JP2007224950A

JP2007224950A - Brake pad and disk brake device

Info

Publication number: JP2007224950A
Application number: JP2006044130A
Authority: JP
Inventors: Noboru Okumura; 昇奥村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2007-09-06

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brake pad using a friction material with an optimum coefficient of friction while taking a temperature of the friction material into consideration, and capable of restraining squeaking of a brake, and a disk brake device with usage of the brake pad. <P>SOLUTION: The brake pad 14 comprises a first friction material 34 of which friction coefficient is relatively low, a second friction material 36 of which friction coefficient is relatively higher than the first friction material 34, and a pad back plate 22 supporting a rear face of the first friction material 34 and a rear face of the second friction material 36. When the brake pad 14 is in a cold state at a temperature lower than a predetermined temperature in brake operation, the pad back plate 22 forms a first posture so that only the first friction material 34 is abutted to the disk rotor 18. When the brake pad 14 is in a warm state at a temperature equal to or higher than the predetermined temperature, a second posture is formed so that the second friction material 36 is abutted to the disk rotor 18. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ブレーキパッドおよびディスクブレーキ装置、特に、いわゆるブレーキ鳴きを抑制できるブレーキパッドおよび、そのブレーキパッドを用いたディスクブレーキ装置に関する。 The present invention relates to a brake pad and a disc brake device, and more particularly to a brake pad that can suppress so-called brake squeal and a disc brake device using the brake pad.

車両の制動を行う制動装置の一つとして、ディスクブレーキ装置がある。このディスクブレーキ装置は、車輪と共に回転するディスクロータと、このディスクロータに押圧され制動力を発生させるブレーキパッドを支持するとともに、ブレーキパッドをディスクロータに対して接離移動するシリンダ部を内蔵するブレーキキャリパを含んで構成されている。 As one of braking devices for braking a vehicle, there is a disc brake device. This disc brake device supports a disc rotor that rotates with a wheel, a brake pad that is pressed against the disc rotor and generates a braking force, and has a built-in cylinder portion that moves the brake pad toward and away from the disc rotor. Consists of calipers.

ディスクブレーキ装置は、基本的な制動能力を確保する他に、ブレーキの操作時や非操作時に生じる異音、いわゆるブレーキ鳴きを抑制することが要求されている。ブレーキ鳴きは、ブレーキの非操作時にディスクロータの摩擦摺動面からブレーキパッドの離反が不十分である場合、つまり引き摺りを生じた場合や、制動操作時のブレーキパッドの押圧力が低い場合、またその押圧力や押圧姿勢が不安定である場合などに発生する。このような場合、ブレーキパッドとディスクロータとの接触面で振動が生じた場合に、その振動が異音となりブレーキ鳴きを生じる。そこで、たとえば、特許文献１は、異なる相手攻撃性をもつ摩擦材を組み合わせたハイブリッドブレーキ材を開示している。このハイブリッドブレーキ材は、相手攻撃性が相対的に低い摩擦材が他の部位より突出するように構成されている。このように摩擦材を構成することにより、非制動操作時に引き摺りが生じた場合でもディスクロータに接触するのは、相手攻撃性の低い摩擦材であり、ディスクロータに対する摩耗抑制に有利となる。また、ブレーキ装置における異音や振動の低減にも貢献できる。
特開平１０−２７４２６５号公報 In addition to ensuring basic braking capability, the disc brake device is required to suppress abnormal noise generated when the brake is operated or not operated, so-called brake squeal. Brake squeal occurs when the brake pad is not sufficiently separated from the frictional sliding surface of the disc rotor when the brake is not operated, that is, when dragging occurs or when the brake pad pressing force during braking operation is low. This occurs when the pressing force or pressing posture is unstable. In such a case, when vibration is generated on the contact surface between the brake pad and the disc rotor, the vibration becomes abnormal and causes a brake noise. Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a hybrid brake material in which friction materials having different opponent attack properties are combined. This hybrid brake material is configured such that a friction material having a relatively low opponent attack property protrudes from other parts. By configuring the friction material in this way, even when dragging occurs during non-braking operation, the friction material that contacts the disk rotor is a friction material with low opponent attack, which is advantageous in suppressing wear on the disk rotor. It can also contribute to the reduction of abnormal noise and vibration in the brake device.
JP 10-274265 A

ところで、ブレーキ鳴きは、ブレーキパッドの摩擦材の摩擦係数が高いほど発生しやすい。また、ブレーキパッドの摩擦材の温度が低いほどブレーキ鳴きが発生しやすい。なお、ブレーキパッドの温度は、外気温やブレーキパッドの摩擦材とディスクロータと接触時に発生する摩擦熱によって変化する。したがって、摩擦材の温度を考慮しつつ、最適な摩擦係数の摩擦材を使用できるようなブレーキパットの開発が要望されている。 By the way, the brake squeal is more likely to occur as the friction coefficient of the friction material of the brake pad is higher. Further, the brake squeal is more likely to occur as the temperature of the friction material of the brake pad is lower. Note that the temperature of the brake pad varies depending on the outside air temperature and frictional heat generated when the brake pad friction material and the disk rotor come into contact with each other. Accordingly, there is a demand for the development of a brake pad that can use a friction material having an optimum friction coefficient in consideration of the temperature of the friction material.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、摩擦材の温度を考慮しつつ、最適な摩擦係数の摩擦材を使用し、ブレーキ鳴きを抑制できるブレーキパッドおよびそのブレーキパッドを用いたディスクブレーキ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a brake pad and a brake pad that can suppress brake squeal using a friction material having an optimum friction coefficient in consideration of the temperature of the friction material. It is to provide a disc brake device used.

上記課題を解決するために、本発明のある態様では、相対的に摩擦係数が低い第１摩擦材と、前記第１摩擦材よりも相対的に摩擦係数が高い第２摩擦材と、前記第１摩擦材の裏面および第２摩擦材の裏面を支持するパッド裏金とから成るブレーキパッドであって、前記パッド裏金は、制動操作時に当該ブレーキパッドが所定温度未満の冷間状態の場合、前記第１摩擦材のみをディスクロータに接触させる第１姿勢を形成し、制動操作時に当該ブレーキパッドが所定温度以上の温間状態の場合、前記第２摩擦材をディスクロータに接触させる第２姿勢を形成するよう構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in one aspect of the present invention, a first friction material having a relatively low friction coefficient, a second friction material having a relatively higher friction coefficient than the first friction material, and the first friction material, A brake pad comprising a back surface of the first friction material and a pad back metal that supports the back surface of the second friction material, wherein the pad back metal is in the cold state when the brake pad is in a cold state below a predetermined temperature during braking operation. A first posture is formed in which only one friction material is brought into contact with the disc rotor, and a second posture is formed in which the second friction material is brought into contact with the disc rotor when the brake pad is in a warm state at a predetermined temperature or higher during a braking operation. It is comprised so that it may carry out.

この態様によれば、ブレーキ鳴きの発生しやすい冷間状態のときに制動操作を行う場合、パッド裏金は、第１姿勢を形成して相対的に摩擦係数が低くブレーキ鳴きが発生し難い第１摩擦材をディスクロータに接触させる。逆にブレーキ鳴きが発生し難い温間状態のときには、第１摩擦材より相対的に摩擦係数が大きく、大きな制動力が得られる第２摩擦材をディスクロータに接触させる。また、冷間状態時で大きな制動力が必要な場合、第１摩擦材とディスクロータとの接触により発生した摩擦熱により、第１姿勢のパッド裏金が第２姿勢に変化し、第２摩擦材をディスクロータに接触させる。この場合、発生した摩擦熱により、第１摩擦材および第２摩擦材は、冷間状態から温間状態に移行しているので、第２摩擦材がディスクロータに接触してもブレーキ鳴きは低減される。その結果、冷間状態時、温間状態時いずれの状態においても相対的にブレーキ鳴きを抑制することができる。なお、パッド裏金が第２姿勢をとる場合、第２摩擦材のみがディスクロータに接触してもよいし、第１摩擦材および第２摩擦材の両方がディスクロータに接触してもよい。 According to this aspect, when the braking operation is performed in a cold state where the brake squeal is likely to occur, the pad back metal forms the first posture and the friction coefficient is relatively low and the brake squeal is not easily generated. The friction material is brought into contact with the disk rotor. Conversely, in a warm state in which brake squealing is unlikely to occur, the second friction material having a relatively higher friction coefficient than that of the first friction material and providing a large braking force is brought into contact with the disk rotor. Further, when a large braking force is required in the cold state, the pad backing metal in the first posture changes to the second posture due to the frictional heat generated by the contact between the first friction material and the disc rotor, and the second friction material. Is brought into contact with the disc rotor. In this case, since the first friction material and the second friction material are shifted from the cold state to the warm state due to the generated frictional heat, the brake squeal is reduced even if the second friction material contacts the disk rotor. Is done. As a result, brake squeal can be relatively suppressed in both the cold state and the warm state. When the pad backing metal is in the second posture, only the second friction material may be in contact with the disk rotor, or both the first friction material and the second friction material may be in contact with the disk rotor.

また、上記態様において、前記第１摩擦材は、前記第２摩擦材より相対的に突出した姿勢で、前記ディスクロータの摩擦摺動面に対向していてもよい。この態様によれば、冷間時に第１摩擦材のみをディスクロータに容易に接触させることができる。 In the above aspect, the first friction material may be opposed to the friction sliding surface of the disk rotor in a posture relatively protruding from the second friction material. According to this aspect, only the first friction material can be easily brought into contact with the disk rotor when cold.

また、上記態様において、前記第２摩擦材は、前記パッド裏金の略中央領域で支持され、前記第１摩擦材は、前記第２摩擦材より外周側で支持され、前記パッド裏金は、前記所定温度以上で前記第２摩擦材を支持する略中央領域を中心に凸状に変形して前記第２姿勢を形成する熱変形部材であってもよい。この態様によれば、パッド裏金は、温間状態のときに、中央領域をディスクロータ側に向かって凸状に変形する。その結果、略中央領域に支持する第２摩擦材をディスクロータに接触させることができる。逆に第２摩擦材の外周側で支持される第１摩擦材は、その裾に位置するのでパッド裏金が凸状に変形した場合ディスクロータから離反する。つまり、パッド裏金が熱変形により第２姿勢を形成する場合、効果的に第２摩擦材をディスクロータに接触させることができる。この場合、パッド裏金の変形量を選択することにより、第２姿勢で、第１摩擦材をディスクロータに接触させるか否かを選択することもできる。なお、熱変形部材は、第１摩擦材がディスクロータに接触することにより発生する摩擦熱により変形することができる。 In the above aspect, the second friction material is supported in a substantially central region of the pad back metal, the first friction material is supported on the outer peripheral side of the second friction material, and the pad back metal is the predetermined metal. It may be a heat-deformable member that deforms into a convex shape around a substantially central region that supports the second friction material at a temperature or higher to form the second posture. According to this aspect, the pad backing metal is deformed in a convex shape in the central region toward the disk rotor side in a warm state. As a result, the second friction material supported in the substantially central region can be brought into contact with the disk rotor. On the contrary, the first friction material supported on the outer peripheral side of the second friction material is located at the bottom thereof, so that it separates from the disk rotor when the pad backing metal is deformed into a convex shape. That is, when the pad back metal forms the second posture by thermal deformation, the second friction material can be effectively brought into contact with the disk rotor. In this case, it is also possible to select whether or not the first friction material is brought into contact with the disc rotor in the second posture by selecting the deformation amount of the pad back metal. The thermally deformable member can be deformed by frictional heat generated when the first friction material contacts the disk rotor.

また、上記態様において、前記熱変形部材は、線膨張係数の異なる複数の板状材料を平面接合して形成してもよい。線膨張係数の異なる複数の板状材料を平面接合して熱変形部材を形成することにより、温度変化に応じて変形する、いわゆるバイメタルを構成できる。また、線膨張係数の異なる複数の板状材料を平面接合するだけなので、従来のパッド裏金と同等のスペースに配置することができる。また、熱変形により第１摩擦材と第２摩擦材の接触状態の切り換えを実施できる。さらに、既存のパッド裏金に線膨張係数の異なる板状材料を平面接合することで、熱変形部材を構成することもできる。 In the above aspect, the thermal deformation member may be formed by planar joining a plurality of plate-like materials having different linear expansion coefficients. A so-called bimetal that deforms in accordance with a temperature change can be configured by planarly bonding a plurality of plate-like materials having different linear expansion coefficients to form a heat-deformable member. Further, since a plurality of plate-like materials having different linear expansion coefficients are merely joined by plane bonding, they can be arranged in a space equivalent to a conventional pad back metal. Further, the contact state between the first friction material and the second friction material can be switched by thermal deformation. Furthermore, a thermal deformation member can also be comprised by plane-bonding the plate-shaped material from which a linear expansion coefficient differs to the existing pad back metal.

また、上記態様において、前記第１摩擦材の圧縮歪は、前記第２摩擦材の圧縮歪より大きくしてもよい。第１摩擦材の圧縮歪を第２摩擦材の圧縮歪より大きくすることにより、第２摩擦材の摩耗より第１摩擦材の摩耗が相対的に遅れる。その結果、ブレーキパッドの摩耗が進行した場合でも、第１摩擦材が第２摩擦材より突出した状態を形成できる。つまり、摩耗が進行する場合でも、冷間時に第１摩擦材をディスクロータに接触させやすい状態を継続的に維持することができる。 In the above aspect, the compression strain of the first friction material may be larger than the compression strain of the second friction material. By making the compression strain of the first friction material larger than the compression strain of the second friction material, the wear of the first friction material is relatively delayed from the wear of the second friction material. As a result, even when the wear of the brake pad proceeds, it is possible to form a state in which the first friction material protrudes from the second friction material. That is, even when wear progresses, it is possible to continuously maintain a state in which the first friction material is easily brought into contact with the disk rotor when cold.

また、上記課題を解決するために、本発明のある態様では、車輪とともに回転するディスクロータにブレーキパッドを押圧して当該ディスクロータとブレーキパッドを摩擦摺動させることにより制動力を発生させるディスクブレーキ装置であって、前記ブレーキパッドは、相対的に摩擦係数が低い第１摩擦材と、前記第１摩擦材よりも相対的に摩擦係数が高い第２摩擦材と、前記第１摩擦材の裏面および第２摩擦材の裏面を支持するパッド裏金とから構成され、前記パッド裏金は、制動操作時に当該ブレーキパッドが所定温度未満の冷間状態の場合、前記第１摩擦材のみをディスクロータに接触させる第１姿勢を形成し、制動操作時に当該ブレーキパッドが所定温度以上の温間状態の場合、前記第２摩擦材をディスクロータに接触させる第２姿勢を形成するよう構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in one aspect of the present invention, a disc brake that generates a braking force by pressing a brake pad against a disc rotor that rotates together with a wheel and frictionally sliding the disc rotor and the brake pad. The brake pad includes a first friction material having a relatively low friction coefficient, a second friction material having a relatively higher friction coefficient than the first friction material, and a back surface of the first friction material. And a pad backing metal that supports the back surface of the second friction material, and the pad backing metal contacts only the first friction material with the disk rotor when the brake pad is in a cold state below a predetermined temperature during braking operation. A second posture is formed, and the second friction material is brought into contact with the disc rotor when the brake pad is in a warm state of a predetermined temperature or higher during a braking operation. Characterized in that it is configured to form a-energize.

この態様によれば、ブレーキパッドが冷間状態および温間状態のいずれの場合でも、ブレーキ鳴きを抑制しつつ、十分な制動力を確保することができる。 According to this aspect, even when the brake pad is in a cold state or a warm state, a sufficient braking force can be ensured while suppressing brake noise.

本発明のブレーキパッドおよびそのブレーキパッドを用いたディスクブレーキ装置によれば、ブレーキパッドが冷間状態および温間状態のいずれの場合でも、ブレーキ鳴きを抑制しつつ、十分な制動力を確保することができる。 According to the brake pad and the disc brake device using the brake pad of the present invention, it is possible to ensure a sufficient braking force while suppressing brake squeal regardless of whether the brake pad is in a cold state or a warm state. Can do.

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described with reference to the drawings.

本実施形態のブレーキパッドは、相対的に摩擦係数が低い第１摩擦材と、この第１摩擦材よりも相対的に摩擦係数が高い第２摩擦材と、第１摩擦材の裏面および第２摩擦材の裏面を支持するパッド裏金とから成るハイブリッドタイプのブレーキパッドである。そして、パッド裏金は、制動操作時に当該ブレーキパッドが所定温度未満の冷間状態の場合、第１摩擦材のみをディスクロータに接触させる第１姿勢を形成する。また、パッド裏金は、制動操作時にブレーキパッドが所定温度以上の温間状態の場合、第２摩擦材をディスクロータに接触させる第２姿勢を形成する。つまり、ブレーキ鳴きの発生しやすい冷間状態のときに制動操作を行う場合、パッド裏金は、第１姿勢を形成して相対的に摩擦係数が低くブレーキ鳴きが発生し難い第１摩擦材をディスクロータに接触させる。逆にブレーキ鳴きが発生し難い温間状態のときには、第１摩擦材より相対的に摩擦係数が大きく、大きな制動力が得られる第２摩擦材をディスクロータに接触させる。その結果、ブレーキ鳴きを抑制しつつ、必要十分な制動力を確保することができる。 The brake pad according to the present embodiment includes a first friction material having a relatively low friction coefficient, a second friction material having a relatively higher friction coefficient than the first friction material, a back surface of the first friction material, and a second friction material. This is a hybrid type brake pad comprising a pad back metal that supports the back surface of the friction material. The pad back metal forms a first posture in which only the first friction material is brought into contact with the disc rotor when the brake pad is in a cold state below a predetermined temperature during the braking operation. Further, the pad back metal forms a second posture in which the second friction material is brought into contact with the disc rotor when the brake pad is in a warm state equal to or higher than a predetermined temperature during the braking operation. In other words, when a braking operation is performed in a cold state in which brake squeal is likely to occur, the pad back metal forms the first posture, and the first friction material having a relatively low friction coefficient and less likely to generate brake squeal is used as a disc. Contact the rotor. Conversely, in a warm state in which brake squealing is unlikely to occur, the second friction material having a relatively higher friction coefficient than that of the first friction material and providing a large braking force is brought into contact with the disk rotor. As a result, a necessary and sufficient braking force can be ensured while suppressing brake noise.

図１（ａ）は、本実施形態のブレーキパッドを備えるディスクブレーキ装置のキャリパ１０の側面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。また、図２は、図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。本実施形態のキャリパ１０は、図１（ａ）に示すように大別して、このキャリパ１０を図示しない車両側に固定するためにマウンティング部１２と、ディスクロータに押圧され制動力を発生するブレーキパッド１４ａ、１４ｂと、ブレーキパッド１４を駆動するために押圧手段として機能するシリンダ部１６とで構成されている。車輪と共に回転するディスクロータ１８は図１（ｂ）に示すように、ブレーキパッド１４ａ、１４ｂの間に存在することになる。図１（ｂ）および図２に示すように、ディスクロータ１８の両方の側面１８ａ、１８ｂは摩擦摺動面となっており、一対のブレーキパッド１４ａ、１４ｂが対向配置される。このブレーキパッド１４ａ、１４ｂは、ディスクロータ１８の側面１８ａ、１８ｂと直接接触する摩擦材２０ａ、２０ｂと、この摩擦材２０の裏側、すなわちディスクロータ１８と接触しない側を支持するパッド裏金２２ａ、２２ｂによって構成されている。なお、以下、ブレーキパッド１４ａ、１４ｂを特定しない場合には、ブレーキパッド１４と表記する。また、摩擦材２０ａ、２０ｂを特定しない場合には、摩擦材２０と表記し、パッド裏金２２ａ、２２ｂを特定しない場合には、パッド裏金２２と表記する。 Fig.1 (a) is a side view of the caliper 10 of the disc brake apparatus provided with the brake pad of this embodiment, FIG.1 (b) is AA sectional drawing of Fig.1 (a). FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. As shown in FIG. 1A, the caliper 10 according to the present embodiment is roughly divided into a mounting portion 12 and a brake pad that is pressed against the disc rotor and generates a braking force to fix the caliper 10 to a vehicle side (not shown). 14a and 14b, and the cylinder part 16 which functions as a press means in order to drive the brake pad 14. As shown in FIG. 1B, the disk rotor 18 that rotates together with the wheels exists between the brake pads 14a and 14b. As shown in FIGS. 1B and 2, both side surfaces 18 a and 18 b of the disk rotor 18 are friction sliding surfaces, and a pair of brake pads 14 a and 14 b are arranged to face each other. The brake pads 14a and 14b include friction materials 20a and 20b that are in direct contact with the side surfaces 18a and 18b of the disk rotor 18, and pad back plates 22a and 22b that support the back side of the friction material 20, that is, the side that does not contact the disk rotor 18. It is constituted by. Hereinafter, when the brake pads 14a and 14b are not specified, they are referred to as brake pads 14. Further, when the friction materials 20a and 20b are not specified, the friction material 20 is indicated, and when the pad back metal 22a and 22b are not specified, the friction material 20a and 20b is expressed as the pad back metal 22.

キャリパ１０は、図１（ｂ）および図２において矢印Ｗ1、Ｗ2方向に変位可能にマウンティング部１２を介して車体側に取り付けられている。キャリパ１０のシリンダ部１６には、図１（ｂ）、図２に示すように、有底の穴２４が穿設されており、この穴２４には、ピストン２６が摺動可能に嵌挿されている。穴２４の底にはポート２８（図２参照）が設けられ、図示しないマスターシリンダに接続されている。運転者がブレーキペダルの操作することによりブレーキフルードがポート２８内に流入し、ピストン２６を駆動するようになっている。 The caliper 10 is attached to the vehicle body side via the mounting portion 12 so as to be displaceable in the directions of arrows W1 and W2 in FIGS. As shown in FIGS. 1B and 2, the cylinder portion 16 of the caliper 10 has a bottomed hole 24, and a piston 26 is slidably inserted into the hole 24. ing. A port 28 (see FIG. 2) is provided at the bottom of the hole 24 and is connected to a master cylinder (not shown). When the driver operates the brake pedal, the brake fluid flows into the port 28 and drives the piston 26.

ブレーキフルードがポート２８内に流入すると、ピストン２６が図１（ｂ）、図２に示す非動作状態から図中矢印Ｗ1方向に摺動し、パッド裏金２２ａを介して摩擦材２０ａをディスクロータ１８の側面１８ａに押圧する。摩擦材２０ａがディスクロータ１８に押圧されると、ピストン２６は摺動を停止する。ピストン２６が摺動を停止した後も、ブレーキフルードがポート２８内に流入すれば穴２４内の液圧が上昇する。その結果、停止したピストン２６が逆に穴２４の内面を押圧し、シリンダ部１６を構成するシリンダハウジング１６ａを図１（ｂ）、図２中矢印Ｗ2方向に押圧する。シリンダハウジング１６ａは矢印Ｗ1、Ｗ2方向に変位可能とされているので、液圧の上昇に伴って、シリンダハウジング１６ａが図中右方向に変位することになる。 When the brake fluid flows into the port 28, the piston 26 slides in the arrow W1 direction from the non-operating state shown in FIGS. 1 (b) and 2, and the friction material 20a is moved to the disk rotor 18 via the pad backing metal 22a. The side surface 18a is pressed. When the friction material 20a is pressed against the disk rotor 18, the piston 26 stops sliding. Even after the piston 26 stops sliding, if the brake fluid flows into the port 28, the hydraulic pressure in the hole 24 increases. As a result, the stopped piston 26 reversely presses the inner surface of the hole 24, and the cylinder housing 16a constituting the cylinder portion 16 is pressed in the direction of the arrow W2 in FIG. 1 (b) and FIG. Since the cylinder housing 16a can be displaced in the directions of the arrows W1 and W2, the cylinder housing 16a is displaced in the right direction in the drawing as the hydraulic pressure increases.

シリンダハウジング１６ａのシリンダが形成されていない側には爪３０が形成されており、シリンダハウジング１６ａの矢印Ｗ2方向への変位に伴って、爪３０がパッド裏金２２ｂを介して摩擦材２０ｂをディスクロータ１８の側面１８ｂに押圧する。したがって、ディスクロータ１８を一対の摩擦材２０ａ、２０ｂにより押圧挟持する状態となり、ディスクロータ１８を効率的に制動させることが可能となる。 A claw 30 is formed on the side of the cylinder housing 16a where the cylinder is not formed. As the cylinder housing 16a is displaced in the direction of the arrow W2, the claw 30 moves the friction material 20b through the pad back metal 22b to the disc rotor. 18 is pressed against the side surface 18b. Therefore, the disk rotor 18 is pressed and clamped by the pair of friction materials 20a and 20b, and the disk rotor 18 can be braked efficiently.

前述のように摩擦材２０は、パッド裏金２２によって支持され、このパッド裏金２２が図１（ｂ）、図２に示すように、マウンティング部１２の一部を構成するトルク受け部として機能するトルクプレート３２に当接可能になっている。回転するディスクロータ１８に摩擦材２０を接触させると、当該摩擦材２０はディスクロータ１８に引き摺られる状態になりディスクロータ１８に関して接線方向の接線力、つまり制動トルクを受けることになる。この接線力をパッド裏金２２を介してトルクプレート３２で受け止めることになる。言い換えれば、トルクプレート３２はパッド裏金２２の押圧時にディスクロータ１８の回転方向に対して摩擦材２０の出口側のパッド裏金２２の端面部と接触して摩擦材２０の接線力を受け止めることになる。なお、図２においては、トルクプレート３２はパッド裏金２２に対し紙面奥側のみしか示していないが、図１（ｂ）に示すように対向する位置にも存在する。例えば、ディスクロータ１８の回転が図中矢印Ｒ方向の時、たとえば前進時に制動を行った場合、トルクプレート３２ａ側がディスクロータ１８の回転方向に対して摩擦材２０の出口側となり、トルク受けとして機能する。一方、ディスクロータ１８の回転が反矢印Ｒ方向の時、たとえば後退時に制動を行った場合に、トルクプレート３２ｂ側がディスクロータ１８の回転方向に対して摩擦材２０の出口側となり、トルク受けとして機能する。この結果、回転するディスクロータ１８に接触し回転方向に引き摺られるブレーキパッド１４は、ディスクロータ１８に対して所定の位置に留まることが可能となり、制動動作を行うことができる。 As described above, the friction material 20 is supported by the pad back metal 22, and the pad back metal 22 functions as a torque receiving part constituting a part of the mounting part 12 as shown in FIG. 1B and FIG. It can come into contact with the plate 32. When the friction material 20 is brought into contact with the rotating disk rotor 18, the friction material 20 is dragged by the disk rotor 18 and receives a tangential force in the tangential direction with respect to the disk rotor 18, that is, braking torque. This tangential force is received by the torque plate 32 via the pad back metal 22. In other words, when the pad backing metal 22 is pressed, the torque plate 32 contacts the end surface of the pad backing metal 22 on the outlet side of the friction material 20 with respect to the rotation direction of the disk rotor 18 and receives the tangential force of the friction material 20. . In FIG. 2, the torque plate 32 is shown only on the back side of the drawing with respect to the pad back metal 22, but also exists at a position facing it as shown in FIG. For example, when the rotation of the disk rotor 18 is in the direction of the arrow R in the figure, for example, when braking is performed during forward movement, the torque plate 32a side becomes the outlet side of the friction material 20 with respect to the rotation direction of the disk rotor 18, and functions as a torque receiver. To do. On the other hand, when the rotation of the disk rotor 18 is in the direction of the opposite arrow R, for example, when braking is performed during reverse, the torque plate 32b side becomes the outlet side of the friction material 20 with respect to the rotation direction of the disk rotor 18, and functions as a torque receiver. To do. As a result, the brake pad 14 that is in contact with the rotating disk rotor 18 and dragged in the rotation direction can remain in a predetermined position with respect to the disk rotor 18, and a braking operation can be performed.

ところで、ディスクブレーキ装置においては、ディスクロータ１８とブレーキパッド１４の摩擦材２０が接触することによって、いわゆるブレーキ鳴きが発生することがある。ブレーキ鳴きは、非制動操作時にディスクロータ１８の摩擦摺動面からブレーキパッド１４の離反が不十分である場合、つまり引き摺りを生じた場合や、制動操作時のブレーキパッド１４の押圧力が低い場合や押圧力や押圧姿勢が不安定である場合に発生する。このような場合、ブレーキパッド１４とディスクロータ１８との接触面で振動が生じ、その振動が異音となりブレーキ鳴きを生じる。このようなブレーキ鳴きは、摩擦材２０の摩擦係数が高い場合やディスクロータ１８やブレーキパッド１４が低温の場合に発生しやすい。 By the way, in the disc brake device, a so-called brake squeal may occur when the disc rotor 18 and the friction material 20 of the brake pad 14 come into contact with each other. The brake squeal occurs when the brake pad 14 is not sufficiently separated from the friction sliding surface of the disc rotor 18 during non-braking operation, that is, when dragging occurs or when the pressing force of the brake pad 14 during braking operation is low. Occurs when the pressing force or pressing posture is unstable. In such a case, vibration is generated on the contact surface between the brake pad 14 and the disk rotor 18, and the vibration becomes abnormal and causes brake noise. Such a brake squeal is likely to occur when the friction coefficient of the friction material 20 is high or when the disk rotor 18 or the brake pad 14 is at a low temperature.

そこで、本実施形態のブレーキパッド１４のパッド裏金２２は、相対的に摩擦係数が低い第１摩擦材と、この第１摩擦材よりも相対的に摩擦係数が高い第２摩擦材と、を備えている。図３（ａ）には、ブレーキパッド１４を摩擦材２０側から見た平面図である。図３（ａ）に示すように、本実施形態のパッド裏金２２は、その外周側つまりトレーリング側およびリーディング側それぞれに相対的に摩擦係数の低い第１摩擦材３４を有し、略中央部に第１摩擦材３４より相対的に摩擦係数の高い第２摩擦材３６を有している。第１摩擦材３４と第２摩擦材３６とは、それぞれ分離されている。なお、図３（ａ）の場合、分離されていることを明確にするために、第１摩擦材３４と第２摩擦材３６は隙間をあけて配置されているが、この隙間は必須ではなく、実質的に密着していてもよい。 Therefore, the pad back metal 22 of the brake pad 14 of the present embodiment includes a first friction material having a relatively low coefficient of friction and a second friction material having a relatively higher coefficient of friction than the first friction material. ing. FIG. 3A is a plan view of the brake pad 14 as viewed from the friction material 20 side. As shown in FIG. 3 (a), the pad back metal 22 of the present embodiment has a first friction material 34 having a relatively low coefficient of friction on each of the outer peripheral side, that is, the trailing side and the leading side. The second friction material 36 having a relatively higher friction coefficient than the first friction material 34 is provided. The first friction material 34 and the second friction material 36 are separated from each other. In the case of FIG. 3A, the first friction material 34 and the second friction material 36 are arranged with a gap in order to clarify that they are separated, but this gap is not essential. , It may be substantially in close contact.

摩擦材２０は、一般的には、基材、摩擦摩耗調整剤、結合剤等を混合した混合物を熱成形することにより形成できる。基材としては、有機繊維や無機繊維を適宜選択できる。具体的にはアラミド繊維（パラ系）、レーヨン、ポリアミド繊維、アクリル繊維、炭素繊維、スチール繊維等を採用できる。摩擦摩耗調整剤としてはゴム、カシュ、バライタ、炭酸カルシウム、黒鉛、三硫化アンチモン、二硫化モリブデン、アルミナやシリカ等を適宜選択できる。結合剤としてはフェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等を採用できる。摩擦材２０における摩擦係数の高低は、硬質相の量を調整することにより形成できる。硬質相としては、例えば、アルミナやシリカ等のセラミックス、スチールや銅等の金属等が挙げられる。硬質相の形態は繊維でも粉粒体でも良い。 Generally, the friction material 20 can be formed by thermoforming a mixture in which a base material, a frictional wear adjusting agent, a binder, and the like are mixed. As the substrate, organic fibers or inorganic fibers can be selected as appropriate. Specifically, aramid fibers (para), rayon, polyamide fibers, acrylic fibers, carbon fibers, steel fibers, etc. can be employed. As the frictional wear modifier, rubber, cache, baryta, calcium carbonate, graphite, antimony trisulfide, molybdenum disulfide, alumina, silica, and the like can be appropriately selected. As the binder, phenol resin, melamine resin, epoxy resin or the like can be employed. The level of the friction coefficient in the friction material 20 can be formed by adjusting the amount of the hard phase. Examples of the hard phase include ceramics such as alumina and silica, metals such as steel and copper, and the like. The form of the hard phase may be a fiber or a granular material.

図３（ｂ）は、図３（ａ）のＣ−Ｃ断面である。図３（ｂ）に示すように、第１摩擦材３４は、第２摩擦材３６より相対的に突出した姿勢で、ディスクロータ１８の摩擦摺動面に対向している。また、第１摩擦材３４と第２摩擦材３６を支持するパッド裏金２２は、線膨張係数の異なる複数の板状材料を平面接合した熱変形部材（バイメタル）で構成されている。具体的には、線膨張係数が相対的に大きな第１板状部材３８と、第１板状部材３８より相対的に線膨張係数の小さな第２板状部材４０とを接合している。その結果、パッド裏金２２が所定温度以上になった場合、線膨張係数の違いから、パッド裏金２２は、図４に示すように、第１板状部材３８側が凸状に、第２板状部材４０側が凹状に変形する。この変形により、第１摩擦材３４はディスクロータ１８から離反するとともに、第２摩擦材３６がディスクロータ１８に接近する。つまり、パッド裏金２２の温度が所定温度未満の場合、たとえば５０℃未満の場合、摩擦材２０は、変形することなく、図３（ｂ）のような第１姿勢を形成する。このように、パッド裏金２２は所定温度未満の場合には、ピストン２６が動作する制動操作時、第２摩擦材３６よりディスクロータ１８に対して突出している第１摩擦材３４のみをディスクロータ１８に接触させる姿勢を形成する。なお、本実施形態において、所定温度未満の状態を冷間状態と称する。一方、パッド裏金２２の温度が所定温度以上、たとえば５０℃以上になった場合、摩擦材２０は徐々に変形して図４のような第２姿勢を形成する。このように、パッド裏金２２は所定温度以上の場合には、ピストン２６が動作する制動操作時、パッド裏金２２の反りにより第１摩擦材３４がディスクロータ１８から離反する。一方、パッド裏金２２の反りにより第２摩擦材３６がディスクロータ１８に接触する。なお、本実施形態において、所定温度以上の状態を温間状態と称する。 FIG. 3B is a CC cross section of FIG. As shown in FIG. 3B, the first friction material 34 faces the friction sliding surface of the disk rotor 18 in a posture that protrudes relatively from the second friction material 36. Further, the pad back metal 22 that supports the first friction material 34 and the second friction material 36 is configured by a thermally deformable member (bimetal) obtained by planarly joining a plurality of plate-like materials having different linear expansion coefficients. Specifically, the first plate-like member 38 having a relatively large linear expansion coefficient and the second plate-like member 40 having a relatively smaller linear expansion coefficient than the first plate-like member 38 are joined. As a result, when the pad backing metal 22 reaches a predetermined temperature or higher, the pad backing metal 22 has a convex shape on the first plate-like member 38 side as shown in FIG. The 40 side is deformed into a concave shape. Due to this deformation, the first friction material 34 is separated from the disk rotor 18, and the second friction material 36 approaches the disk rotor 18. That is, when the temperature of the pad back metal 22 is lower than a predetermined temperature, for example, lower than 50 ° C., the friction material 20 forms the first posture as shown in FIG. As described above, when the pad back metal 22 is lower than the predetermined temperature, only the first friction material 34 protruding from the second friction material 36 to the disk rotor 18 is removed from the disk rotor 18 during the braking operation in which the piston 26 operates. A posture to be brought into contact with is formed. In the present embodiment, a state below a predetermined temperature is referred to as a cold state. On the other hand, when the temperature of the pad back metal 22 becomes a predetermined temperature or higher, for example, 50 ° C. or higher, the friction material 20 is gradually deformed to form the second posture as shown in FIG. As described above, when the pad backing metal 22 is at a predetermined temperature or higher, the first friction material 34 is separated from the disk rotor 18 due to the warping of the pad backing metal 22 during the braking operation in which the piston 26 operates. On the other hand, the second friction material 36 comes into contact with the disk rotor 18 due to the warp of the pad back metal 22. In the present embodiment, a state above a predetermined temperature is referred to as a warm state.

このように構成される本実施形態のブレーキパッド１４の動作について説明する。前述したように、ブレーキパッド１４は温度が低い場合「ブレーキ鳴き」を発生しやすい。また、摩擦材２０の摩擦係数が高いほど「ブレーキ鳴き」を発生しやすい。したがって、ブレーキ鳴きが発生しやすい冷間状態では、摩擦係数の低い摩擦材２０を使用すれば、「ブレーキ鳴き」を相対的に低減できる。一方、温間状態のときには、ブレーキ鳴きが抑制されるので、大きな制動力を得ることのできる摩擦係数の高い摩擦材２０を使用しても「ブレーキ鳴き」が大きな問題になることがない。 The operation of the brake pad 14 of the present embodiment configured as described above will be described. As described above, the brake pad 14 tends to generate “brake squeal” when the temperature is low. In addition, the higher the friction coefficient of the friction material 20, the easier it is to generate “brake squeal”. Therefore, in the cold state where the brake squeal is likely to occur, the “brake squeal” can be relatively reduced by using the friction material 20 having a low friction coefficient. On the other hand, since the brake squeal is suppressed in the warm state, “brake squeal” does not become a big problem even if the friction material 20 having a high friction coefficient capable of obtaining a large braking force is used.

そこで、ブレーキパッド１４が冷間状態のとき、たとえば、早朝で走行を開始して間もないときや、巡航走行を行いブレーキパッド１４が十分に冷却されているような場合に、パッド裏金２２は熱変形していない第１姿勢のままピストン２６の押圧操作を受ける。前述したように、パッド裏金２２が第１姿勢の場合、第１摩擦材３４は第２摩擦材３６より突出した姿勢で、パッド裏金２２に支持されているので、第１摩擦材３４のみがディスクロータ１８に接触する。つまり、「ブレーキ鳴き」の発生しやすい冷間状態においては、摩擦係数の低い第１摩擦材３４で「ブレーキ鳴き」を低減しつつ制動力を得る。また、運転者が僅かな制動力しか要求していない場合、すなわち、ピストン２６の押圧力が小さい場合、摩擦材２０の面圧が上がらずブレーキ鳴きを発生しやすいが、この場合も摩擦係数の低い第１摩擦材３４が先にディスクロータ１８と接触するので、振動の発生が抑制され相対的にブレーキ鳴きを低減できる。 Therefore, when the brake pad 14 is in a cold state, for example, when the vehicle has just started running in the early morning, or when the brake pad 14 is sufficiently cooled by cruising, the pad back metal 22 is The piston 26 is pressed by the first posture that is not thermally deformed. As described above, when the pad back metal 22 is in the first posture, the first friction material 34 is supported by the pad back metal 22 in a posture protruding from the second friction material 36, so that only the first friction material 34 is the disk. Contact the rotor 18. That is, in a cold state where “brake squeal” is likely to occur, the first friction material 34 having a low friction coefficient reduces the “brake squeal” and obtains a braking force. Further, when the driver requests only a small braking force, that is, when the pressing force of the piston 26 is small, the surface pressure of the friction material 20 does not increase and a brake squeal is likely to occur. Since the low first friction material 34 comes into contact with the disk rotor 18 first, the occurrence of vibration is suppressed and the brake squeal can be relatively reduced.

なお、ディスクロータ１８と第１摩擦材３４との接触により両者間に摩擦熱が発生する。この摩擦熱は、ピストン２６の押圧力や押圧時間、つまり、運転者のブレーキペダルの踏力や踏み込み時間によって変化し、場合によっては、数百℃に達する場合がある。この摩擦熱によって、当初冷間状態にあったパッド裏金２２は、温間状態に移行する。温間状態に移行すると、図４に示すように、第２姿勢に変形して、第２摩擦材３６をディスクロータ１８に積極的に接触させるようになる。摩擦係数の大きな第２摩擦材３６をディスクロータ１８に押圧させることにより、より大きな制動力を得ることができる。この場合、ブレーキパッド１４の周囲の温度は十分に上昇しているとともに、ディスクロータ１８と第２摩擦材３６との接触によりさらに上昇する。その結果、低温に起因するブレーキ鳴きは抑制され、摩擦係数の高い第２摩擦材３６を使用した場合でも全体的な「ブレーキ鳴き」は軽減される。 Note that frictional heat is generated between the disk rotor 18 and the first friction material 34 due to contact. The frictional heat changes depending on the pressing force and pressing time of the piston 26, that is, the depression force and the depression time of the driver's brake pedal, and may reach several hundred degrees Celsius in some cases. Due to this frictional heat, the pad back metal 22 that was initially in a cold state is shifted to a warm state. When the state is shifted to the warm state, the second friction member 36 is positively brought into contact with the disc rotor 18 as shown in FIG. By causing the disk rotor 18 to press the second friction material 36 having a large friction coefficient, a larger braking force can be obtained. In this case, the temperature around the brake pad 14 is sufficiently increased and further increased due to the contact between the disc rotor 18 and the second friction material 36. As a result, brake squeal due to low temperature is suppressed, and overall “brake squeal” is reduced even when the second friction material 36 having a high friction coefficient is used.

このように、ブレーキパッド１４が冷間状態の場合、ディスクロータ１８は摩擦係数の低い「ブレーキ鳴き」の発生し難い第１摩擦材３４と接触するので、ブレーキ鳴きを軽減しつつ、適度な制動力を発生する。また、ブレーキパッド１４が温間状態の場合、温度上昇にともない「ブレーキ鳴き」自体が軽減されるので、大きな制動力を得ることのできる第２摩擦材３６をディスクロータ１８に接触させてもブレーキパッド１４全体としてのブレーキ鳴きを軽減できる。なお、本実施形態の場合、摩擦材２０を第１摩擦材３４と第２摩擦材３６に分割して使い分けているので、制動操作時に本来得られる摩擦材２０の面積より少ない接触面積で制動力を得る必要がある。そのため、本実施形態においては、運転者が操作するブレーキペダルの踏力に基づくホイールシリンダ圧を補正し、摩擦材２０の接触面積の減少による制動力の減少を補うようにすることが望ましい。 As described above, when the brake pad 14 is in a cold state, the disc rotor 18 contacts the first friction material 34 having a low coefficient of friction that is difficult to generate “brake squeal”. Generate power. Further, when the brake pad 14 is in a warm state, the “brake squeal” itself is reduced as the temperature rises. Therefore, even if the second friction material 36 capable of obtaining a large braking force is brought into contact with the disc rotor 18, the brake is applied. The brake squeal as the whole pad 14 can be reduced. In this embodiment, since the friction material 20 is divided into the first friction material 34 and the second friction material 36, the braking force is reduced with a contact area smaller than the area of the friction material 20 originally obtained at the time of braking operation. Need to get. Therefore, in the present embodiment, it is desirable to correct the wheel cylinder pressure based on the depressing force of the brake pedal operated by the driver to compensate for the decrease in the braking force due to the decrease in the contact area of the friction material 20.

パッド裏金２２が第２姿勢に移行した場合、図４に示すように、第２摩擦材３６が接触したときに第１摩擦材３４が接触したままでもよいし、熱変形時に大きく反るパッド裏金２２を用いて第１摩擦材３４を完全にディスクロータ１８から離間させてしまってもよい。図４のようにパッド裏金２２が第２姿勢のときに、第１摩擦材３４がディスクロータ１８に接触すると、第１摩擦材３４は、斜めにディスクロータ１８に接触することになり偏摩耗する場合がある。図４は説明のため、パッド裏金２２の変形量を誇張表現しているが、実際のパッド裏金２２の変形量は、数百μｍ程度である。パッド裏金２２が第１姿勢の場合、第１摩擦材３４とディスクロータ１８とはほぼ直角に接触するので、前述のようにパッド裏金２２が第２姿勢の場合に偏摩耗が生じた場合でも、パッド裏金２２が第１姿勢に復帰して第１摩擦材３４とディスクロータ１８が接触した場合に偏摩耗は修復される。また、偏摩耗の状態が維持されてしまう場合でも、第１摩擦材３４の摩擦係数は低いので、偏摩耗が原因となり、「ブレーキ鳴き」が発生することはない。 When the pad back metal 22 shifts to the second posture, as shown in FIG. 4, the first friction material 34 may remain in contact with the second friction material 36, or the pad back metal warps greatly during thermal deformation. The first friction material 34 may be completely separated from the disk rotor 18 by using 22. As shown in FIG. 4, when the first friction member 34 comes into contact with the disk rotor 18 when the pad backing metal 22 is in the second posture, the first friction member 34 comes into contact with the disk rotor 18 at an angle and wears unevenly. There is a case. Although FIG. 4 exaggerates the deformation amount of the pad backing metal 22 for the sake of explanation, the actual deformation amount of the pad backing metal 22 is about several hundred μm. When the pad backing metal 22 is in the first posture, the first friction member 34 and the disk rotor 18 are in contact with each other at a substantially right angle. Therefore, even when uneven wear occurs when the pad backing metal 22 is in the second posture as described above, When the pad back metal 22 returns to the first posture and the first friction material 34 and the disk rotor 18 come into contact with each other, the uneven wear is repaired. Even when the state of uneven wear is maintained, the friction coefficient of the first friction material 34 is low, so uneven wear is the cause and “brake squeal” does not occur.

なお、パッド裏金２２をピストン２６で押圧する場合、図３（ｂ）、図４に示すように、ピストン２６は、パッド裏金２２を介して第２摩擦材３６の背面のみを押圧するように配置される。このような配置を行うことにより、温度上昇に伴いパッド裏金２２が変形する場合、第１摩擦材３４を支持する部分の反りを阻害することなく、第２摩擦材３６をディスクロータ１８側に突出させ、両者の接触をスムーズ行わせることができる。なお、上述の説明は、図２において、ブレーキパッド１４ａについて行ったものであるが、ブレーキパッド１４ｂも同様である。ただし、ブレーキパッド１４ｂのパッド裏金２２ｂの場合、爪３０により押圧力を受ける。この場合も爪３０は、パッド裏金２２を介して第２摩擦材３６の背面のみを押圧するように配置する。このような配置により、ブレーキパッド１４ｂも上述したブレーキパッド１４ａと同様に機能し同様なブレーキ鳴き抑制効果を得ることができる。 When the pad back metal 22 is pressed by the piston 26, the piston 26 is disposed so as to press only the back surface of the second friction material 36 via the pad back metal 22, as shown in FIGS. Is done. With this arrangement, when the pad back metal 22 is deformed as the temperature rises, the second friction material 36 protrudes toward the disk rotor 18 without hindering the warp of the portion supporting the first friction material 34. It is possible to make the both contacts smoothly. In addition, although the above-mentioned description was performed about the brake pad 14a in FIG. 2, the brake pad 14b is also the same. However, in the case of the pad backing metal 22b of the brake pad 14b, the pressing force is received by the claw 30. Also in this case, the nail | claw 30 is arrange | positioned so that only the back surface of the 2nd friction material 36 may be pressed through the pad back metal 22. FIG. With such an arrangement, the brake pad 14b functions in the same manner as the brake pad 14a described above, and a similar brake squeal suppression effect can be obtained.

図５には、第１摩擦材３４と第２摩擦材３６の他の配置例が示されている。この場合、楕円形状の第２摩擦材３６がパッド裏金２２の略中央領域に配置され、その周囲を囲むように第１摩擦材３４が配置されている。なお、パッド裏金２２の構成は、図３（ａ）、（ｂ）、図４と同様であり、線膨張係数の大きな第１板状部材３８とそれより線膨張係数が小さな第２板状部材４０とが平面接合されバイメタルとして機能する。バイメタルとして機能するパッド裏金２２は昇温することにより長手方向に大きく反るが短手方向にも反る。そのため、図５のような配置を行っても、パッド裏金２２の第１姿勢においては、第１摩擦材３４のみがディスクロータ１８に接触し、第２姿勢においては、第２摩擦材３６が積極的にディスクロータ１８に接触するようになる。また、このような配置を行うことで、パッド裏金２２の第１姿勢時の第１摩擦材３４の接触面積を増大させて制動力を向上することができる。また、第１摩擦材３４がパッド裏金２２の長手方向に連続して配置されることにより、ディスクロータ１８との接触が安定し、ブレーキ鳴きのさらなる抑制に寄与できる。 FIG. 5 shows another arrangement example of the first friction material 34 and the second friction material 36. In this case, the elliptical second friction material 36 is disposed in a substantially central region of the pad back metal 22, and the first friction material 34 is disposed so as to surround the periphery thereof. The configuration of the pad back metal 22 is the same as that shown in FIGS. 3A, 3B, and 4, and the first plate member 38 having a large linear expansion coefficient and the second plate member having a smaller linear expansion coefficient. 40 is plane-joined and functions as a bimetal. The pad back metal 22 functioning as a bimetal warps greatly in the longitudinal direction as the temperature rises, but also warps in the lateral direction. Therefore, even if the arrangement as shown in FIG. 5 is performed, only the first friction material 34 contacts the disk rotor 18 in the first posture of the pad back metal 22, and the second friction material 36 is positive in the second posture. Thus, it comes into contact with the disk rotor 18. Further, by performing such an arrangement, it is possible to increase the contact area of the first friction material 34 when the pad back metal 22 is in the first posture and improve the braking force. Further, since the first friction material 34 is continuously arranged in the longitudinal direction of the pad back metal 22, the contact with the disk rotor 18 is stabilized, and it can contribute to further suppression of brake squeal.

ところで、第１摩擦材３４と第２摩擦材３６は、摩擦係数の他に圧縮歪を変えることができる。たとえば、第１摩擦材３４の圧縮歪を第２摩擦材３６の圧縮歪より大きくすることができる。圧縮歪みを大きくするということは第１摩擦材３４が第２摩擦材３６に比べて軟らかくなるということである。その結果、第２摩擦材３６に比べ第１摩擦材３４の受ける面圧が低くなる。つまり、第２摩擦材３６に比べ第１摩擦材３４の摩耗が抑制される。そのため、摩擦材２０の摩耗が進行した場合でも、図３（ｂ）に示すように、第１摩擦材３４が第２摩擦材３６より相対的に突出した段差のある姿勢を維持することが可能になる。その結果、冷間状態において第１摩擦材３４のみをディスクロータ１８に接触させるという本実施形態の動作を維持することができる。 By the way, the first friction material 34 and the second friction material 36 can change the compression strain in addition to the friction coefficient. For example, the compression strain of the first friction material 34 can be made larger than the compression strain of the second friction material 36. Increasing the compressive strain means that the first friction material 34 is softer than the second friction material 36. As a result, the surface pressure received by the first friction material 34 is lower than that of the second friction material 36. That is, the wear of the first friction material 34 is suppressed compared to the second friction material 36. Therefore, even when wear of the friction material 20 progresses, it is possible to maintain a stepped posture in which the first friction material 34 protrudes relative to the second friction material 36 as shown in FIG. become. As a result, the operation of this embodiment in which only the first friction material 34 is brought into contact with the disk rotor 18 in the cold state can be maintained.

また、第１摩擦材３４の圧縮歪を第２摩擦材３６の圧縮歪より大きくすることにより、第１摩擦材３４の振動吸収能力を第２摩擦材３６に比べて大きくすることができる。つまり、第１摩擦材３４とディスクロータ１８が接触したときに発生する振動を効率的に吸収軽減することができる。ブレーキ鳴きの原因は振動にあるので、振動を軽減することにより、ブレーキ鳴きの軽減に寄与することができる。特に、ブレーキペダルの踏力が小さい場合、第１摩擦材３４とディスクロータ１８の接触が不安定になり振動が発生しやすくなるが、第１摩擦材３４がその振動を軽減するので、ブレーキ鳴きの軽減に寄与できる。なお、ブレーキペダルの踏力が大きくなるのにつれて、第１摩擦材３４とディスクロータ１８の接触は安定し振動が軽減する。また、摩擦熱が大きくなりパッド裏金２２が変形して第２姿勢になり摩擦係数の高い第２摩擦材３６がディスクロータ１８に接触するようになる。この場合、既に摩擦熱により温間状態に移行しているとともに、踏力が大きく第２摩擦材３６とディスクロータ１８の接触が安定しているので、ブレーキ鳴きが発生し難くなっている。 Further, by making the compression strain of the first friction material 34 larger than the compression strain of the second friction material 36, the vibration absorbing ability of the first friction material 34 can be made larger than that of the second friction material 36. That is, vibration generated when the first friction material 34 and the disk rotor 18 come into contact with each other can be efficiently absorbed and reduced. Since the cause of the brake squeal is vibration, it is possible to contribute to the reduction of brake squeal by reducing the vibration. In particular, when the depressing force of the brake pedal is small, the contact between the first friction material 34 and the disc rotor 18 becomes unstable and vibration is likely to occur. However, since the first friction material 34 reduces the vibration, Can contribute to mitigation. In addition, as the depressing force of the brake pedal increases, the contact between the first friction member 34 and the disk rotor 18 is stabilized and vibration is reduced. Further, the frictional heat increases and the pad back metal 22 is deformed to assume the second posture, and the second friction material 36 having a high friction coefficient comes into contact with the disk rotor 18. In this case, since it has already shifted to the warm state due to frictional heat and the pedaling force is large and the contact between the second friction material 36 and the disc rotor 18 is stable, it is difficult for brake squeal to occur.

なお、第１摩擦材３４の圧縮歪を大きくすることで、第１摩擦材３４が変形し易くなる。その結果、図６に示すようにパッド裏金２２が第２姿勢のときに、ディスクロータ１８と接触する第１摩擦材３４が大きく変形して、ディスクロータ１８との接触から矢印Ｐ方向に逃げるので、前述した偏摩耗の発生を抑制できる。 The first friction material 34 is easily deformed by increasing the compressive strain of the first friction material 34. As a result, as shown in FIG. 6, when the pad backing metal 22 is in the second posture, the first friction material 34 that contacts the disk rotor 18 is greatly deformed and escapes from the contact with the disk rotor 18 in the direction of arrow P. The occurrence of the above-mentioned uneven wear can be suppressed.

第１摩擦材３４と第２摩擦材３６の圧縮歪の設定を変化させることにより、ブレーキ操作フィーリングに変化が生じる。一般に、摩擦材２０の圧縮歪が大きい場合、ディスクロータ１８と接触する摩擦材２０の変形が大きくなり、ブレーキペダルのストロークが大きくなる。つまり、ブレーキ操作フィーリングの低下につながる。逆に摩擦材２０の圧縮歪が小さい場合、摩擦材２０の変形が少ないので、ブレーキ操作フィーリングの低下は感じられなくなる。本実施形態の場合、圧縮歪の大きな第１摩擦材３４がディスクロータ１８に接触するのは、ブレーキペダルの踏力が比較的小さい、ブレーキ操作初期である。そのため、第１摩擦材３４の変形によりブレーキペダルのストロークが大きくなってもブレーキ操作フィーリングの低下として認識されにくい。また、ブレーキペダルの踏力が大きい場合には、第１摩擦材３４とディスクロータ１８の接触により発生する摩擦熱により、第２摩擦材３６がディスクロータ１８と接触するようになる。この場合、第２摩擦材３６は圧縮歪が小さいので、ブレーキ操作フィーリングの低下は感じられない。 By changing the compression strain setting of the first friction material 34 and the second friction material 36, a change occurs in the brake operation feeling. In general, when the compression strain of the friction material 20 is large, deformation of the friction material 20 in contact with the disk rotor 18 increases, and the stroke of the brake pedal increases. That is, the brake operation feeling is reduced. Conversely, when the compressive strain of the friction material 20 is small, since the deformation of the friction material 20 is small, a decrease in brake operation feeling is not felt. In the case of the present embodiment, the first friction material 34 having a large compressive strain contacts the disc rotor 18 at the initial stage of the brake operation in which the depression force of the brake pedal is relatively small. Therefore, even if the stroke of the brake pedal increases due to the deformation of the first friction material 34, it is difficult to be recognized as a decrease in brake operation feeling. Further, when the depressing force of the brake pedal is large, the second friction material 36 comes into contact with the disk rotor 18 due to frictional heat generated by the contact between the first friction material 34 and the disk rotor 18. In this case, since the second friction material 36 has a small compressive strain, a decrease in the brake operation feeling is not felt.

ところで、第１板状部材３８と第２板状部材４０とを平面接合する場合の接着材の圧縮歪を変更することで、ブレーキ鳴きを低減することができる。つまり、接着材の圧縮歪を変化させることで、ブレーキパッド１４全体としての圧縮特性を変更することができる。第１板状部材３８と第２板状部材４０との接合面全体を同一の接着材で接合する場合、接着材による振動吸収効果によりブレーキ鳴きの抑制に寄与できる。ただし、接着材の弾性によるブレーキ操作フィーリングの低下が生じるので、接着材の特性選択を適宜行い、ブレーキ鳴き抑制とブレーキ操作フィーリングの低下とのバランスを図るようなチューニングが望ましい。また、第１板状部材３８と第２板状部材４０の接合に、圧縮歪の大きな接着材と小さな接着材とを使用することもできる。この場合、第１摩擦材３４を支持する部分に対応する位置に圧縮歪の大きな接着材を用い、第２摩擦材３６を支持する部分に対応する部分に圧縮歪の小さな接着材を用いる。このような接着材の配置を行うことにより、第１摩擦材３４のディスクロータ１８に対する面圧を第２摩擦材３６のディスクロータ１８に対する面圧より低減することができる。その結果、第１摩擦材３４と第２摩擦材３６の圧縮歪を変更する場合と同様な効果を接着材の変更により得ることがでる。また、第１摩擦材３４と第２摩擦材３６の圧縮歪の変更および接着材の変更を併せて行うことにより圧縮歪による調整の適用範囲をさらに広げることができる。 By the way, the brake noise can be reduced by changing the compressive strain of the adhesive when the first plate member 38 and the second plate member 40 are joined in plane. That is, the compression characteristics of the brake pad 14 as a whole can be changed by changing the compressive strain of the adhesive. When joining the whole joining surface of the 1st plate-shaped member 38 and the 2nd plate-shaped member 40 with the same adhesive material, it can contribute to suppression of a brake squeal by the vibrational absorption effect by an adhesive material. However, since the brake operation feeling is lowered due to the elasticity of the adhesive, it is desirable to perform tuning so that the characteristics of the adhesive are appropriately selected and a balance between suppression of brake squealing and reduction of the brake operation feeling is achieved. In addition, an adhesive having a large compressive strain and an adhesive having a small compressive strain can be used for joining the first plate member 38 and the second plate member 40. In this case, an adhesive material having a large compressive strain is used at a position corresponding to the portion supporting the first friction material 34, and an adhesive material having a small compressive strain is used at a portion corresponding to the portion supporting the second friction material 36. By arranging such an adhesive, the surface pressure of the first friction material 34 against the disk rotor 18 can be reduced from the surface pressure of the second friction material 36 against the disk rotor 18. As a result, the same effect as when the compressive strain of the first friction material 34 and the second friction material 36 is changed can be obtained by changing the adhesive. Moreover, the application range of the adjustment by the compressive strain can be further expanded by changing the compression strain and the adhesive material of the first friction material 34 and the second friction material 36 together.

なお、本実施形態では、パッド裏金２２を第１板状部材３８と第２板状部材４０を接合して形成する例を示したが、ブレーキパッドの既存のパッド裏金に、このパッド裏金より線膨張係数の小さな金属板を面接合して、既存のパッド裏金を用いてバイメタルを構成してもよく、本実施形態と同様な熱変形部材を構成することができる。 In this embodiment, the pad back metal 22 is formed by joining the first plate-like member 38 and the second plate-like member 40. However, the pad back metal stranded wire is added to the existing pad back metal of the brake pad. A metal plate having a small expansion coefficient may be surface-bonded to form a bimetal using an existing pad back metal, and a heat deformation member similar to the present embodiment can be configured.

また、本実施形態のブレーキパッド１４を提供するディスクブレーキ装置として、シングルピストン型の浮動キャリパを含むディスクブレーキ装置を示したが、他のタイプのキャリパにも適用可能である。たとえば、固定キャリパ型やダブルピストンタイプの浮動キャリパを含むディスクブレーキ装置に適用可能である。 Moreover, although the disc brake device including the single piston type floating caliper has been shown as the disc brake device for providing the brake pad 14 of the present embodiment, the present invention can also be applied to other types of calipers. For example, the present invention can be applied to a disc brake device including a fixed caliper type or a double piston type floating caliper.

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications such as design changes can be added based on the knowledge of those skilled in the art. The configuration shown in each figure is for explaining an example, and any configuration that can achieve the same function can be changed as appropriate, and the same effect can be obtained.

本実施形態に係るブレーキパッドを適用可能なディスクブレーキ装置のキャリパの構成を説明する外観図である。It is an external view explaining the structure of the caliper of the disc brake apparatus which can apply the brake pad which concerns on this embodiment. 図１（ｂ）の線分Ｂ−Ｂにおける断面であり、キャリパの内部構造を説明する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1B, illustrating the internal structure of the caliper. 本実施形態に係るブレーキパッドの摩擦材とパッド裏金の構成を説明するための平面図と線分Ｃ−Ｃにおける断面図である。It is the top view for demonstrating the structure of the friction material and pad back metal of a brake pad which concern on this embodiment, and sectional drawing in line segment CC. 本実施形態に係るブレーキパッドの変形状態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the deformation | transformation state of the brake pad which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るブレーキパッドの摩擦材の他の構成を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the other structure of the friction material of the brake pad which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るブレーキパッドの摩擦材の圧縮歪を変更させた場合の変形状態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the deformation | transformation state at the time of changing the compressive strain of the friction material of the brake pad which concerns on this embodiment.

Explanation of symbols

１０キャリパ、１２マウンティング部、１４ブレーキパッド、１６シリンダ部、１８ディスクロータ、２０摩擦材、２２パッド裏金、２４穴、２６ピストン、２８ポート、３０爪、３２トルクプレート、３４第１摩擦材、３６第２摩擦材、３８第１板状部材、４０第２板状部材。 10 Caliper, 12 Mounting part, 14 Brake pad, 16 Cylinder part, 18 Disc rotor, 20 Friction material, 22 Pad backing metal, 24 Hole, 26 Piston, 28 port, 30 Claw, 32 Torque plate, 34 First friction material, 36 2nd friction material, 38 1st plate-shaped member, 40 2nd plate-shaped member.

Claims

The first friction material having a relatively low friction coefficient, the second friction material having a relatively higher friction coefficient than the first friction material, and the back surface of the first friction material and the back surface of the second friction material are supported. A brake pad consisting of a pad back metal,
The pad back metal forms a first posture in which only the first friction material is brought into contact with the disk rotor when the brake pad is in a cold state below a predetermined temperature during a braking operation, and the brake pad is kept at a predetermined temperature during the braking operation. In the above-described warm state, the brake pad is configured to form a second posture in which the second friction material contacts the disk rotor.

2. The brake pad according to claim 1, wherein the first friction material is opposed to the friction sliding surface of the disk rotor in a posture relatively protruding from the second friction material.

The second friction material is supported in a substantially central region of the pad back metal, and the first friction material is supported on the outer peripheral side from the second friction material,
The said pad back metal is a heat deformation member which deform | transforms into convex shape centering on the substantially center area | region which supports the said 2nd friction material more than the said predetermined temperature, and forms the said 2nd attitude | position. Or the brake pad of Claim 2.

The brake pad according to claim 3, wherein the thermally deformable member is formed by planarly joining a plurality of plate-like materials having different linear expansion coefficients.

The brake pad according to any one of claims 1 to 4, wherein a compression strain of the first friction material is larger than a compression strain of the second friction material.

A disc brake device that generates a braking force by pressing a brake pad against a disc rotor rotating with a wheel and frictionally sliding the disc rotor and the brake pad,
The brake pad includes a first friction material having a relatively low friction coefficient, a second friction material having a relatively higher friction coefficient than the first friction material, a back surface of the first friction material, and a second friction material. It consists of a pad back metal that supports the back of
The pad back metal forms a first posture in which only the first friction material is brought into contact with the disk rotor when the brake pad is in a cold state below a predetermined temperature during a braking operation, and the brake pad is kept at a predetermined temperature during the braking operation. In the above-described warm state, the disc brake device is configured to form a second posture in which the second friction material is brought into contact with the disc rotor.