合したことを特
徴とする。

【００１０】

【発明の作用と効果】（１）請求項１記載の発明の、内
孔を有するシリンダを備えたキャリパと、前記シリンダ
内に嵌挿されるピストンと、車輪とともに回転するロー
タに前記ピストンによって押圧される制動部材とを備え
たディスクブレーキ装置においては、前記ピストンと前
記制動部材を弾性結合したことにより、制動時、弾性を
有する部分にて前記制動部材の微振動（鳴き）が吸収で
きるとともに、前記制動部材が前記ピストンへ及ぼすこ
じりの原因となる力をも吸収できる。

【００１１】（２）請求項２記載の発明の、内孔を有す
るシリンダを備えたキャリパと、前記シリンダ内に嵌挿
されるピストンと、車輪とともに回転するロータに前記
ピストンによって押圧されるシリンダ側制動部材と、前
記ロータに前記キャリパによって押圧される反シリンダ
側制動部材とを備えたディスクブレーキ装置において
は、前記キャリパと前記反シリンダ側制動部材を弾性結
合したことにより、制動時、弾性を有する部分にて、前
記反シリンダ側制動部材の微振動（鳴き）が吸収でき
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図１乃至図６に基づいて説明する。図２には本
発明の一実施の形態に係るディスクブレーキ装置１６の
斜視図が示されている。この図に示されるように、ディ
スクブレーキ装置１６は略円盤状のロータ１８を備えて
いる。このロータ１８の中心には透孔２０が形成されて
おり、車輪軸を構成するアクスル２２が貫通している。
このアクスル２２は、ロータ１８の裏面側で５本のハブ
ボルト２４とこれらのハブボルト２４の各々に螺合する
ナットによってロータ１８へ固定されたアクスルハブ
（図示省略）へスプライン嵌合しており、これによって
アクスル２２とロータ１８とが一体とされている。

【００１３】また、図２に示されるように、ディスクブ
レーキ装置１６は浮動式のキャリパ３０を備えている。
ここで図１には組付状態でキャリパ３０の一部を破断し
たキャリパ３０の平面図（図２の矢印Ａ方向から見た
図）が示されている。これらの図に示されるようにキャ
リパ３０はキャリパボディ３２を備えている。図１に示
されるように、このキャリパボディ３２の車両内方側と
なる部分の中央にはシリンダ部３４が形成されており、
このシリンダ部３４の内部には有底円筒状のピストン３
６が収容されている。このピストン３６の底部とシリン
ダ部３４の内底部との間は油室３８とされており、キャ
リパボディ３２の外部へ開口した油入口４２及びキャリ
パボディ３２の外側から油入口４２へ取り付けられたブ
レーキホース４６（図６参照）を介してブレーキオイル
が貯留されたマスタシリンダ（図示省略）へ接続されて
いる。また、このシリンダ部３４の内側にはシール材４
８及びダストブーツ５２が設けられている。シール材４
８は、それ自体周知であるリトラクタル機構により制動
解除時や非制動時にピストン３６の反ロータ側への速や
かな移動を補助する機能を有している。

【００１４】さらに、このキャリパボディ３２のシリン
ダ部３４側からは一対のアーム部５４が互いに離間する
方向へ延出されている。各アーム部５４の先端部には雌
ねじが形成されておりボルト５６が螺入され、更に各ボ
ルト５６の先端部はボルト５６の軸方向へ向けて長手方
向とされたスライドピン５８の後端部に形成された雌ね
じ部へ螺入されている。

【００１５】また、このキャリパボディ３２のシリンダ
部３４側からはロータ１８を跨ぐようにしてブリッジ部
６２が一体形成されており、このブリッジ部６２の車両
外方側となる端部にはロータ１８の軸中心側へ向けて突
出するキャリパ爪部６４が一体形成されている。この爪
部６４の車両内方側にはロータ１８の軸方向車両外方側
の端面から離間して制動部材としてのアウタパッド７２
が配置されている。これに対して、キャリパボディ３２
のシリンダ部３４の車両外方側にはロータ１８の軸方向
車両内方側の端面から離間して制動部材としてのインナ
パッド７４がロータ１８をはさんでアウタパッド７２と
対向するように配置されている。

【００１６】アウタパッド７２は、ロータ１８側の摩擦
材８２と反ロータ側のアウタパッド裏金９１が一体に形
成されることにより構成されている。また、インナパッ
ド７４は、ロータ１８側の摩擦材８２と反ロータ側のイ
ンナパッド裏金９３が一体に形成されることにより構成
されている。この摩擦材８２は、セミメタリック系のス
チール繊維或いはアラミド繊維などの材料に研磨剤を調
合し、更にフェノールレジン樹脂等の樹脂材が添加され
て焼き固められている。

【００１７】図３には本実施の形態におけるアウタパッ
ド７２とインナパッド７４を裏金方向から見た斜視図が
示されている。図３に示すように、アウタパッド７２の
裏金９１の端面の二つのキャリパ爪部６４に対向するそ
れぞれの部分の略中央に二ヵ所、及びインナパッド７４
の裏金９１の端面の略中央に一ヵ所、裏金９１の厚みと
略等しい深さを有する嵌合凹部７６、７７がそれぞれ設
けられている。尚、本発明の実施においては、嵌合凹部
７６、７７の深さは特に規定されるものではない。

【００１８】一方、図１に示すように、二つのキャリパ
爪部６４の車両内方側のそれぞれの端面の略中央には中
実円筒状の嵌合凸部８０が形成されている。また、ピス
トン３６の車両外方側の端面略中央にもピストン径より
も小径とされた中実円筒状の嵌合凸部８１が形成されて
いる。

【００１９】図４には本実施の形態におけるキャリパ３
０と第一の弾性体シム７８ａとの結合関係を示す図が、
図５にはピストン３６と第二の弾性体シム７８ｂとイン
ナパッド７４の結合関係を示す図が示されている。キャ
リパ爪部６４に形成された嵌合凸部８０がアウタパッド
の嵌合凹部７６に、ピストン３６に形成された嵌合凸部
８１が上述のインナパッドの嵌合凹部７７にそれぞれ、
図４、図５に示される第一の弾性体シム７８ａ、第二の
弾性体シム７８ｂを介して嵌合されている。

【００２０】第一及び第二の弾性体シム７８ａ、７８ｂ
は、ゴム等の弾性材料から成り、それぞれ嵌合凸部８０
及び８１の径よりやや小さい内径を、嵌合凹部７６及び
７７に対してやや大きい外径を有する無底円筒形状部を
有し、該円筒の嵌合凸部側の開口面には無底円筒形状部
の外径より大きい外径を有する厚肉のフランジ部７９
ａ、７９ｂを有している。尚、無底円筒形状部の肉厚及
びフランジ部７９の外径と肉厚はアウタパッド７２とキ
ャリパ爪部６４若しくはインナパッド７４とピストン３
６との間にて微振動やこじりの原因となる力が効果的に
吸収できる程度に確保されていることが必要である。

【００２１】尚、第一及び第二の弾性体シム７８ａ、７
８ｂはフランジ部７９側にキャリパ爪部６４若しくはピ
ストン３６に設けられた嵌合凸部８０若しくは８１が嵌
合できる嵌合凹部を有していれば良く、第一及び第二の
弾性体シム７８ａ、７８ｂのブレーキパッド側端面は有
底であっても良い。

【００２２】さらに、キャリパ爪部６４側の二つの弾性
体シム７８ａは別体である必要はなく、例えばフランジ
部７９が連結されて一体に形成されていても良い。

【００２３】ところで、図１に示されるように、ディス
クブレーキ装置１６はトルクメンバ（マウンティング）
９０を備えている。これらのガイド部９２は車両内方側
端面で開口したガイド孔９４が形成されており、各々の
ガイド孔９４へは上述したスライドピン５８がガイド孔
９４に沿って車両内方側或いは車両外方側（図１の矢印
Ｂ方向）へ向けてスライド可能に収容されている。

【００２４】さらに、図６に本ディスクブレーキ装置の
車両内方側からの正面図を示すが、この図に示されるよ
うに、各ガイド部９２は、各車両内方側端部が連結部１
００によって連結されている。連結部１００には内周部
に雌ネジが形成された２ヵ所のネジ孔（図示省略）が形
成されており、車輪支持体としてのステアリングナック
ル１０４を貫通する２本の固定ボルト１０６が螺合して
いる。これによってトルクメンバ９０がステアリングナ
ックル１０４へ固定されている。ステアリングナックル
１０４はサスペンションアームへ取り付けられていると
共にタイロッドやラック＆ピニオン等の連結手段を介し
てステアリングシャフトへ連結されている。また、この
ステアリングナックル１０４はアンギュラボールベアリ
ングを介してアクスルハブのボス部を軸支しており、こ
のアクスルハブ、アクスル２２等を介して車輪（以上、
符号無きものについてはいずれも図示省略）を支持して
いる。

【００２５】次に本実施の形態の作用について説明す
る。本ディスクブレーキ装置１６は車両走行時、すなわ
ち、ディスクロータ１８が回転している状態でブレーキ
ホース４６及び油入口４２を介してピストン３６の底部
とシリンダ部３４の内底部との間の油室３８へブレーキ
オイルが供給されると、油圧によってピストン３６がシ
リンダ部３４に沿って車両外方側へ押し出される。これ
によって、ピストン３６に第二の弾性体シム７８ｂによ
って弾性結合されたインナパッド７４がロータ１８へ接
近する方向へ変位してロータ１８の軸方向車両内方側の
端面へ圧接される。また、油室３８へブレーキオイルが
供給されると、ピストン３６の底部を押圧する油圧と大
きさが等しく作用方向が反対の油圧がシリンダ部３４の
内底部に作用してシリンダ部３４が車両内方側へ押圧さ
れる。ここで、キャリパボディ３２はスライドピン５８
を介してトルクメンバ９０のガイド部９２に形成された
ガイド孔９４に沿ってスライド可能にトルクメンバ９０
に支持されているため、シリンダ部３４の内底部に油圧
が作用することによりキャリパボディ３２が車両内方側
へ変位する。これによって、二つのキャリパ爪部６４に
第一の弾性体シム７８ａによって弾性結合されたアウタ
パッド７２がロータへ接近する方向へ変位してロータの
軸方向車両外方側の端面へ圧接させられる。

【００２６】このようにしてインナパッド７４とアウタ
パッド７２が回転するロータ１８を挟み付けると、ロー
タ１８との摩擦によってアウタパッド７２とインナパッ
ド７４がロータに追従して回転しようとするが、アウタ
パッド７２の嵌合凹部７６には第一の弾性体シム７８ａ
を介してキャリパ爪部６４に設けられた嵌合凸部８０が
嵌挿されており、インナパッド７４の嵌合凹部７７には
第二の弾性体シム７８ｂを介してピストン３６の車両外
方側面に設けられた嵌合凸部８１が嵌挿されているた
め、アウタパッド７２及びインナパッド７４の追従回転
は阻止される。この時、制動トルクはブレーキパッドか
ら弾性体シムを介してトルクメンバ９０にて受けられ
る。これにより、アウタパッド７２及びインナパッド７
４とロータ１８との間に生じた摩擦力が制動力となり、
ロータ１８の回転が減速させられ、これと共にアクスル
２２の回転（すなわち、車輪の回転）が減速させられ
る。

【００２７】ところで、アウタパッド７２及びインナパ
ッド７４が回転するロータ１８に圧接させられると、ア
ウタパッド７２及びインナパッド７４が振動することが
あり、この振動が所謂「ディスクブレーキの鳴き」の要
因とされている。

【００２８】しかしながら、本ディスクブレーキ装置１
６では、アウタパッド７２及びインナパッド７４が振動
しようとしても、キャリパ爪部６４及びピストン３６に
それぞれ設けられた嵌合凸部８０、８１とブレーキパッ
ドの間に介在させた第一及び第二の弾性体シム７８ａ、
７８ｂによって振動が減衰される。すなわち、本実施の
形態は、アウタパッド７２及びインナパッド７４の振動
によって生じる「ディスクブレーキの鳴き」を効果的に
抑制或いは防止できるといった効果を有する。

【００２９】ところで上述したような「ディスクブレー
キの鳴き」はブレーキパッドをキャリパ爪部６４若しく
はピストン３６に弾性結合させなくても、キャリパ３０
にダイナミックダンパやマスダンパを設けることでも抑
制できる。

【００３０】しかしながら、ダイナミックダンパやマス
ダンパは基本的に特定の周波数の振動しか減衰させるこ
とができず、複数周波数の振動が発生している場合には
減衰できなかった振動が残ってしまうため、効果的に
「ディスクブレーキ鳴き」を抑制できない。しかも、ダ
イナミックダンパの場合には振動体（すなわちブレーキ
パッド）の振動数と同じ振動数を持つ振動系を設けなけ
れば効果が小さい。したがって、効果的に振動を防ぐの
であれば振動系の弾性体のバネ定数や質量体の質量の誤
差を極力小さくしなければならない。また、マスダンパ
の場合にも質量体の質量の誤差を極力小さくしなければ
十分な効果を得ることができない。したがって、効果的
に振動を制限するという点から見れば、これらのダイナ
ミックダンパやマスダンパを用いた構成は安定性にかけ
る（すなわち、充分に振動制限できるものとできないも
のとのばらつきが多い）。

【００３１】これに対し、本ディスクブレーキ装置は振
動減衰方法として振動部位と振動の伝達を防ぎたい固定
部位との間に弾性体を介在させる方法を用いているた
め、いかなる周波数の振動であっても効果的に振動制限
を行うことが可能である。

【００３２】また、ディスクブレーキ装置は通常、ディ
スクホイールやサスペンション（いずれも図示省略）等
に囲まれた限られた空間に設置されるため、ダイナミッ
クダンパやマスダンパを設けようとしても、ダイナミッ
クダンパやマスダンパの取付部位が極めて狭い範囲に限
定されてしまうため、ダイナミックダンパやマスダンパ
の効果が十分に得られない可能性があったり、車種によ
っては取り付けることすらできない可能性がある。

【００３３】これに対し、本ディスクブレーキ装置１６
は、基本的にブレーキパッドをキャリパ爪部６４若しく
はピストン３６に弾性結合させるだけであるため、特別
なスペースを必要としない。

【００３４】さらに、ダイナミックダンパやマスダンパ
を取り付けることはそれだけで部品点数が増えてしまう
ため重量及びコストの双方が増加してしまう。

【００３５】これに対し、本実施の形態は弾性体シム７
８ａ、７８ｂを介してブレーキパッドとキャリパ爪部６
４若しくはピストン３６を結合しただけであるので実質
的な重量増加、コスト増加も最小限に抑えることができ
る。

【００３６】また、キャリパ爪部及びピストンとブレー
キパッドを結合すると制動時、ロータからピストンへ入
力するこじりの力が懸念されるが、本実施の形態におい
ては、第二の弾性体シム７８ｂを介してインナパッド７
４がピストン３６に対して支持されているので、ピスト
ン３６に入力するロータ１８からのこじりの原因となる
力も吸収できるといった効果がある。

【００３７】さらに、本実施の形態は弾性体シム７８
ａ、７８ｂを介してブレーキパッドとキャリパ爪部６４
若しくはピストン３６を結合したことにより、ブレーキ
パッドとキャリパ爪部６４若しくはピストン３６との干
渉時の衝撃音を和らげることができる。

【００３８】尚、本実施の形態は浮動型のキャリパ３０
を備えたディスクブレーキ装置１６に本発明を適用した
構成であったが、ロータ１８の両側にピストンを設けた
対向ピストン型など浮動型以外のキャリパを備えたディ
スクブレーキ装置であっても適用できる。

【００３９】尚、本発明は本実施の形態に限られるもの
ではなく、キャリパ爪部に嵌合凹部、アウタパッドに嵌
合凸部を設け、本実施の形態にて使用したものと同様な
弾性体シムを介してアウタパッドの嵌合凸部をキャリパ
爪部の嵌合凹部に嵌挿することにより、ブレーキパッド
とキャリパ爪部を弾性結合させても良い。また同様に、
ピストンに嵌合凹部、インナパッドに嵌合凸部を設け、
本実施の形態にて使用したものと同様な弾性体シムを介
してインナパッドの嵌合凸部をピストンの嵌合凹部に嵌
挿することにより、インナパッドとピストンを弾性結合
させても良い。さらには嵌合凹凸形状は円筒状である必
要はなく、三角形などの多角形状にしても良い。

【００４０】また、凹凸部を設け嵌合させるのではな
く、キャリパ爪部とアウタパッド及びピストンとインナ
パッドの間にゴム等の弾性体を加硫接着することによ
り、パッドとピストンを弾性結合させても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るディスクブレーキ
装置の断面図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係るディスクブレーキ
装置の斜視図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係るアウタパッド
（Ａ）とインナパッド（Ｂ）の斜視図である。

【図４】本発明の一実施の形態に係るキャリパと第一の
弾性体シムとの結合関係を示す図である。

【図５】本発明の一実施の形態に係るピストン、第二の
弾性体シム及びインナパッドとの結合関係を示す図であ
る。

【図６】本発明の一実施の形態に係るディスクブレーキ
装置の車両内方側からの正面図である。

【図７】第一の従来例に係るディスクブレーキ装置にお
けるブレーキパッドとピストンとの結合関係を示す図で
ある。

【図８】第二の従来例に係るディスクブレーキ装置にお
けるブレーキパッドとピストンとの結合関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

４・・・制動部材（ブレーキパッド） ５・・・挿通孔 ７・・・ピストン ８・・・係合縁 ９・・・周溝 １０・・・係合突起 １１・・・シリンダ側制動部材 １２・・・接続ボルト １３・・・ピストン １４・・・キャリパ １５・・・ナックル １６・・・ディスクブレーキ装置 １８・・・ロータ ２０・・・透孔 ２２・・・アクスル ２４・・・ハブボルト ３０・・・キャリパ ３２・・・キャリパボディ ３４・・・シリンダ部 ３６・・・ピストン ３８・・・油室 ４２・・・油入口 ４６・・・ブレーキホース ４８・・・シール材 ５２・・・ダストブーツ ５４・・・アーム部 ５６・・・ボルト ５８・・・スライドピン ６２・・・ブリッジ部 ６４・・・キャリパ爪部 ７２・・・アウタパッド ７４・・・インナパッド ７６、７７・・・嵌合凹部 ７８ａ・・・第一の弾性体シム ７８ｂ・・・第二の弾性体シム ７９ａ、７９ｂ・・・フランジ部 ８０、８１・・・嵌合凸部 ８２・・・摩擦材 ９０・・・トルクメンバ ９１・・・アウタパッド裏金 ９２・・・ガイド部 ９３・・・インナパッド裏金 ９４・・・ガイド孔 １００・・・連結部 １０４・・・ステアリングナックル １０６・・・固定ボルト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内孔を有するシリンダを備えたキャリパ
   と、前記シリンダ内に嵌挿されるピストンと、車輪とと
   もに回転するロータに前記ピストンによって押圧される
   制動部材とを備えたディスクブレーキ装置において、前
   記ピストンと前記制動部材を弾性結合したことを特徴と
   するディスクブレーキ装置。
2. 【請求項２】内孔を有するシリンダを備えたキャリパ
   と、前記シリンダ内に嵌挿されるピストンと、車輪とと
   もに回転するロータに前記ピストンによって押圧される
   シリンダ側制動部材と、前記ロータに前記キャリパによ
   って押圧される反シリンダ側制動部材とを備えたディス
   クブレーキ装置において、前記キャリパと前記反シリン
   ダ側制動部材を弾性結合したことを特徴とするディスク
   ブレーキ装置。