JP2005140227A - ディスクブレーキ及びブレーキパッド - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数の増加を抑えてブレーキパッドの偏磨耗を防止し得るディスクブレーキ及びブレーキパッドを提供することにある。
【解決手段】 インナパッド３の裏金１４に凹部（非当接部）１８が設けられている。この凹部１８により、ディスクロータ２の回入側においてピストン１２の押圧部１３と裏金１４との間に部分的な隙間１９が生じてブレーキパッドに対するピストンの面圧を調整してディスクロータに対するブレーキパッドの回入側の押圧力を小さくすることができる。したがって、従来用いられていた切欠きが形成されたシム板を用いずにブレーキパッドの偏磨耗を防止することが可能となっている。
【選択図】 図３

Description

車両を制動するためのディスクブレーキ及びそのディスクブレーキに設けられるブレーキパッドに関する。

従来、車両の制動を行うためのディスクブレーキにおいては、車輪とともに回転するディスクロータの両側に支持部材によってディスクロータ軸方向に摺動可能に支持されるブレーキパッドが設けられている。このブレーキパッドは、車両の非回転部分に設けられたキャリパによってディスクロータに押圧されて、ブレーキパッドとディスクロータとの間の摩擦力により車輪の回転が止められて、車両に制動がかかるようになっている。

上記ブレーキパッドは、キャリパのシリンダ内を摺動するピストンが当接する裏金と、この裏金に接着され前記ディスクロータに当接する摩擦材とから構成されている。

ところで、この種ディスクブレーキにおいては、制動の初期においてピストンの押圧によりブレーキパッドがディスクロータに接触する。このとき、ブレーキパッドにディスクロータから力が入力される摩擦材の接触面と、このディスクロータからの力を前記支持部材に伝えるべく裏金のディスクロータ周方向端部に設けられたトルク伝達部とがディスクロータの軸方向にずれている。また、上記摩擦材の接触面に入力される力の方向はディスクロータの回転方向であり、トルク伝達部には、支持部材からの反力がディスクロータの反回転方向にかかるようになっている。このため、ピストンが押圧するブレーキパッドには、ディスクロータの回転方向入口側（以下、回入側という）をディスクロータに近づける方向にモーメントが生じる。この結果、ピストンに押圧されたブレーキパッドは、モーメントがかかる方向に傾き、その回入側がディスクロータの回転方向出口側（以下、回出側という）よりも多く磨耗して偏磨耗してしまうことになる。

このブレーキパッドの偏磨耗を防止するべく、切欠きが形成されたシム板をブレーキパッドの裏金に配設している。当該シム板は、切欠きがブレーキパッドの回入側に位置するように裏金に設けられている。この切欠きにより回入側においてピストンの対向面とブレーキパッドの裏金との間に部分的な隙間が形成される。この隙間によって、ブレーキパッドに対するピストンの面圧を調整し、ブレーキパッドの傾きを抑制してブレーキパッドの偏磨耗を防止したものがある（特許文献１参照）。

特開平１０−１２２２７７号公報

しかし、特許文献１のディスクブレーキにおいては、偏磨耗を防止するために切欠きを形成したシム板を準備してブレーキパッドに組付けてディスクブレーキを組み立てる必要があり、その分、部品点数が増えてディスクブレーキの製造が煩雑となるという問題がある。

本発明の目的は、部品点数の増加を抑えてブレーキパッドの偏磨耗を防止し得るディスクブレーキ及びブレーキパッドを提供することにある。

上記課題を解決するため、第１の発明においては、ディスクロータの軸方向に移動するピストンが当接する裏金と該裏金に接着され前記ディスクロータに当接する摩擦材とを有するブレーキパッドを備え、該ブレーキパッドが前記ピストンにより前記ディスクロータに押圧されるディスクブレーキにおいて、前記ピストンと前記裏金との対向面部には、前記ディスクロータの回入側に前記ピストンの対向面部に沿って部分的に前記ピストンまたは前記裏金の少なくともいずれかに形成された凹部からなる非当接部が設けられてなることを特徴としている。

第２の発明においては、前記非当接部の凹部の底面とこれに対向する前記対向面部との間の隙間は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとなっていることを特徴としている。

第３の発明においては、ディスクロータの軸方向に移動するピストンが当接する裏金と該裏金に接着され前記ディスクロータに当接する摩擦材とを有し、前記ピストンにより前記ディスクロータに押圧されるブレーキパッドにおいて、前記裏金には、前記ディスクロータの回入側に前記ピストンの対向面部に沿って凹部からなる非当接部が形成されてなることを特徴としている。

第４の発明においては、前記第３の発明のブレーキパッドの裏金の非当接部となる凹部の深さは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとなっていることを特徴としている。

第１の発明によれば、ディスクブレーキに設けられるピストンとブレーキパッドの裏金との対向面部には、ディスクロータの回入側に前記ピストンの端面に沿って部分的に前記ピストンまたは前記裏金のいずれかに形成された凹部からなる非当接部が設けられる。このため、非当接部によりディスクロータの回入側においてピストンの対向面部と裏金の対向面部との間に部分的な隙間が生じる。この隙間によりブレーキパッドに対するピストンの面圧を調整してディスクロータに対するブレーキパッドの回入側の押圧力を小さくすることができ、切欠きが形成されたシム板を用いずにブレーキパッドの偏磨耗を防止することが可能となる。

第２の発明によれば、非当接部の凹部の底面とこれに対向する対向面部との間の隙間が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとなっているので、ブレーキパッドの磨耗限度に影響を及ぼすことなく、適正にピストンの面圧を調整してブレーキパッドの偏磨耗を防止することが可能となる。

第３の発明によれば、ブレーキパッドの裏金には、ディスクロータの回入側に前記ピストンの端面に沿って非当接部が形成されてなる。これにより、このブレーキパッドをディスクブレーキに用いたときには、非当接部によりディスクロータの回入側においてピストンの対向面とブレーキパッドの裏金との間に部分的な隙間が生じる。この隙間によりブレーキパッドに対するピストンの面圧を調整してディスクロータに対するブレーキパッドの回入側の押圧力を小さくすることができ、切欠きが形成されたシム板を用いずにブレーキパッドの偏磨耗を防止することが可能となる。

第４の発明によれば、裏金の非当接部となる凹部の深さは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとなっているので、このブレーキパッドをディスクブレーキに用いたときにブレーキパッドの磨耗限度に影響を及ぼすことなく、適正にピストンの面圧を調整してブレーキパッドの偏磨耗を防止することが可能となる。

本発明における第１の実施形態を図１乃至図４に示して説明する。図１は本第１の実施形態におけるフローティング型のディスクブレーキ１の断面図であり、図２はディスクブレーキ１の正面図である。

ディスクブレーキ１には、ディスクロータ２を跨いで後述のピストン１２により押圧されるインナパッド３（ブレーキパッド）及び後述の爪部１０により押圧されるアウタパッド４を摺動可能に支持するキャリア（支持部材）５が設けられている。このキャリア５は、ディスクロータ２の車両の非回転部分に取り付けられる
キャリア５にはキャリパ６が摺動可能に支持されており、キャリパ５は、内部にシリンダ７を有するシリンダ部８がインナ側に配設され、このシリンダ部８からディスクロータ２のアウタ側に延設されたブリッジ部９が形成されている。さらに、このブリッジ部９からディスクロータ２の内径方向に二股に分かれて延設された爪部１０とを有している。また、キャリパ６のシリンダ部８には、図２に示すようにディスクロータ２の周方向両側に伸びる取付部１１，１１が形成されている。この取付部１１，１１の先端には、前記キャリア５におけるディスクロータ２の外周より外側の位置に穿設された図示せぬピン穴に摺動可能に挿入されるスライドピン（図示せず）が設けられている。

前記シリンダ７内には、円形のカップ状に形成されたピストン１２が摺動可能に挿嵌されている。このピストン１２のシリンダ７から突出する先端が、前記インナパッド３を押圧する環状の押圧部（対向面部）１３となっている。

前記インナパッド３及びアウタパッド４は、上記ピストン１２と爪部１０とによりそれぞれ押圧される裏金１４，１５と、この裏金１４，１５にそれぞれ接着され裏金１４が押圧されることで前記ディスクロータ２に当接する摩擦材１６，１７とから構成されている。

インナパッド３の裏金１４には、図３及び図４に示すように、ピストン１２の押圧部１３が対向する部分に、裏金１４の回入側にのみピストン１２の押圧部１３に沿って部分的に形成された凹部（非当接部）１８が設けられている。この凹部１８によりピストン１２の押圧部１３と裏金１４との間に部分的な隙間１９が生じる。この隙間３４によりインナパッド３に対するピストン１２の面圧を調整してディスクロータ２に対するインナパッド３の回入側の押圧力を小さくすることができる。このため、切欠きが形成されたシム板を用いずにインナパッド（ブレーキパッド）３の偏磨耗を防止することが可能となる。

また、この凹部１８は、円形の押圧部１３のディスクロータ２の周方向中心に対して裏金１４の回入側の半円弧中に設けられている。ここで、凹部１８を上記半円弧すべてに設けてしまうと、ピストン１２がブレーキパッド３を押圧するときにピストン１２の押圧部１３が傾いて凹部１８の底面１８ａに当接する。その一方、裏金１４の回出側からは押圧部１３が離間してしまうことになる。この場合には、ピストン１２の押圧力がブレーキパッド３の回入側のみにかかってしまい、ブレーキパッド３の偏磨耗を助長してしまうことになる。このため、凹部１８を回入側の半円弧全てに設ける程大きなものとせず、少なくとも回入側の半円弧の両端においては押圧部１３と裏金１４とが当接するような大きさに形成されている。また、凹部１８は、その大きさが小さすぎる場合には、ピストンの面圧を調整することができないので、面圧を調整できる大きさに形成されるようになっている。この大きさは、裏金１４におけるディスクロータ２の径方向において例えば半円弧の直径の１／２程度以上の大きさとなっており、望ましくは２／３程度の大きさとするのが良い。

なお、インナパッド３には、裏金１４と摩擦材１６の接着性を良くするために、裏金１４に貫通孔１４ａを設けてこれらの接着時に当該貫通孔に摩擦材１６を充填して焼成するようになっている。このようなものでは、貫通孔１４ａに若干の凹みが形成される場合があり、この凹み部分がピストン１２の押圧部１３にかかるようになっている。しかし、上記貫通孔１４ａは比較的小径に形成されるもので、上述したようにピストン１２の面圧を調整できるほどの大きさとはなっていない。

また、この凹部１８の深さ（凹部１８の底面１８ａとピストン１２の押圧部との間の隙間）は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとなっている。この凹部１８の深さが０．１ｍｍ以下であるとピストン１２により裏金１４を押圧したときにその力によりピストン１２の押圧部１３が凹部１８の底面に当接する可能性がある。また、凹部１８の深さが０．５ｍｍ以上であると、裏金１４の板厚を大きくする必要が生じ、その結果、インナパッド３の磨耗限度に影響を及ぼしてしまう。このように、凹部１８の深さを０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとすることで、インナパッド３の磨耗限度に影響を及ぼすことなく、適正にピストンの面圧を調整してブレーキパッドの偏磨耗を防止することが可能となる。

上記裏金１４のディスクロータ２の周方向両端部には、凸状の耳部２０，２１が設けられており、図２に示すように、この耳部２０,２１は、キャリア５に形成されたパッド支持部２２，２３に、ディスクロータ２の軸方向へ摺動可能に支持されている。

また、耳部２０，２１は、それぞれ異なる形状に形成されている。本実施の形態においては、ディスクロータ２の径方向においてその長さが異なっており、回入側の耳部２０は回出側の耳部２１よりも径方向において長く形成されている。これら耳部２０，２１の形状がそれぞれ異なっているため、上記パッド支持部２２，２３も耳部２０，２１に合致するようにキャリア５の回入側のパッド支持部２２と回出側のパッド支持部２３とで異なる形状に形成されている。インナパッド３の裏金１４のディスクロータ２の周方向端部に形成された耳部２０，２１はそれぞれ形状が異なっており、この耳部２０，２１の形状に合致させてパッド支持部２２，２３が形成されている。このため、インナパッド３をキャリア５に間違いなく組み付けることができ、前記凹部１８を確実にディスクロータ２の回入側に配置することが可能となる。また、本実施形態のフローティング型のディスクブレーキでは、上記インナパッド３の耳部２０，２１とアウタパッド４の耳部との形状を異なる形状とするとともに、車両の左右の車輪におけるインナパッド３の耳部２０，２１の形状をそれぞれ異なる形状とするが望ましい。このようにすることで、ブレーキパッドを車両の左右で組み間違えることが防止され、前記凹部１８を確実にディスクロータ２の回入側に配置することが可能となる。

なお、本実施の形態においては、耳部２０と耳部２１との形状をそれぞれ異なるように形成するために、ディスクロータ２の径方向の長さを異らせるようにしたが、これに限らず、耳部２０，２１のディスクロータ２の接線方向の長さを異ならせたり、耳部２０，２１を設ける位置をディスクロータ２の径方向にずらすようにしても良い。

上述したように、第１の実施形態のディスクブレーキにおいては、インナパッド３の裏金１４に凹部（非当接部）１８が設けられている。このことにより、ディスクロータ２の回入側においてピストン１２の押圧部１３と裏金１４との間に部分的な隙間１９が生じる。この隙間１９によってインナパッド３に対するピストン１２の面圧が調整されてディスクロータ２に対するインナパッド３の回入側の押圧力を小さくすることができる。したがって、切欠きが形成されたシム板を用いずにブレーキパッドの偏磨耗を防止することが可能となっている。

次に、第２の実施形態について図５及び図６を用いて説明する。なお、この第２の実施形態において上記第１の実施形態と異なるのはインナパッド３０の裏金３１の形状であり、その他の構成は第１の実施形態と同様である。このため、上記第１の実施形態と異なる部分のみについて説明する。

インナパッド３０の裏金３１には、上記第１の実施形態の凹部１８がなく、代わりに凸部３２が形成されている。この凸部３２は、ピストン１２の押圧部１３が当接する部分に、裏金３１の回入側にのみピストン１２の押圧部１３に沿ってＣ字状に形成されている。このＣ字状の凸部３２の開いた部分が凹部（非当接部）３３となっており、裏金３１の回入側に位置するようになっている。この凹部３３が、円形の押圧部１３のディスクロータ２の周方向中心に対して裏金３１の回入側の半円弧中に位置するように凸部３２は形成されており、第１の実施形態と同様にピストン１２の傾きを防止するために、上記半円弧中に位置する凸部の両端は押圧部１３と当接するように形成されている。

この凹部３３は、その底面３３ａとピストン１２の押圧部１３との間に部分的な隙間３４（第１の実施形態と同様に０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの寸法）を生じさせ、本発明の非当接部を構成している。

このようなＣ字状の凸部３２を裏金３１に形成して凸部３２の開いた部分を凹部３３とすることで、裏金３１のディスクロータ２の回入側でピストン１２の押圧部１３と裏金３１の凹部３３との間に、部分的な隙間３４が生じる。この隙間３４によりインナパッド３０に対するピストン１２の面圧を調整してディスクロータ２に対するインナパッド３０の回入側の押圧力を小さくすることができる。したがって、切欠きが形成されたシム板を用いずにブレーキパッドの偏磨耗を防止することが可能となっている。

次に、第３の実施形態について図７及び図８を用いて説明する。なお、この第３の実施形態において上記第１の実施形態と異なるのはインナパッド４０の裏金４１の形状とピストン５０の押圧部５１とであり、その他の構成は第１の実施形態と同様である。このため、上記第１の実施形態と異なる部分のみ説明する。

インナパッド４０の裏金４１は、上記第１の実施形態の凹部１８がなく、平面状になっている。

また、ピストン５０の先端側には凹部を形成する切欠き５２が形成されており、この切欠き５２により本発明の非当接部が形成されている。

インナパッド４０を押圧する押圧部５１の形状はＣ字状となっている。上記切欠き５２を裏金４１の回入側に位置させることにより、この切欠き５２が、ピストン５０の押圧部５１と裏金４１との間に部分的な隙間４２を生じさせる構成となっている。なお、裏金４０におけるピストン５０の先端側面の投影部分が裏金４０の対向面部４３となっている。また、上記切欠き５２を裏金４１の回入側に位置させるために、図１に示すピストンブーツ２４やブレーキパッド４０の裏金４１との間に図示せぬ位置合わせのための凹凸が設けられている。

このように切欠き（凹部）５２をピストン５０に形成することで、ディスクロータ２の回入側において切欠き５２の底面と裏金４０の対向面部４３との間に部分的な隙間４２（押圧部５１から切欠きの底面５２ａまでの深さは第１の実施形態と同様に０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの寸法）が生じる。この隙間４２によりインナパッド４０に対するピストン５０の面圧が調整されてディスクロータ２に対するインナパッド４０の回入側の押圧力を小さくすることができる。したがって、切欠きが形成されたシム板を用いずにブレーキパッドの偏磨耗を防止することが可能となっている。

なお、上記実施形態においては、ディスクブレーキとしてフローティング型のものを用いて説明を行ったが、これに限らず、ディスクロータ２の両側面にピストンを有する対向ピストン型のディスクブレーキを用いてもよい。なお、対向ピストン型のディスクブレーキに上記第１実施形態のインナパッド３を用いる場合には、アウタパッド４の回入側にも凹部（非当接部）を設け、インナパッド３の耳部２０，２１とアウタパッド４の耳部との形状を異なるように形成することで左側の車輪に対して凹部（非当接部）を回入側に確実に配置することが可能となる。また、右側の車輪では、上記インナパッド３をアウタ側とし、上記アウタパッド４をインナ側として対向ピストン型のディスクブレーキに組み付けるようにすることで対応することができる。

第１の実施形態におけるフローティング型のディスクブレーキ１の断面図である。 第１の実施形態におけるディスクブレーキ１の正面図である。 図１におけるＡ−Ａ線の部分断面図である。 図３におけるＢ−Ｂ線の部分断面図である。 第２の実施形態におけるインナパッド３０を示す部分断面図である。 図５におけるＣ−Ｃ線の部分断面図である。 第２の実施形態におけるインナパッド４０を示す部分断面図である。 図７におけるＣ−Ｃ線の部分断面図である。

符号の説明

１ ディスクブレーキ
２ ディスクロータ
３，３０，４０ インナパッド（ブレーキパッド）
５ キャリア
６ キャリパ
１２ ピストン
１３，５１ 押圧部（対向面部）
１４，１５，３１，４１ 裏金
１６，１７ 摩擦材
１８，３３ 凹部（非当接部）
１８ａ，３３ａ 底面
２０，２１ 耳部（裏金のディスクロータ周方向端部）
２２，２３ パッド支持部
４３ 対向面部
５２ 切欠き（非当接部）

Claims (4)

1. ディスクロータの軸方向に移動するピストンが当接する裏金と該裏金に接着され前記ディスクロータに当接する摩擦材とを有するブレーキパッドを備え、該ブレーキパッドが前記ピストンにより前記ディスクロータに押圧されるディスクブレーキにおいて、
   前記ピストンと前記裏金との対向面部には、前記ディスクロータの回入側に前記ピストンの対向面部に沿って部分的に前記ピストンまたは前記裏金の少なくともいずれかに形成された凹部からなる非当接部が設けられてなることを特徴とするディスクブレーキ。
2. 前記非当接部の凹部の底面とこれに対向する前記対向面部との間の隙間は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとなっていることを特徴とする請求項１記載のディスクブレーキ。
3. ディスクロータの軸方向に移動するピストンが当接する裏金と該裏金に接着され前記ディスクロータに当接する摩擦材とを有し、前記ピストンにより前記ディスクロータに押圧されるブレーキパッドにおいて、
   前記裏金には、前記ディスクロータの回入側に前記ピストンの対向面部に沿って凹部からなる非当接部が形成されてなることを特徴とするブレーキパッド。
4. 前記裏金の非当接部となる凹部の深さは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとなっていることを特徴とする請求項３記載のブレーキパッド。

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