JP2000136839A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクブレーキにおいて、水に濡れた後の
異音や、急ブレーキ時に発生する異音を低減することを
目的とする。 【解決手段】 回転するディスクロータの両面側に配置
される２つのディスクパッドのうち、トルク受部の固定
部から遠い方のディスクパッドの接触面積を、上記トル
ク受部の固定部から近い方の外側ディスクパッドの接触
面積より小さくした。接触面積を小さくするには、傾斜
面やスリットを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクブレーキ
に関し、特に、ブレーキ作動時のブレーキ鳴きの対策に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の走行車輪を有する乗り物にお
いては、制動手段としてディスクブレーキを用いること
が多い。通常のディスクブレーキは、走行車輪と一体的
に回転する円板状のディスクロータの両側にディスクパ
ッドを配置し、このディスクパッドをディスクロータに
押しつけて制動するものである。

【０００３】上記のディスクパッドは、ディスクロータ
の両側に跨って配置されるキャリパ内に保持されてお
り、このキャリパに設けられたシリンダのピストンを油
圧で駆動して、ディスクパッドをディスクロータに押し
つけるようになっている。この押しつける機構として
は、大別して、キャリパ浮動型、およびキャリパ固
定型の２種類がある。

【０００４】のキャリパ浮動型は、キャリパがディス
クロータの回転軸方向に移動自在になっているタイプで
ある。キャリパにはディスクロータの両側に配置される
ディスクパッドが収容されているが、シリンダはその一
方にのみ設けられた構成である。シリンダ内のピストン
が作動すると、このピストンによって一方のディスクパ
ッドが押されてディスクロータに圧接する。ピストンの
押しつけ力が増すと、ディスクロータは移動しないの
で、キャリパが軸方向の反対向きに移動し、向こう側に
あるディスパッドをディスクロータに引き寄せて押しつ
け、結果的に、ディスクロータの両面に同じ力でディス
クパッドが押しつけられるようになっている。

【０００５】図５は、上記のに挙げたキャリパ固定型
のディスクブレーキを示す図である。同図において、１
はディスクロータで自動車の車輪と一体になって回転す
るもので、図５（ａ）の右側が車体側（内側）で、左側
が外側である。図示のディスクロータ１には、中央に円
筒状中空部１ａがあり、その周辺に板状の鍔状部１ｂが
形成されている。この鍔状部１ｂの両側に配置されたデ
ィスクパッド２及び３が鍔状部１ｂに圧接してブレーキ
トルクを発生するのである。円筒状中空部１ａ内には、
サイドブレーキ用のドラムブレーキが収容されている
が、本発明とは関係がないので、図示を省略している。

【０００６】両ディスクパッド２，３は、金属製のバッ
クプレート２ａ，３ａに摩擦材２ｂ，３ｂを貼り付けた
構造で、キャリパ４内のほぼ中央部に保持され、キャリ
パ４に設けられたインナーピストン６とアウターピスト
ン７にそれぞれのバックプレート２ａ，３ａが図示しな
いスプリング等で圧接している。キャリパ４はその固定
部４ａにボルトを挿通され、図示しない乗物の固定部分
にしっかりと固定される。

【０００７】インナーピストン６，アウターピストン７
は、通常、油圧等で駆動されるもので、ブレーキペダル
を踏むと、インナーピストン６とアウターピストン７の
双方が同時に作動してディスクパッド２，３を矢印に示
す方向に移動して回転しているディスクロータ１の両側
に押しつける。ディスクパッド２，３は、ディスクロー
タ１と共に回転しようとするが、ディスクパッド２，３
はキャリパ４の数カ所に形成されたトルク受部４ｂに当
接しており、キャリパ４は固定部４ａで固定されている
ので、ディスクパッド２，３は回転することができず、
その結果、ディスクロータの回転にブレーキが掛かるこ
とになる。つまり、最終的には、ディスクロータ１に加
わるブレーキトルクのすべてをキャリパ４で受けること
になる。

【０００８】実際の自動車には、上記のキャリパ浮動
型の方が多く使用され、スポーツタイプなどを主体とし
てのキャリパ固定型が使用されている。また、上記図
５に示すディスクブレーキは、ブレーキトルクをキャリ
パ４で受ける構成であるが、のキャリパ浮動型タイプ
のディスクブレーキ等では、キャリパでブレーキトルク
を受けず、キャリパとは別にトルク受部を設け、ここに
ディスクパッドを直接またはキャリパを介して間接的に
当ててブレーキトルクを受ける構成が多い。しかし、こ
のようなトルク受部を使用した場合でも、トルク受部
は、ディスクロータの両側に跨る構成であり、かつ、自
動車等の構造上の制約などから、図５に示すキャリパと
同様に、ディスクロータの片側で固定部材に固定されて
いる。すなわち、図５のキャリパや、上述したトルク受
部は、一端が固定部で固定された片持ち梁構造となって
いるのである。

【０００９】したがって、ディスクパッド２，３は、片
持ち梁により支持されていることになり、内側にあるデ
ィスクパッド２から固定部４ａまでの水平距離Ｌ１と、
外側にあるディスクパッド３から固定部４ａまでの水平
距離Ｌ２とを比較すると、Ｌ２の方が大きい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ブレーキに
関する問題で重要なものの１つに、ブレーキ作動時に発
生する異音がある。いわゆる、ブレーキ鳴きである。こ
の異音にもいくつかの種類が知られているが、最近問題
となっている異音としては、洗車後に摩擦材表面が水
に濡れて摩擦係数が高く或いは不安定になることに起因
して発生する鳴きや振動等の異音、急ブレーキ時など
に、大きな制動トルクが加わったときに発生する低周波
の異音、の２つがある。

【００１１】これらの異音に対する対策として、特公平
７−１５２９１号、実開昭６２−９３４３６号、実開昭
６２−１４３８２９号等では、ディスクパッドの摩擦面
に傾斜面を形成したり、溝（スリット）を形成したりす
る構成が提案されている。しかし、これらの対策ではブ
レーキの異音対策としては十分とは言えない。

【００１２】本発明はこのような事実から考えられたも
ので、上記との双方の異音を減少することができる
ディスクブレーキを提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、回転するディスクロータの両面側に配置
される２つのディスクパッドと、該両ディスクパッドを
上記ディスクロータに接離自在な状態に保持するキャリ
パと、ディスクロータの一方側で固定部材に固定されて
上記両ディスクパッドがディスクロータと共に回転する
のを阻止するトルク受部と、を有するディスクブレーキ
において、上記トルク受部の固定部から遠い方のディス
クパッドのディスクロータとの接触面積を、上記トルク
受部の固定部から近い方のディスクパッドのディスクロ
ータとの接触面積より小さくしたことを特徴としてい
る。

【００１４】または、回転するディスクロータの両面側
に配置される２つのディスクパッドと、該両ディスクパ
ッドを上記ディスクロータに接離自在な状態に保持する
キャリパと、ディスクロータの一方側で固定部材に固定
されて上記両ディスクパッドがディスクロータと共に回
転するのを阻止するトルク受部と、を有するディスクブ
レーキにおいて、上記トルク受部の固定部から遠い方の
ディスクパッドの摺動方向におけるディスクロータとの
接触距離を、上記トルク受部の固定部から近い方のディ
スクパッドのそれより短くしたことを特徴としている。

【００１５】上記両ディスクパッドは、通常、同一形状
をしているが、接触面積を小さくするには、上記トルク
受部の固定部から遠い方のディスクパッドの接触面に逃
げ面を形成すればよい。または、上記逃げ面の代わり
に、スリットを設けてもよいし、上記逃げ面に加えてス
リットを形成した構成としてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を詳細に
説明する。本発明の発明者は、水に濡れた後の異音につ
いては、進入した水の排除が早い方が良く、そのために
は、摩擦面に傾斜面やスリットを形成することが効果的
であることを発見した。

【００１７】これに対し、急ブレーキ時の異音は、ディ
スクパッドが円板状のディスクロータに圧接したとき
に、ディスクロータが円周方向に沿って波を打つような
変形を起こし、この変形によって異音が発生するものと
考えられる。そのためには、ディスクパッドのディスク
ロータとの接触面積を大きくしたり、この接触面の摺動
方向の長さを大きくすれば、ディスクロータの変形を抑
えることができ、異音を抑制することができるというこ
とも分かった。

【００１８】ところで、図５で説明したように、キャリ
パ４は固定部４ａで支持される片持ち梁と考えることが
できる。そして、ディスクロータ１の両側に配置される
ディスクパッド２，３は、通常両側ともに同じ形状であ
る。したがって、それぞれのディスクロータへの接触面
積は同一になる。また、ピストン６，７の径も同一であ
るから、ピストン６，７により加わる力も同一であり、
結局、ディスクパッド２，３からディスクロータ１に加
わる力は等しいことになる。片持ち梁において、同一の
力が支点から異なる距離Ｌ１，Ｌ２に加わると、距離の
大きいＬ２の方が、梁、すなわち、キャリパ４やトルク
受部４ｂに与える変形量は大きくなる。ブレーキの異音
は、この変形量が大きいほど大きくなると考えられる。

【００１９】また、トルク受部４ｂの変形によりディス
クパッド２，３にも変位や変形が生じるが、それらは固
定部４ａから遠いディスクパッド３の方が大きい。ま
た、上記水に濡れた後の異音の場合は、トルク受部４ｂ
の固定部４ａから遠い方のディスクパッド３の方が、近
い方のディスクパッド２よりも異音への影響が大きく、
急ブレーキ時の異音の場合は、反対に、近い方のディス
クパッド２の方が影響が大きいということも分かった。
すなわち、水に濡れた後の異音に対する対策と、急ブレ
ーキ時の異音に対する対策とは、同じではないことにな
る。

【００２０】以上のことから、水に濡れた後の異音等の
ように低入力時の異音については、ディスクパッド３の
方に対策するのが効果的である。逆に、急ブレーキ時、
すなわち、高入力時の異音対策はディスクパッド２の方
に実施する。これらを組み合わせてブレーキの異音・鳴
きを効果的に低減できるようにする。

【００２１】本発明では、具体的には、異音対策とし
て、トルク受部４ｂの固定部４ａから遠い方のディスク
パッドの接触面を小さくし、近い方の接触面を大きくし
た。このようにすると、トルク受部４ｂの固定部４ａか
ら遠い方のディスクパッド３は、接触面積が小さいこと
から、水切れが良くなり、水に濡れた後の異音を減少さ
せる。この場合、水に濡れた後の異音が発生し易い遠い
方のディスクパッド３の接触面積を小さくすることで、
水に濡れた後の異音を効果的に抑制することができる。

【００２２】一方、トルク受部４ａに近い方のディスク
パッド２は、ディスクロータ１との接触面積が大きいの
で接触による拘束力が増して、ディスクロータ１の波打
ち変形を減少させ、高入力での異音の発生を抑制する。

【００２３】図１は、通常のディスクパッド２０を示す
図である。バックプレート２１に貼付された摩擦材２２
には、傾斜面もスリットも形成されていない。このよう
に両側のディスクパッドの形状は、この図１に示すよう
に、基本的には同一である。もし形状を変えると、部品
の管理も大変になるし、機構的にも複雑化するからであ
る。ただし、形状を相違させることを禁ずるものではな
い。

【００２４】そして、ディスクパッドの両側の摩擦面積
に差を設けるためには、次のようにする。すなわち、ト
ルク受部の固定部から近い方のディスクパッドは、図１
に示すように何らの加工も加えないものとし、トルク受
部の固定部から遠い方のディスクパッドの接触面を小さ
くするには、図２から図３のようにしている。

【００２５】図２に示すトルク受部の固定部から遠い方
のディスクパッド３０は、バックプレート３１に貼付さ
れた摩擦材３２に傾斜面３２ａを形成し、これによって
接触面積を小さくしている。傾斜面３１ａによって水は
けも良くなるので、水に濡れた後の異音の防止に効果的
である。接触面の大きさ、位置（回転方向の前側か後側
か、径方向の内側か外側か）は特に限定されない。

【００２６】図３は、トルク受け部の固定部から遠い方
のディスクパッド４０にスリット４２ａを形成した例で
ある。スリット４２ａは摩擦材４２の表面から形成さ
れ、接触面積をスリット４２ａの分だけ小さくしてい
る。また、スリット４２ａがあるので、水はけがよくな
り、水に濡れた後の異音対策として良好である。特に、
最近は、車両用ホイールの形状変化と高性能洗車機の普
及などにより、洗車時に外側のディスクパッドの方が濡
れ易い。通常の場合、外側のディスクパッドに上記スリ
ットや逃げ面が形成されることになるので、さらに効果
的である。スリットの深さ、数、幅、形成方向等は任意
である。

【００２７】図４は、トルク受け部の固定部から遠い方
のディスクパッド５０の摩擦材５２に傾斜面５２ａとス
リット５２ｂの双方を形成した例である。スリット５２
ｂは摩擦材４２の表面から形成されているが、図３と同
様、深さ、幅、数、方向、位置等は特に限定されない。
この実施例では、スリットと傾斜面の双方を設けたの
で、いっそう効果的である。

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、ディスクロータの両面側に配置される２つのディス
クパッドと、該両ディスクパッドを上記ディスクロータ
に接離自在な状態に保持するキャリパと、ディスクロー
タの一方側で固定部材に固定されて上記両ディスクパッ
ドがディスクロータと共に回転するのを阻止するトルク
受部と、を有するディスクブレーキにおいて、トルク受
部の固定部から遠い方のディスクパッドの接触面積を、
上記トルク受部の固定部から近い方のディスクパッドの
接触面積より小さくしたので、水に濡れた後の異音が発
生し易い遠い方のディスクパッドの水切れがよくなり、
水に濡れた後の異音の発生を抑制できる。また、急ブレ
ーキ時に異音が発生し易い方のディスクパッドの接触面
積が大きいので、ディスクロータの変形を抑え、急ブレ
ーキ時の鳴きを効果的に低減することができる。

【００２９】上記両ディスクパッドが同一形状をしてお
り、上記トルク受部の固定部から遠い方のディスクパッ
ドの接触面に逃げ面を形成した構成とすれば、上記の効
果に加え、さらに水はけをよくすることができ、水に濡
れた後の異音の防止に効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用されるディスクパッドの例で、ト
ルク受部の固定点から近い方のディスクパッドを示す図
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図
である。

【図２】本発明に使用されるディスクパッドの例で、ト
ルク受部の固定点から遠い方のディスクパッドに傾斜面
を形成した例を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は下
面図、（ｃ）は側面図である。

【図３】本発明に使用されるディスクパッドの例で、ト
ルク受部の固定点から遠い方のディスクパッドにスリッ
トを形成した例を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は
下面図、（ｃ）は側面図である。

【図４】本発明に使用されるディスクパッドの例で、ト
ルク受部の固定点から遠い方のディスクパッドに傾斜面
とスリットの双方を形成した例を示す図で、（ａ）は正
面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図である。

【図５】ディスクブレーキの要部を示す図で（ａ）は縦
断面図、（ｂ）は正面図である。

【符号の説明】

１ ディスクロータ ２ トルク受部から近い方のディスクパッド ３ トルク受部から遠い方のディスクパッド ４ キャリパ ４ａ 固定部 ４ｂ トルク受部 ３２ａ，５２ａ 傾斜面 ４２ａ，５２ｂ スリット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するディスクロータの両面側に配置
   される２つのディスクパッドと、該両ディスクパッドを
   上記ディスクロータに接離自在な状態に保持するキャリ
   パと、ディスクロータの一方側で固定部材に固定されて
   上記両ディスクパッドがディスクロータと共に回転する
   のを阻止するトルク受部と、を有するディスクブレーキ
   において、上記トルク受部の固定部から遠い方のディス
   クパッドのディスクロータとの接触面積を、上記トルク
   受部の固定部から近い方のディスクパッドのディスクロ
   ータとの接触面積より小さくしたことを特徴とするディ
   スクブレーキ。
2. 【請求項２】 回転するディスクロータの両面側に配置
   される２つのディスクパッドと、該両ディスクパッドを
   上記ディスクロータに接離自在な状態に保持するキャリ
   パと、ディスクロータの一方側で固定部材に固定されて
   上記両ディスクパッドがディスクロータと共に回転する
   のを阻止するトルク受部と、を有するディスクブレーキ
   において、上記トルク受部の固定部から遠い方のディス
   クパッドの摺動方向におけるディスクロータとの接触距
   離を、上記トルク受部の固定部から近い方のディスクパ
   ッドのそれより短くしたことを特徴とするディスクブレ
   ーキ。
3. 【請求項３】 上記両ディスクパッドが同一形状をして
   おり、上記トルク受部の固定部から遠い方のディスクパ
   ッドのディスクロータとの接触面に逃げ面を形成したこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載のディスクブレー
   キ。
4. 【請求項４】 上記逃げ面の代わりに、又は上記逃げ面
   に加えてスリットを形成したことを特徴とする請求項３
   記載のディスクブレーキ。