JP2007263276A - ディスクブレーキにおけるシム板取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】プレッシャプレートに取り付けるシム板の製作が容易であり、しかもシム板を損傷させることなくブレーキ鳴きの発生も効果的に抑えることができるディスクブレーキにおけるシム板取付構造を提供すること。
【解決手段】表面に摩擦ライニングを固設したプレッシャプレート１８を背面側から押圧し、摩擦ライニングをロータに圧接して制動力を得るディスクブレーキにおいて、プレッシャプレートの背面にシム板２０を取り付けるシム板取付構造であって、プレッシャプレートの背面側には少なくとも凹部（又は孔部）１８ａが形成され、シム板には前記凹部の内壁と隙間を持って延在している複数の爪部Ａ〜Ｄが設けられている。
【選択図】図６

Description

本発明は、表面に摩擦ライニングを固設したプレッシャプレートを背面側から押圧し、前記摩擦ライニングをロータに圧接して制動力を得るディスクブレーキにおいて、前記プレッシャプレートの背面にシム板を取り付けるシム板取付構造に関する。

例えば図９に示すように、従来の車両用ディスクブレーキに用いられる摩擦パッド１は、ロータに摺接する摩擦ライニング２と、この摩擦ライニング２を接着剤等で固設したプレッシャプレート３から成り、プレッシャプレート３の背面側には、制動時の鳴きや、ライニングの偏摩耗あるいは断熱を目的としてシム板４が設けられている。プレッシャプレート３には３つの係合凹部３Ａが形成されており、この係合凹部３Ａにシム板４に形成した３つの筒状突部４Ａが締まりばめの関係をもって係合している（例えば、特許文献１、参照）。

特開昭５８−２０７５３５号公報（第３頁の図７の説明の項）

前記特許文献１に記載の従来のプレッシャプレート背面に取り付けたシム板４はプレッシャプレート３に嵌合固定されているために、摩擦パッド１と、これに当接して押圧する部材（液圧ピストン等の押圧部材）との間に隙間が生じるのが阻止できるものの、シム板４にプレッシャプレート３の係合凹部３Ａに締まりばめさせるための筒状突部４Ａを形成するのに手間が掛かるばかりでなく、制動時に摩擦パッド１がロータに引きずられてロータの周方向に移動する際、シム板４と押圧部材間に相対滑りが生じ、シム板が損傷したり、ブレーキ鳴きの誘因の一部となっていた。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、プレッシャプレートに取り付けるシム板の製作が容易であり、しかもシム板を損傷させることなくブレーキ鳴きの発生も効果的に抑えることができるディスクブレーキにおけるシム板取付構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、表面に摩擦ライニングを固設したプレッシャプレートを背面側から押圧し、前記摩擦ライニングをロータに圧接して制動力を得るディスクブレーキにおいて、前記プレッシャプレートの背面にシム板を取り付けるシム板取付構造であって、前記プレッシャプレートの背面側には少なくとも凹部（又は孔部）が形成され、前記シム板には前記凹部の内壁（凹部内壁）と隙間を持って延在している複数の爪部が設けられている。

本発明の請求項２に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、請求項１に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造であって、前記爪部と前記凹部内壁との隙間は前記ロータの円周方向に配置された爪部の方が前記ロータの半径方向に配置された爪部より大きな隙間を有している。

本発明の請求項３に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、表面に摩擦ライニングを固設したプレッシャプレートを背面側から押圧し、前記摩擦ライニングをロータに圧接して制動力を得るディスクブレーキにおいて、前記プレッシャプレートの背面にシム板を取り付けるシム板取付構造であって、前記プレッシャプレートの背面側には少なくとも凹部（又は孔部）が形成され、前記シム板には前記凹部の内壁（凹部内壁）に延在する複数の爪部が設けられ、前記ロータの円周方向に配置された爪部は前記凹部内壁と隙間をもって配置され、前記ロータの半径方向に配置された爪部は前記凹部内壁と係合している。

本発明の請求項４に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、請求項１ないし３のいずれかに記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造であって、前記ロータの半径方向に配置された爪部は前記凹部内壁と締まりばめの関係で係合している。

本発明の請求項５に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、請求項１ないし４のいずれかに記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造であって、前記爪部の先端は前記凹部内壁に向かって折り返されている。

本発明の請求項６に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、請求項１ないし５のいずれかに記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造であって、前記プレッシャプレートに形成された凹部（又は孔部）はロータの円周方向に長い略楕円形状である。

本発明の請求項７に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、請求項１ないし６のいずれかに記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造であって、前記プレッシャプレートの背面側に突起部が設けられ、シム板に設けた孔部がロータの円周方向に隙間をもって前記突起部に嵌挿され、前記隙間は凹部内壁と爪部で形成されるロータの円周方向の隙間よりも大きい。

本発明の請求項８に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、請求項１ないし６のいずれかに記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造であって、前記プレッシャプレートとシム板との間に中間シム板が挿入されている。

本発明の請求項１に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、少しの打抜孔とシム板に切り込みを入れるだけで容易に爪部を形成できるので、製作が容易で材料取りに無駄がなく、この爪部によりシム板がプレッシャプレートの凹部内壁と隙間分だけ当該プレッシャプレートに対して相対移動できるので、シム板を損傷させることなく制動時に発生する鳴き等のノイズを抑止できる。

本発明の請求項２に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、シム板のロータの半径方向の移動を抑えてシム板とプレッシャプレートとのがたつきを防ぐと共に、ロータの円周方向へのシム板の移動を円滑に行える。

本発明の請求項３に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、少しの打抜孔とシム板に切り込みを入れるだけで容易に爪部を形成できるので、製作が容易で材料取りに無駄がなく、またロータの半径方向に配置された爪部により、シム板のロータの半径方向への移動を確実に抑えることができると共に、ロータの円周方向へのシム板の移動を隙間分だけプレッシャプレートに対して相対移動できるので、シム板を損傷させることなく制動時に発生する鳴き等のノイズを抑止できる。

本発明の請求項４に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、シム板のロータの半径方向への移動を確実に拘束でき、シム板の半径方向の振動を抑えることができる。

本発明の請求項５に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、制動時、シム板の爪部がプレッシャプレートの凹部内壁と当接しても、爪部の先端の折り返された部分の弾性作用で衝撃を吸収できる。

本発明の請求項６に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、複数の爪部を対称形に配置しても、ロータの円周方向に配置された爪部と凹部内壁との隙間を確実に確保できる。

本発明の請求項７に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、シム板とプレッシャプレートとの相対移動が大きい場合でも、プレッシャプレートの突起部がシム板の孔部と当接して更なる相対移動を抑止するので、爪部を損傷させることがない。

本発明の請求項８に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造は、中間シム板を挿入することによりシム板とプレッシャプレートの滑り性を向上させ、制振性及び耐熱性の向上を図ることができる。

本発明の実施例を以下に説明する。

本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施例１におけるシム板が取り付けられたディスクブレーキの断面図、図２はシム板の斜視図、図３はシム板の爪部の成形過程を説明する部分拡大図、図４はシム板の半径方向の爪部の係合状態を示す部分拡大断面図、図５はシム板の円周方向の爪部の係合状態を示す部分拡大断面図、図６（ａ）はプレッシャプレートとシム板とが係合状態にある摩擦パッドの正面図、（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

図１に示すように、本発明のディスクブレーキ１０に用いられる一対の摩擦パッド１２，１３は、ロータ１４の両側面にそれぞれ摺接する摩擦ライニング１６，１７と、この摩擦ライニング１６，１７を接着剤等で結着した金属製のプレッシャプレート１８，１９とで構成されている。

そして一方の摩擦パッド１２のプレッシャプレート１８の背面側には該プレッシャプレートと略同形のシム板２０が取り付けられ、キャリパボディ２２に形成したシリンダ部２２ａに摺動自在に配置された液圧ピストン２４の端面とシム板２０とが対峙している。また他方の摩擦パッド１３のプレッシャプレート１９の背面側には該プレッシャプレートと略同形のシム板２６が取り付けられ、キャリパボディ２２に形成した反作用部２２ｂとシム板２６とが対峙している。

マスタシリンダからの圧液がシリンダ部２２ａに導入されると、液圧ピストン２４が一方の摩擦パッド１２をロータ１４に向かって押圧し、同時にその反力がキャリパボディ２２を介して反作用部２２ｂに伝達され、他方の摩擦パッド１３がロータ１４に向かって押圧することで、ロータ１４は摩擦ライニング１６，１７に挟持されロータ１４と一体回転している車軸に制動が掛かる。

このとき各プレッシャプレート１８，１９の背面にはそれぞれシム板２０，２６が取り付けられているので、制動時のブレーキの鳴きや、摩擦ライニング１６，１７の偏摩耗が緩和され、かつ、ロータ１４と摺接したときに生じる摩擦熱をキャリパボディ２２や液圧ピストン２４に伝導するのを遮断する働きがある。制動時、摩擦パッド１２，１３はロータ１４の回転方向によって、ロータ１４の周方向（円周方向）に引きずられるが、シム板２０，２６はそれぞれプレッシャプレート１８，１９と相対移動し得るようにプレッシャプレート１８，１９に取り付けられているため周方向（円周方向）に引きずられることはない。

即ち、制動時には、シム板２０は、極限られた面積である液圧ピストン２４の先端面とのみ当接しており、シム板２６も同様に、極限られた面積である反作用部２２ｂの端面とのみ当接しているので、シム板２０と液圧ピストン２４とが相対移動すると、シム板２０に掻き傷が生じ易くなるばかりでなく、鳴きの誘因ともなる。このことは、シム板２６と反作用部２２ｂの当接関係についても同様のことが言える。そこで本発明はシム板２０がプレッシャプレート１８とが少なくとも周方向（円周方向）に相対移動できるように、また、シム板２６もプレッシャプレート１９と少なくとも周方向（円周方向）に相対移動できるように取り付けて、液圧ピストン２４とシム板２０および反作用部２２ｂとシム板２６との相対移動が極力避けるように構成されている。

次にシム板の構造について図２ないし図５に基づき説明するが、シム板２０とシム板２６は同一構造であるので、シム板２０についてのみ説明し、シム板２６についての説明は省略する。図２に示すように、シム板２０はステンレス製の薄板からなり、左右に同形の４つの爪部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有する係合部Ｘと中央に矩形状の孔部Ｙが形成されている。

先ず、爪部Ａ〜Ｄを形成するには、図３に示すように、舌片Ａ−１，Ｂ−１，Ｃ−１，Ｄ−１となる部分を残し、格子状に示した４つの扇状部分Ｅをシム板２０となる金属素材から打ち抜く。次に、舌片Ｃ−１と舌片Ｄ−１が長く、舌片Ａ−１と舌片Ｂ−１が短くなるように先端部をカットする。

舌片Ｃ−１と舌片Ｄ−１は上下方向（半径方向）に配置され同一長さであり、図４に示すように舌片Ｃ−１の先端部がＳ字状に曲げられて爪部Ｃが形成され、プレッシャプレート１８に形成した略断面円形の凹部（又は孔部）１８ａに延在している。爪部Ｄも同様に舌片Ｄ−１の先端部をＳ字状に曲げられ凹部（又は孔部）１８ａに延在している。爪部Ｃ及び爪部Ｄは同一形状で凹部１８ａの中心に対し上下に対称配置されている。そして爪部Ｃ及び爪部Ｄ最外部は凹部１８ａの内壁に対しごく僅かの隙間（例えば０．０５ｍｍ程度）をもって延在し、或いは内壁と直接係合当接している。また場合によっては内壁と締まりばめの関係を持って係合させても良い。

一方、舌片Ａ−１と舌片Ｂ−１は左右方向（円周方向）に配置され同一長さで、舌片Ｃ−１と舌片Ｄ−１よりは若干短く、図５に示すように舌片Ａ−１の先端部がプレッシャプレート１８に形成した凹部（又は孔部）１８ａの内壁に向かって鈎状に曲げられて爪部Ａが形成されている。爪部Ｂも同様に舌片Ｂ−１の先端部を凹部（又は孔部）１８ａの内壁に向かって鈎状に曲げられている。爪部Ａ及び爪部Ｂは同一形状で凹部１８ａの中心に対し左右に対称配置されている。そして爪部Ａ及び爪部Ｂの最外部は凹部１８ａの内壁に対し僅かの隙間（例えば０．４５ｍｍ程度）をもって延在している。

このように金属薄板から成るシム板２０に爪部Ａ〜Ｄを形成するのに、図３で示すように、４つの扇状部分Ｅを切り落とすだけで成形することが可能であり、材料取りに無駄が殆どない。このシム板２０はステンレスの金属板としてそのまま使用することもできるが、その片面或いは両面に、滑動性があるもの或いは制振性のあるもの或いは耐熱性のあるもの、もしくはこれらの性能いくつかを組み合わせた性状を備えた樹脂材等を張り合わせて使用することが好ましい。

次にシム板２０と摩擦パッド１２との組み付け状態について、図６に基づき説明する。図６（ａ），（ｂ）に示すように、シム板２０の中央部には、プレッシャプレート１８の背面側に形成された突起部１８ｂに嵌合する矩形状の孔部Ｙが形成されている。この孔部Ｙを中心として、左右方向（即ち摩擦パッド１２を図１に示す如く、ロータ１４に対峙して装着した場合はロータの円周方向となる）に、図６（ａ）に示すように、２つの係合部Ｘ，Ｘが形成されている。

このシム板２０に設けた２つの係合部Ｘ，Ｘは同一形状をなし、係合部Ｘはそれぞれ４つの爪部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有し、先に述べた如く、ロータ１４に対峙して摩擦パッド１２を装着した場合はロータの半径方向となる向きに爪部Ｃ，Ｄが、ロータの円周方向となる向きに爪部Ａ，Ｂが向かい合い、凹部（又は孔部）１８ａ内方に延在している。一方、孔部Ｙは突起部１８ｂに対して、ロータ１４の半径方向には殆ど隙間なく嵌合しており、ロータの円周方向には左右に所定の間隙Ｓをもって嵌合している。そしてこの間隙Ｓは、爪部Ａまたは爪部Ｂの最外部と凹部１８ａの内壁との隙間（実施例では約０．４５ｍｍ）よりも大きく設定されている。

制動時、図１において、マスタシリンダからの圧液がシリンダ部２２ａに導入され液圧ピストン２４が一方の摩擦パッド１２をロータ１４に向かって押圧すると、摩擦パッド１２はロータ１４の回転方向によってロータ１４の周方向（円周方向）、例えばロータ１４が正転時に、図５において矢視の方向に引きずられる場合、シム板２０は、爪部Ｂの最外部と凹部（又は孔部）１８ａの内壁との間に隙間があるために、プレッシャプレート１８と相対移動し摩擦パッド１２だけが移動し、シム板２０は液圧ピストン２４に一体的に押圧保持されて移動せず、周方向（円周方向）に引きずられることはない。このとき、半径方向に配置されている爪部Ｃ，Ｄは凹部（又は孔部）１８ａの内壁に対しごく僅かの隙間しかなく、或いは内壁と直接係合当接しているか内壁と締まりばめの関係を持って係合しているので、摩擦パッド１２の矢視方向の移動を案内する機能を有している。

一方、他方の摩擦パッド１３も、キャリパ２２の反作用部２２ｂに対して摩擦パッド１２と同方向にひきずられ、プレッシャプレート１９の背面側に配置したシム板２６は反作用部２２ｂに押圧保持されて移動することはない。このように、制動時にシム板２０，２６はプレッシャプレート１８，１９に対して周方向（円周方向）に相対移動できるので、シム板２０，２６が液圧ピストン２４或いはキャリパ２２の反作用部２２ｂと相対移動して損傷したり、ブレーキ鳴きの誘発することが抑えられる。

また、プレッシャプレート１８，１９が過剰に周方向（円周方向）に移動した場合でも、爪部Ｂの先端が鈎状に曲げられているため、凹部（又は孔部）１８ａの内壁と当接しても鈎部の弾性作用で爪部Ｂが直ちに損傷することはなく、０．４５ｍｍ以上の移動となり、孔部Ｙと突起部１８ｂとの円周方向の間隙Ｓがなくなるまで移動すると、孔部Ｙの内壁と突起部１８ｂとが当接してプレッシャプレート１８，１９の移動は停止する。これにより爪部Ａ，Ｂの破損は回避できる。

次に２枚のシム板を使用したシム板取付構造について図７に基づき説明する。図７は、本発明の実施例２における摩擦パッドとシム板とが係合状態にある断面図である。図７に示すように、本実施例２のシム板は、実施例１で用いたシム板２０と、このシム板２０と摩擦パッド１２のプレッシャプレート１８との間に中間シム板３０が挿入配置されている。

中間シム板３０は平板状で爪部は有しておらず、シム板２０の爪部Ａ〜Ｄが凹部（又は孔部）１８ａに延在できるように貫通孔３０ａが形成されている。この中間シム板３０の材料はシム板２０とプレッシャプレート１８との相対滑りを良くするために滑動性に富んだものが選定されるが、振動吸収性に優れたもの或いは耐熱性ある樹脂材等を選定して、同時に、制振性及び耐熱性の向上を図るようにすることもできる。本実施例では２枚のシム板で説明したが、必要に応じて２枚以上の複数の積層シム板構造としても良い。

図８はプレッシャプレートとシム板とが係合状態にある本発明の実施例３における摩擦パッドの正面図であり、シム板４０の２つの係合部Ｘ，Ｘは実施例１のシム板２０と同じ形状のものであるが、シム板４０の周方向（円周方向）の両端部にコ字状に切欠部４０ａ，４０ａが形成されている点でシム板２０と異なっている。摩擦パッドを構成するプレッシャプレート４２はシム板４０のコ字状に切欠部４０ａ，４０ａと嵌合する突起部４２ｂ，４２ｂを有し、この突起部４２ｂの先端部と切欠部４０ａの底面は所定の間隙Ｓをもって嵌合している。そしてこの間隙Ｓは、爪部Ａまたは爪部Ｂの最外部と凹部（又は孔部）４２ａの内壁との隙間（実施例では約０．４５ｍｍ）よりも大きく設定されている。

制動時にプレッシャプレート４２が過剰に周方向（円周方向）に移動し、切欠部４０ａと突起部４２ｂとの円周方向の間隙Ｓがなくなるまで移動すると、切欠部４０ａの底面と突起部４２ｂとが当接してプレッシャプレート４２の移動は停止し、これにより爪部Ａ，Ｂの破損は回避される。

以上、本発明の実施例１乃至３を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれらに限られるものではなく、例えば、本実施例では浮動キャリパ式ディスクブレーキに適応した例で説明したが、固定キャリパ式ディスクブレーキにも適応できる。
また、本実施例ではプレッシャプレートに形成した凹部１８ａ，４２ａは略断面円形の貫通孔として説明したが、爪部が延在し得うる範囲で凹み部が形成されていればよく、必ずしも貫通孔である必要はない。そして凹部の断面形状を円形に代えてロータの周方向（円周方向）に長軸を有する略楕円形状とすれば、４つの爪部Ａ〜Ｄを対称に形成しても、爪部Ａ，Ｂと楕円形状の凹部の内壁との隙間を十分確保できる。
更に、シム板に形成した係合部Ｘの数は２個に限らず１個でも２個以上あってもよい。

本発明の実施例１におけるシム板が取り付けられたディスクブレーキの断面図である。 シム板の斜視図である。 シム板の爪部の成形過程を説明する部分拡大図である。 シム板の半径方向の爪部の係合状態を示す部分拡大断面図である。 シム板の円周方向の爪部の係合状態を示す部分拡大断面図である。 （ａ）はプレッシャプレートとシム板とが係合状態にある摩擦パッドの正面図、（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施例２における摩擦パッドとシム板とが係合状態にある断面図である。 プレッシャプレートとシム板とが係合状態にある本発明の実施例３における摩擦パッドの正面図である。 従来の車両用ディスクブレーキの概略断面図である。

符号の説明

１０ ディスクブレーキ
１２，１３ 摩擦パッド
１４ ロータ
１６，１７ 摩擦ライニング
１８，１９ プレッシャプレート
１８ａ 凹部
１８ｂ 突起部
２０ シム板
２２ キャリパボディ
２２ａ シリンダ部
２２ｂ 反作用部
２４ 液圧ピストン
２６ シム板
３０ 中間シム板
３０ａ 貫通孔
４０ シム板
４０ａ 切欠部
４２ プレッシャプレート
４２ａ 凹部
４２ｂ 突起部
Ａ〜Ｄ 爪部
Ｓ 間隙
Ｘ 係合部
Ｙ 孔部

Claims (8)

1. 表面に摩擦ライニングを固設したプレッシャプレートを背面側から押圧し、前記摩擦ライニングをロータに圧接して制動力を得るディスクブレーキにおいて、前記プレッシャプレートの背面にシム板を取り付けるシム板取付構造であって、前記プレッシャプレートの背面側には少なくとも凹部が形成され、前記シム板には前記凹部の内壁と隙間を持って延在している複数の爪部が設けられているディスクブレーキにおけるシム板取付構造。
2. 前記爪部と前記凹部内壁との隙間は前記ロータの円周方向に配置された爪部の方が前記ロータの半径方向に配置された爪部より大きな隙間を有している請求項１に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造。
3. 表面に摩擦ライニングを固設したプレッシャプレートを背面側から押圧し、前記摩擦ライニングをロータに圧接して制動力を得るディスクブレーキにおいて、前記プレッシャプレートの背面にシム板を取り付けるシム板取付構造であって、前記プレッシャプレートの背面側には少なくとも凹部が形成され、前記シム板には前記凹部の内壁に延在する複数の爪部が設けられ、前記ロータの円周方向に配置された爪部は前記凹部内壁と隙間をもって配置され、前記ロータの半径方向に配置された爪部は前記凹部内壁と係合しているディスクブレーキにおけるシム板取付構造。
4. 前記ロータの半径方向に配置された爪部は前記凹部内壁と締まりばめの関係で係合している請求項３に記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造。
5. 前記爪部の先端は前記凹部内壁に向かって折り返されている請求項１ないし４の何れかに記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造。
6. 前記プレッシャプレートに形成された凹部はロータの円周方向に長い略楕円形状である請求項１ないし５の何れかに記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造。
7. 前記プレッシャプレートの背面側に突起部が設けられ、シム板に設けた孔部がロータの円周方向に隙間をもって前記突起部に嵌挿され、前記隙間は凹部内壁と爪部で形成されるロータの円周方向の隙間よりも大きい請求項１ないし６の何れかに記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造。
8. 前記プレッシャプレートとシム板との間に中間シム板が挿入されている請求項１ないし６の何れかに記載のディスクブレーキにおけるシム板取付構造。

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