JP2007147041A - Disc brake device - Google Patents
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Description
本発明は、車両用のディスクブレーキ装置に関する。 The present invention relates to a disc brake device for a vehicle.
自動車や鉄道車両を制動するためにディスクブレーキ装置が用いられている。ディスクブレーキ装置は、車輪と一緒に回転する円盤(ディスクロータ)を両側からブレーキパッドで押さえつけることで摩擦力を発生させ、車両の運動エネルギーを熱エネルギーに変換して車両を制動する。そしてブレーキパッドとディスクロータの摩擦によりいわゆるブレーキ鳴きが生じることが知られており、このブレーキ鳴きを低減するために種々のディスクブレーキ装置が考案されている。 Disc brake devices are used to brake automobiles and railway vehicles. A disc brake device generates frictional force by pressing a disc (disc rotor) that rotates together with wheels from both sides with a brake pad, and converts kinetic energy of the vehicle into heat energy to brake the vehicle. It is known that so-called brake squeal occurs due to friction between the brake pad and the disc rotor, and various disc brake devices have been devised to reduce this brake squeal.
ブレーキパッドを押圧するためのピストンを複数設けたディスクブレーキ装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1記載のディスクブレーキ装置は、複数のピストンによりブレーキパッドを垂直に押圧することでブレーキパッドの偏摩耗を低減し、これによりブレーキ鳴きの低減を図っている。 A disc brake device provided with a plurality of pistons for pressing a brake pad has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The disc brake device described in Patent Document 1 reduces uneven wear of the brake pad by pressing the brake pad vertically by a plurality of pistons, thereby reducing brake squeal.
また、ディスクロータに対するブレーキパッドの面圧分布を、ディスクロータ半径方向の内周側と外周側の少なくとも一方が途中部よりも高くなるように設定するディスクブレーキ装置が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。特許文献2記載のディスクブレーキ装置は、ディスクロータの半径方向の面圧分布を不均一にすることで、偏摩耗や熱変形等によりリーディング側(ブレーキパッドに対するディスクロータの入り口側)の面圧が高くなっても、ブレーキ鳴きを防止することを図っている。
ところで、ブレーキ鳴きの発生モードとして面直モードが知られている。図1(a)は面直モードによりブレーキ鳴きが生じている場合のディスクロータ1の振動状態を示す図である。面直モードは、ディスクロータの円周方向に節を生じてディスクロータが振動しブレーキ鳴きを生じる発生モードである。節1a〜1hでディスクロータは変形せず各節間でディスクロータが微少変形するので、面直モードではディスクロータが円周方向に波打つことでブレーキ鳴きが発生する。図1(a)では「+」と記した腹部が紙面手前側に、「−」と記した腹部が紙面裏面側に振動することを、斜線部は比較的変形の大きい部位を示している。 By the way, a face-to-face mode is known as a mode for generating brake squeal. FIG. 1A is a diagram showing a vibration state of the disc rotor 1 when a brake squeal is generated in the perpendicular mode. The perpendicular mode is a generation mode in which nodes are generated in the circumferential direction of the disc rotor, causing the disc rotor to vibrate and causing a brake squeal. Since the disk rotor is not deformed at the nodes 1a to 1h and the disk rotor is slightly deformed between the nodes, in the perpendicular mode, the disk rotor undulates in the circumferential direction to generate brake noise. In FIG. 1A, the abdomen indicated by “+” vibrates toward the front side of the paper, the abdomen indicated by “−” vibrates toward the back side of the paper, and the hatched portion indicates a portion with relatively large deformation.
このような面直モードによるブレーキ鳴きは、ディスクロータの半径方向外周側の面圧を強くすればよいとされる。しかしながら、ディスクロータの半径方向外周側の面圧を強くすると、図1(b)に示すような1円周節モードによるブレーキ鳴きが生じることがある。1円周節モードは、ディスクロータの半径方向に節1kを生じてディスクロータが振動するブレーキ鳴きの発生モードである。1円周節モードが生じる場合、同時に面直モードも生じるため、図1(b)では図1(a)の面直モードによる振動に加え、節1kよりも内周側が節1kを中心に外周側と逆位相に振動している。
It is said that such a brake squealing in the perpendicular mode may be achieved by increasing the surface pressure on the outer peripheral side in the radial direction of the disk rotor. However, when the surface pressure on the outer peripheral side in the radial direction of the disc rotor is increased, a brake squeal may occur due to the one-circular joint mode as shown in FIG. The one-circular joint mode is a mode for generating a brake squeal in which the disk rotor vibrates by generating a
したがって、ブレーキ鳴きを低減するためには、面直モードや1円周節モードによるブレーキ鳴きを低減することが必要となるが、特許文献1又は特許文献2記載のディスクブレーキ装置では、これらのブレーキ鳴きを効果的に抑制できない。
Therefore, in order to reduce the brake squeal, it is necessary to reduce the brake squeal in the face-to-face mode or the one-circular joint mode. However, in the disc brake device described in Patent Document 1 or
本発明は、上記問題に鑑み、面直モード又は1円周節モードによるブレーキ鳴きを低減するディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a disc brake device that reduces brake squealing in a face-to-face mode or a one-circle mode.
上記問題を解決するため、本発明は、ブレーキパッドをディスクロータに押圧して車両を制動するディスクブレーキ装置において、ディスクロータに対するブレーキパッドの摺動幅の略中心よりも外周側及び内周側のそれぞれに、ブレーキパッドが押圧することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a disc brake device that brakes a vehicle by pressing a brake pad against a disc rotor, and is provided on an outer peripheral side and an inner peripheral side with respect to a substantially center of a sliding width of the brake pad relative to the disc rotor. Each is characterized in that a brake pad is pressed.
本発明によれば、外周側及び内周側のそれぞれをブレーキパッドで押圧することで、面直モード及び1円周節モードによるブレーキ鳴きを低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce brake squeal in the face-straight mode and the one-circular joint mode by pressing the outer peripheral side and the inner peripheral side with the brake pads.
より好適には、ディスクブレーキ装置は、摺動幅の略中心を含んでブレーキパッドを押圧する、ことを特徴とする。摺動幅の略中心を複数箇所で押圧することになるので制動力が増し、また、ブレーキ鳴きを低減することができる。 More preferably, the disc brake device presses the brake pad including substantially the center of the sliding width. Since the approximate center of the sliding width is pressed at a plurality of locations, the braking force is increased and brake noise can be reduced.
また、本発明の一形態において、ブレーキパッドの外周側を押圧する第1のピストンと、ブレーキパッドの内周側を押圧する第2のピストンと、を有することを特徴とする。 Moreover, in one form of this invention, it has the 1st piston which presses the outer peripheral side of a brake pad, and the 2nd piston which presses the inner peripheral side of a brake pad, It is characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、第1のピストンが外周側を第2のピストンが内周側をそれぞれ押圧するので、面直モード及び1円周節モードによるブレーキ鳴きを低減することができる。 According to the present invention, since the first piston presses the outer peripheral side and the second piston presses the inner peripheral side, the brake squeal in the plane mode and the one-circular joint mode can be reduced.
また、本発明の一形態において、ブレーキパッドと該ブレーキパッドを押圧するピストンの間に介在するシムを有し、シムは内周側の略半分よりトレーリング側及び外周側の略半分よりリーディング側にそれぞれ切り欠きを有する、又は、シムは内周側の略半分よりリーディング側及び外周側の略半分よりトレーリング側にそれぞれ切り欠きを有する、ことを特徴とする。 Further, in one embodiment of the present invention, a shim is interposed between the brake pad and a piston that presses the brake pad, and the shim is on the leading side from the substantially half on the trailing side and the half on the outer circumferential side. Each of the shims has a notch, or the shim has a notch on the leading side from the approximately half on the inner peripheral side and a notch on the trailing side from the approximately half on the outer peripheral side.
本発明によれば、シムが内周側及び外周側に切り欠きを有することで、ディスクロータの内周側と外周側をそれぞれ押圧することができ、面直モード及び1円周節モードによるブレーキ鳴きを低減することができる。 According to the present invention, since the shim has cutouts on the inner and outer peripheral sides, the inner and outer peripheral sides of the disk rotor can be pressed, respectively, and braking in the plane mode and the one-circular joint mode is possible. The noise can be reduced.
面直モード又は1円周節モードによるブレーキ鳴きを低減するディスクブレーキ装置を提供することができる。 It is possible to provide a disc brake device that reduces brake squeal in the face-to-face mode or the one-circle mode.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図2は、本実施例に係るディスクブレーキ装置のアウタ側から見た正面図を示す。図3は、図2のAA線断面図を示す。図2及び図3のディスクブレーキ装置は対向型のディスクブレーキ装置であり、インナ側にピストン10a、10bを、アウタ側にピストン11a、11bを有する。
FIG. 2 is a front view of the disc brake device according to the present embodiment as viewed from the outer side. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. The disc brake device of FIGS. 2 and 3 is a counter-type disc brake device, and has
ディスクブレーキ装置1は、車輪と一体回転する円盤状のディスクロータ5、このディスクロータ5を挟んで対向配置されるインナパッド19とアウタパッド20を有するブレーキパッド、ディスクロータ5の外周縁部を跨いで配設されたキャリパ2を有する。
The disc brake device 1 includes a disc-
キャリパ2は、インナ側に、シリンダ13a及びシリンダ13a内を摺動するピストン11a、並びに、シリンダ13b及びシリンダ13b内を摺動するピストン11bを有する。また、キャリパ2は、アウタ側に、シリンダ12a及びシリンダ12a内を摺動するピストン10a、並びに、シリンダ12b及びシリンダ12b内を摺動するピストン10bを有する。
The
ピストン11a及び11bはインナパッド20と連携され、ピストン10a及び10bはアウタパッド19と連携している。
The
キャリパ2は、ピストン11aを押動するブレーキフルードの油室15aを、ピストン11bを押動するブレーキフルードの油室15bをインナ側にそれぞれ備え、油室15bに油入り口17が連通している。油室15aと15bは連通路により連通している。
The
同様に、キャリパ2は、ピストン10aを押動するブレーキフルードの油室16aを、ピストン10bを押動するブレーキフルードの油室16bをアウタ側にそれぞれ備え、油室16aに油入り口18が連通している。油室16aと16bとは連通路16cにより連通している。
Similarly, the
油入り口17と油入り口18にはブレーキホースがそれぞれ接続されており、制動時には油室15bと16aにブレーキフルードが流入される。油室15bに流入されたブレーキフルードは連通路を流動して油室15aに流入され、油室16aに流入されたブレーキフルードは連通路を流動して油室16bに流入される。
Brake hoses are connected to the
インナパッド20は、摩擦材7とこの摩擦材7を保持する裏金9とによって構成されている。アウタパッド19は、摩擦材6とこの摩擦材6を保持する裏金8とによって構成されている。
The
ピストンの配置について説明する。アウタパッド19及びインナパッド20は制動時にディスクロータ5を摺動するため、摺動幅Aを形成する。摺動幅Aは例えば、ディスクロータ5の外縁から摩擦材7又は6の短手方向の端部までの長さとなる。
The arrangement of the piston will be described. Since the
本実施例では、ピストン10aの円筒中心が摺動幅Aの中心Cよりも外周方向に配置され、また、ピストン10bの円筒中心は摺動幅Aの中心Cよりも内周方向に配置される。対向するインナ側のピストン11aは、その円筒中心がディスクロータ5を介してピストン10aと略対向するように構成され、また、ピストン11bはその円筒中心がディスクロータ5を介してピストン10bと略対向するように構成される。
In this embodiment, the cylinder center of the
なお、ピストン10aとピストン10bは、少なくともいずれかが摺動幅Aの中心Cを含むように押圧面を形成する。
The
以上のように構成されたディスクブレーキ装置1において、各油室にブレーキフルードが供給されると、ピストン11a、11b、ピストン10a、10bがそれぞれ押動され、インナパッド20とアウタパッド19とがディスクロータ5を狭持することで車両が制動される。
In the disc brake device 1 configured as described above, when the brake fluid is supplied to each oil chamber, the
本実施例のディスクブレーキ装置1では、制動時、摺動幅Aの中心Cよりも外周側をピストン10aと11aとが押圧するため、外周付近に生じる面直モードの振動を効果的に抑制できる。また、摺動幅Aの中心Cよりも内周側をピストン10bと11bとが押圧するため、内周付近に生じる1円周節モードの振動を効果的に抑制できる。したがって、面直モードと1円周節モードの連成、1円周節モードと他の振動モードが連成して発生するブレーキ鳴きを低減できる。
In the disc brake device 1 of the present embodiment, since the
なお、図2では、トレーリング側(インナパッドに対するディスクロータ5の入り口側)のシリンダ10aを外周側にリーディング側(インナパッドに対するディスクロータ5の出口側)のシリンダ10bを内周側にそれぞれ配置したが、トレーリング側のシリンダ10aを内周側にリーディング側のシリンダ10bを外周方向にそれぞれ配置してもよい。また、図4に示すように、外周側と内周側でピストンの数が異なっていてもよい。図4では、外周側に2つのピストン21a及びピストン21bが配置され、内周側に1つのピストン21cが配置されている。なお、ピストン21a〜21cのそれぞれの油室は連結されている。ピストン21aと21bの円筒中心は摺動幅Aの中心Cよりも外周側であり、ピストン21cの円筒中心は摺動幅Aの中心Cよりも内周側である。それぞれのピストンに対向する位置にインナ側のピストンが配置されている。
In FIG. 2, the
制動時には、ピストン21aと21bとそれぞれに対向するピストンにより摺動幅Aの中心Cよりも外周側が押圧され、ピストン21cと対向するピストンにより摺動幅Aの中心Cよりも内周側が押圧される。したがって、面直モードと1円周節モードの連成、1円周節モードと他の振動モードが連成して発生するブレーキ鳴きを低減できる。
During braking, the
なお、内周方向のピストン数が外周方向より多くてもよく、また、外周方向又は内周方向のピストン数が3つ以上であってもよい。 The number of pistons in the inner circumferential direction may be larger than that in the outer circumferential direction, and the number of pistons in the outer circumferential direction or the inner circumferential direction may be three or more.
また、図2ではインナ側とアウタ側にそれぞれピストンを配置する対向型のディスクブレーキ装置に基づき説明したが、インナ側にのみピストンを有する浮動型キャリパのディスクブレーキ装置1であっても本実施例のピストンの配置を好適に適用できる。 Further, while FIG. 2 has been described based on the opposed type disc brake device in which the pistons are respectively arranged on the inner side and the outer side, this embodiment also applies to the disc brake device 1 of a floating caliper having a piston only on the inner side. The arrangement of the piston can be suitably applied.
本実施の形態のディスクブレーキ装置は、面直モード及び1円周節モードを低減するため、摺動幅Aの中心Cの外周側と内周側をそれぞれ押圧するものである。そのための構成として実施例1では摺動幅Aの中心Cの外周側と内周側にそれぞれピストンを設けたが、本実施例ではシムにより摺動幅Aの中心Cの外周側と内周側をそれぞれ押圧する。 The disc brake device of the present embodiment presses the outer peripheral side and the inner peripheral side of the center C of the sliding width A in order to reduce the perpendicular mode and the one-circular joint mode. As a configuration for this purpose, in the first embodiment, pistons are provided on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the center C of the sliding width A, respectively, but in this embodiment, the outer peripheral side and the inner peripheral side of the center C of the sliding width A by shims. Respectively.
図5は、本実施例におけるディスクブレーキ装置のアウタ側から見た正面図を示す。図6は、図5のBB線断面図を示す。なお、図5又は図6において図2又は図3と同一構成部分には同一の符号を節その説明は省略する。 FIG. 5 shows a front view of the disc brake device as viewed from the outer side in the present embodiment. 6 shows a cross-sectional view taken along line BB of FIG. In FIG. 5 or FIG. 6, the same components as those in FIG. 2 or FIG.
本実施例のディスクブレーキ装置1は、ピストン31a及び31bは摺動幅Aの中心Cに対し偏りのない位置にその円筒中心が配置されている点で実施例1と異なる。なお、ディスクロータ5を介してピストン31a及びピストン31bに対向する位置にはインナ側のピストン34a及び34bがそれぞれ配置されている。
The disc brake device 1 of this embodiment is different from that of the first embodiment in that the
また、本実施例のディスクブレーキ装置1は、インナ側のピストン34a、34bとインナパッド20の間にシム35を、アウタ側のピストン31a、31bとインナパッド19の間にシム30をそれぞれ有する。
Further, the disc brake device 1 of this embodiment includes a
シムは、制動時のブレーキパッド又はディスクロータ5の振動減衰効果を備えるものである。シムは、例えば、ステンレス等の金属製のプレートで、インナパッド20又はアウタパッド19の裏面にあてられる。より大きな振動減衰効果を得るため、ゴムコーティングしてもよいし、金属シム1 枚とゴムを重ねたシムを用いてもよい。なお、図5ではアウタ側のシム30のみを示すが、シム35もアウタ側からの平面視に対し同じ形状を有する。
The shim has a vibration damping effect of the brake pad or the
本実施例のシム30及び35は、円周方向に長手方向を有するシムにおいてその長手方向の一部を切り欠いたものである。図5では、長手方向の略半分よりもトレーリング側の外周側と、長手方向の略半分よりもリーディング側の内周側をそれぞれ矩形状に切り欠いている。インナ側のシム35においても同様である。
The
なお、シム30及び35は、少なくともいずれかが摺動幅Aの中心Cを含むように押圧面を形成する。
The
図5に示すシムの形状であれば、図6に示すように、ピストン31bとピストン34bは内周側が切り欠かれたシムを介しディスクロータ5を狭持することとなる。反対に、ピストン31aとピストン34aは外周側が切り欠かれたシムを介してディスクロータ5を狭持することとなる。
If it is the shape of the shim shown in FIG. 5, as shown in FIG. 6, the
以上のように構成されたディスクブレーキ装置1において、各油室にブレーキフルードが供給されると、ピストン31a、31b、ピストン34a、34bがそれぞれ押動され、インナパッド20とアウタパッド19とがディスクロータ5を狭持することで車両が制動される。
In the disc brake device 1 configured as described above, when the brake fluid is supplied to each oil chamber, the
本実施例のディスクブレーキ装置1では、制動時、インナパッド20及びアウタパッド19はその全面がディスクロータ5に押圧されるが、シム30及び35が切り欠かれていない部分の圧力が切り欠かれている部分よりも強くなる。すなわち、リーディング側では摺動幅Aの中心Cよりも外周側がピストン31bと34bとにより内周側よりも強く押圧され、外周付近に生じる面直モードの振動を効果的に抑制できる。また、トレーリング側では、摺動幅Aの中心Cよりも内周側が、ピストン31aと34aとにより外周側よりも強く押圧され、内周付近に生じる1円周節モードの振動を効果的に抑制できる。したがって、面直モードと1円周節モードの連成、1円周節モードと他の振動モードが連成して発生するブレーキ鳴きを低減できることとなる。
In the disc brake device 1 of the present embodiment, the
なお、図5では、トレーリング側のシムの外周側を切り欠きリーディング側のシムの内周側を切り欠いたが、トレーリング側のシムの内周側を切り欠きリーディング側のシムの外周側を切り欠いてもよい。 In FIG. 5, the outer peripheral side of the trailing shim is cut out and the inner peripheral side of the leading shim is cut out, but the inner peripheral side of the trailing shim is cut out and the outer peripheral side of the leading shim May be cut off.
また、本実施例ではピストンの円筒中心を中心線Cに対し偏りのないように配置したが、図7(a)に示すように、シムの切り欠きのない側にピストンの円筒中心を配置してもよい。すなわちリーディング側のピストンを外周側に、トレーリング側のピストンを内周側にそれぞれ配置する。図7(a)のようにシム及びピストンを配置することで、ディスクロータの外周側と内周側のそれぞれをより強く押圧することができ、面直モード及び1円周節モードによるブレーキ鳴きを低減できる。 Further, in this embodiment, the cylinder center of the piston is arranged so as not to be biased with respect to the center line C. However, as shown in FIG. 7A, the cylinder center of the piston is arranged on the side without the shim notch. May be. That is, the leading piston is disposed on the outer peripheral side, and the trailing piston is disposed on the inner peripheral side. By arranging the shim and the piston as shown in FIG. 7A, the outer peripheral side and the inner peripheral side of the disc rotor can be pressed more strongly, and the brake squeal in the face-to-face mode and the one-circular joint mode can be generated. Can be reduced.
また、図7(b)に示すように、1つのピストンで内周側と外周側に切り欠きのあるシムを押圧してもよい。図7(b)のような構成であれば、シムのある部分(内周側と外周側)の圧力が強くなるため、面直モード及び1円周節モードによるブレーキ鳴きを低減できる。また、ピストンが1つでよいのでコストを低減できる。 Moreover, as shown in FIG.7 (b), you may press the shim which has a notch on the inner peripheral side and outer peripheral side with one piston. With the configuration as shown in FIG. 7B, the pressure at the shim-attached portions (inner peripheral side and outer peripheral side) increases, so that brake squeal in the face-to-face mode and the one-circular joint mode can be reduced. Further, the cost can be reduced because only one piston is required.
なお、シム30及び35の切り欠きは矩形である必要はなく、半円形状やU字形状であってもよい。本実施例のシムの切り欠きは、トレーリング側とリーディング側のそれぞれで、切り欠かれた残余のシムの面積の略中心が、摺動幅Aの中心Cよりも外周側及び内周側に偏って配置されていればよい。
The cutouts of the
なお、図4ではインナ側とアウタ側にそれぞれピストンを配置する対向型のディスクブレーキ装置に基づき説明したが、インナ側にのみピストンを有する浮動型キャリパのディスクブレーキ装置1であっても本実施例のシムを好適に適用できる。 In FIG. 4, the description has been made based on the opposed type disc brake device in which the pistons are arranged on the inner side and the outer side, respectively. However, even in the floating caliper disc brake device 1 having the piston only on the inner side, the present embodiment. The shim can be suitably applied.
以上のように、本実施例のディスクブレーキ装置では、面直モード及び1円周節モードによるブレーキ鳴きを低減することができる。 As described above, in the disc brake device according to the present embodiment, it is possible to reduce brake squeal in the face-to-face mode and the one-circular joint mode.
1 ディスクブレーキ装置
5 ディスクロータ
10a、10b、11a、11b、31a、31b、34a、34b ピストン
19 アウタパッド
20 インナパッド
30、35 シム
1 Disc brake device
5
Claims (4)
前記ディスクロータに対する前記ブレーキパッドの摺動幅の略中心よりも外周側及び内周側のそれぞれを、前記ブレーキパッドを押圧する、
ことを特徴とするディスクブレーキ装置。 In a disc brake device that brakes a vehicle by pressing a brake pad against a disc rotor,
Each of the outer peripheral side and the inner peripheral side of the brake pad with respect to the disc rotor is pressed from the substantially center of the sliding width, and the brake pad is pressed.
A disc brake device characterized by that.
前記ブレーキパッドの前記内周側を押圧する第2のピストンと、
を有する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装置。 A first piston that presses the outer peripheral side of the brake pad;
A second piston that presses the inner peripheral side of the brake pad;
The disc brake device according to claim 1, wherein:
前記シムは内周側の略半分よりトレーリング側及び外周側の略半分よりリーディング側にそれぞれ切り欠きを有する、又は、
前記シムは内周側の略半分よりリーディング側及び外周側の略半分よりトレーリング側にそれぞれ切り欠きを有する、
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装置。
A shim interposed between the brake pad and a piston that presses the brake pad;
The shim has a notch on the trailing side from the approximately half on the inner peripheral side and the leading side from the approximately half on the outer peripheral side, or
The shim has a notch on the leading side from the approximately half on the inner peripheral side and on the trailing side from the approximately half on the outer peripheral side,
3. The disc brake device according to claim 1, wherein the disc brake device is a disc brake device.
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