JP2008281060A - ブレーキパッド - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキパッドなどの摩耗粉の飛散を抑制する。
【解決手段】ブレーキパッド１０において、集積溝１２ａは、ディスクロータに押接される押接面１２ｃに、ディスクロータの径方向に延在するように形成される。堆積孔１２ｂは、押接面１２ｃの端部に連結しており、摩擦材１２を押接面１２ｃから裏金１４との接合面まで貫通するように形成される。排出孔１４ａは、堆積孔１２ｂと同軸に設けられ、摩擦材１２との接合面から裏面１４ｂまで貫通するように形成される。排出孔１４ａは、軸方向と垂直な断面が円形に形成され、裏面１４ｂに向かって軸方向に進むにしたがって径が徐々に小さくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブレーキパッドに関し、特に、摩耗粉を適切に外部に排出するブレーキパッドに関する。

ディスクブレーキなどのブレーキ装置では、車輪と共に回転するディスクロータにブレーキパッドを押し当て、両者の間に生じる摩擦力によって車輪に制動力を与える。このため、このようなブレーキ装置からはブレーキパッドやディスクロータの摩耗粉が発生する。この摩耗粉が飛散すると、ホイールなどを汚す可能性がある。

このため、例えば、摩擦面に前記摺動運動の方向に対して略直角の複数の溝を設け、溝内に繊維状の集塵フィルタを充填した摩耗粉排除装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、例えば、パッドの摺動面にディスクロータの摺動面から脱落した化合物の粉末を一時的に集積する溝筋が形成されたブレーキパッドが提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、例えば、制動の際に生じるブレーキシューとブレーキディスクの摩耗片を収容するための容器を設けた車両車輪用ディスクブレーキが提案されている（例えば、特許文献３参照）。また、例えば、摩耗粉を受ける溝部と、摩耗粉を外部に排出するための排出孔とを有するブレーキ装置が提案されている（例えば、特許文献４参照）。また、例えば、裏金に形成されたモールド孔を通って摩擦材のディスクロータへの押圧面から裏金の裏面に貫通し、摩擦材などを排出する排気孔を形成したディスクブレーキの摩擦パッドが提案されている（例えば、特許文献５参照）。また、例えば、ライニングの全幅に亘る溝を設け、裏金のこの溝に整合する位置に貫通孔を穿設したディスクブレーキ用パッドが提案されている（例えば、特許文献６参照）。
実開平５−７９０７０号公報 特開昭６０−４４６２６号公報 特開平２−１５０５２１号公報 特開２００４−１８２３６０号公報 実開昭５７−２０５４３０号公報 実開昭６２−１４３８２９号公報

上述のように、ブレーキパッドなどの摩耗粉の様々な排出方法が提案されているが、溝部を設けることにより摩耗粉の排出経路を設けるものは、いずれも摩耗粉が粉状のまま排出されるものであるため、排出後の摩耗粉がやはりホイールに付着する可能性がある。また、ブレーキパッドの摩耗粉を収容するものは、収容スペースに限りがあるため、収容スペースが摩耗粉で満たされると、収容することができない摩耗粉が飛散してホイールに付着する可能性がある。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブレーキパッドなどの摩耗粉の飛散を抑制することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキパッドは、ディスクロータに押接される面に、ディスクロータの径方向に延在するよう形成された集積溝と、集積溝に連結し、ディスクロータに押接される面と逆の面である裏面に開口する排出孔と、を備える。排出孔は、軸方向と垂直な断面が円形に形成され、裏面に向かって軸方向に進むにしたがって径が徐々に小さくなる。

この態様によれば、空気が渦を巻くように回転するサイクロン現象を排出孔内で発生させることができる。このため、ブレーキパッドまたはディスクロータの摩耗粉が排出孔を通過して裏面から排出されるときに、サイクロン効果によって排出孔の内壁に摩耗粉を付着させることができる。排出孔の内壁に付着した摩耗粉は、洗車時に洗い流されるか、摩耗粉同士が結合して飛散しにくい塊状になった状態でエアフローによって排出されることから、ホイールの汚れを抑制することができる。

本発明の別の態様もまた、ブレーキパッドである。このブレーキパッドは、ディスクロータに押接される面に形成された円形溝と、円形溝の外周に接するように連結し、円形溝との連結箇所から、車両に装着されたときに略水平方向且つディスクロータの径方向に伸びるように端部まで延在する第１集積溝と、円形溝の外周のうち第１集積溝が接する箇所と円形溝の中心を挟んで反対側の箇所に接するように連結し、円形溝との連結箇所から第１集積溝の延在方向と逆の方向に端部まで延在する第２集積溝と、を有する。

この態様によれば、第１集積溝および第２集積溝は、ブレーキパッドが車両に装着されたときに水平方向に向くので、車両が走行することによる走行風が第１集積溝および第２集積溝の一方に入り込む。第１集積溝および第２集積溝は、それぞれ円形溝の外周に接するように接続するため、走行風が入り込むことにより第１集積溝または第２集積溝に発生したエアフローによって、円形溝の内部において空気が渦を巻くように回転するサイクロン現象が発生する。このため、第１集積溝または第２集積溝に集積された摩耗粉をエアフローによって円形溝に移動させ、移動した摩耗粉をサイクロン効果によって円形溝の内壁に摩耗粉を付着させることができる。円形溝の内壁に付着した摩耗粉は洗車時に洗い流されるか、摩耗粉同士が結合して飛散しにくい塊状になった状態でエアフローによって排出されることから、ホイールの汚れを抑制することができる。

本発明によれば、ブレーキパッドなどの摩耗粉の飛散を抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は、第１の実施形態に係るブレーキパッド１０の全体構成図であり、図１（ｂ）は、図１のＰ−Ｐ断面図である。以下、図１（ａ）および図１（ｂ）の双方に関連して説明する。

ブレーキパッド１０は摩擦材１２および裏金１４を有する。摩擦材１２は、ノンメタリック系、ローメタリック系、カーボンメタリック系などの材質により、厚い板状の長方形状に形成される。裏金１４は、鉄系の金属材料などにより、摩擦材１２よりも薄い板状であって、摩擦材１２よりもわずかに大きい長方形状に形成される。摩擦材１２は、一方の面がディスクロータに押接される押接面１２ｃとされており、この押接面１２ｃの反対側の面が裏金１４に接着などにより固定されている。このとき、裏金１４の２つの面のうち、摩擦材１２との接着面の他方の面が裏面１４ｂとなる。図１（ａ）は、こうして摩擦材１２と裏金１４とが張り合わされたブレーキパッド１０を摩擦材１２側から見た状態を示したものである。

第１の実施形態に係るブレーキパッド１０が用いられるディスクブレーキ装置では、一つの車輪に対して２つのブレーキパッド１０がマウンティングに取り付けられる。このとき、２つのブレーキパッド１０は、各々が摩擦材１２の押接面１２ｃがディスクロータの摩擦摺動面に対向するよう、ディスクロータを挟んで配置される。なお、図１（ａ）に示すブレーキパッド１０において、矢印Ｆ１の示す方向がディスクロータの回転方向とする。

ディスクブレーキ装置はピストン１６およびキャリパ（図示せず）を有する。運転者によりブレーキペダルが踏み込み操作されることなどによってホイールシリンダの作動液圧が増圧すると、ピストン１６が軸方向にブレーキパッド１０の一方に向かって推進し、２枚のうち一方のブレーキパッド１０の裏面１４ｂを押して摩擦材１２の押接面１２ｃをディスクロータの摩擦摺動面に押接させる。図１（ａ）において破線で示したピストン１６は、このときのピストン１６の位置を示すものである。キャリパは、スライドピンなどによってピストン１６の推進方向と平行に移動可能にマウンティングに支持されており、一方のブレーキパッド１０の摩擦材１２の押接面１２ｃがディスクロータの摩擦摺動面に押接する反力によってピストン１６の推進方向と逆方向に移動する。これによって、キャリパに設けられた爪部が他方のブレーキパッド１０の裏面１４ｂを押して摩擦材１２の押接面１２ｃをディスクロータの摩擦摺動面に押接させる。こうして２枚のブレーキパッド１０は、ディスクロータを挟持するように各々の摩擦材１２の押接面１２ｃをディスクロータの摩擦摺動面に押接させて摩擦力を発生させることにより、車輪に制動力を与える。

このように、ディスクブレーキ装置はブレーキパッド１０の摩擦材１２とディスクロータとの間の摩擦力によって車輪に制動力を与えるものであるため、摩擦材１２およびディスクロータは徐々に摩耗する。このとき、摩擦材１２およびディスクロータから摩耗粉が発生する。一般的に摩擦材１２はディスクロータよりも軟らかい材質で形成されているため、特に摩擦材１２から多く摩耗粉が発生する。ディスクブレーキ装置は車輪のホイールに対して車両内部方向のすぐ近くに通常配置されており、摩耗粉をそのまま飛散させた場合、ホイールを汚すおそれがある。

このため、第１の実施形態に係るブレーキパッド１０は、摩擦材１２に２本の集積溝１２ａおよび４つの堆積孔１２ｂが設けられており、また、裏金１４には４つの排出孔１４ａが設けられている。２本の集積溝１２ａはディスクロータの回転方向に並んで配置され、各々がブレーキパッド１０の長手方向と垂直な方向、すなわち、ディスクロータの径方向と略平行な方向に延在するように形成されている。集積溝１２ａは、押接面１２ｃから裏金１４との接合面まで貫通するよう設けられている。なお、集積溝１２ａは、押接面１２ｃからある程度の深さまで凹むように形成されるものであって、裏金１４との接合面まで貫通しないものであってもよい。

堆積孔１２ｂは、それぞれ押接面１２ｃから裏金１４との接合面まで貫通する丸孔として形成される。堆積孔１２ｂの各々は、２本の集積溝１２ａの各々の両端に連結している。なお、堆積孔１２ｂは、直径が集積溝１２ａの幅よりもわずかに大きくなるよう形成されている。したがって、１本の集積溝１２ａと２つの堆積孔１２ｂにより、一連の溝が形成されている。このように集積溝１２ａと堆積孔１２ｂとが結合して形成された一連の溝は、摩擦材１２の短手方向、すなわちディスクロータの径方向のほぼ全長にわたる長さとされている。これによって、摩擦材１２およびディスクロータから発生する摩耗粉の多くを集積溝１２ａおよび堆積孔１２ｂに集積させることが可能となる。

裏金１４の４つの排出孔１４ａは、各々が摩擦材１２と接合する面から裏面１４ｂまで貫通する軸方向の垂直な断面が円形の孔に形成され、各々が４つの堆積孔１２ｂのそれぞれと同軸となるよう配置される。車両走行中は、ブレーキパッド１０の押接面１２ｃ側の空気が、集積溝１２ａ、堆積孔１２ｂ、および排出孔１４ａを通過して裏面１４ｂ側に流出するエアフローが形成される。このため、集積溝１２ａに集積された摩耗粉は堆積孔１２ｂに移動し、堆積孔１２ｂに堆積するか排出孔１４ａに移動する。

ここで、排出孔１４ａの径は裏面１４ｂに向かう方向、すなわちエアフローの方向に進むにしたがって径が小さくなるよう形成されている。このため、裏面１４ｂに向かうエアフローによって、空気が渦を巻くように回転するサイクロン現象が発生する。堆積孔１２ｂから排出孔１４ａに移動した摩耗粉は、このサイクロン効果によって排出孔１４ａの内壁に付着し、摩耗粉同士が結合して徐々に塊状になる。塊状になった摩耗粉は、洗車時にブレーキパッド１０に侵入する水で洗い流されるか、排出孔１４ａ内のエアフローによってはがれ落ちるなどして、排出孔１４ａから外部に排出される。これにより、ブレーキパッド１０周辺のエアフローによって広範囲に飛散する可能性が低下するため、摩耗粉によるホイールの汚れを抑制することができる。

なお、第１の実施形態において、集積溝１２ａおよび堆積孔１２ｂによって形成される一連の溝がブレーキパッド１０の長手方向に２つ並設された例を示したが、このような一連の溝は一つでもよく、また３つ以上がブレーキパッド１０の長手方向に並設されてもよい。

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係るブレーキパッド２０の全体構成図である。ブレーキパッド２０は、摩擦材２２および裏金２４を有する。摩擦材２２の材質や形状は、集積溝１２ａや堆積孔１２ｂが設けられていない代わりに第１集積溝２２ａ、円形溝２２ｂ、および第２集積溝２２ｃが設けられている以外は、第１の実施形態に係る摩擦材１２と同様である。また、裏金２４の材質や形状は、排出孔１４ａが設けられていない以外は第１の実施形態に係る裏金１４と同様である。図２は、摩擦材２２が裏金２４に接着されて構成されたブレーキパッド２０を摩擦材２２側から見た状態を示したものである。

第２の実施形態に係るブレーキパッド２０が用いられるディスクブレーキ装置において、一つの車輪に対して２つのブレーキパッド２０がディスクロータを挟んで配置され、マウンティングに支持される点は第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置と同様である。なお、第２の実施形態に係るディスクブレーキ装置では、ブレーキパッド２０は、長手方向が鉛直方向に向き、且つディスクロータの回転中心よりも車両前方に配置される。したがって、図２において、右側が車両前方となり、左側が車両後方となる。なお、図２に示すブレーキパッド２０において、矢印Ｆ２の示す方向がディスクロータの回転方向とする。

円形溝２２ｂは、摩擦材２２のディスクロータに押接される押接面から、裏金２４との接合面まで貫通して設けられる。第１集積溝２２ａは、円形溝２２ｂの外周（第２の実施形態では円形溝２２ｂの上端）に接するように連結し、円形溝２２ｂの連結箇所から水平方向、すなわちディスクロータの径方向に伸びるように、車両前方の端部まで延在する。第２集積溝２２ｃは、円形溝２２ｂの外周のうち、第１集積溝２２ａが接する箇所と円形溝２２ｂの中心を挟んで反対側の箇所（第２の実施形態では円形溝２２ｂの下端）に接するように連結し、円形溝２２ｂの連結箇所から水平方向に、第１集積溝２２ａと逆方向に伸びるように、摩擦材２２の車両後方側の端部まで延在する。

まず、摩擦材２２またはディスクロータの摩耗粉は、ディスクロータの径方向に延在する第１集積溝２２ａ、円形溝２２ｂ、および第２集積溝２２ｃに集積される。一方、第１集積溝２２ａは水平方向に延在するため、車両が走行するときの走行風が車両前方側に開口する第１集積溝２２ａに入り込む。これによって、第１集積溝２２ａには円形溝２２ｂへと向かうエアフローが発生する。第１集積溝２２ａに集積された摩耗粉は、このエアフローによって円形溝２２ｂに運ばれる。

第１集積溝２２ａは、円形溝２２ｂの上端に接するように連結しているため、摩擦材２２から円形溝２２ｂに入り込むエアフローによって、円形溝２２ｂ内に空気が渦を巻くように回転するサイクロン効果が生じる。このため、第１集積溝２２ａから運ばれた摩耗粉および円形溝２２ｂに集積された摩耗粉は、サイクロン効果によって円形溝２２ｂの内壁に付着する。円形溝２２ｂの内壁に付着した摩耗粉は洗車時に洗い流されるか、摩耗粉同士が結合して飛散しにくい塊状になった状態で、エアフローによって第２集積溝２２ｃを通過してブレーキパッド２０外部に排出されるかそのまま摩擦材２２とディスクロータの間から下方に落下する。これによって摩耗粉の飛散を抑制することができ、ホイールの汚れを抑制することができる。

なお、第２の実施形態では、第１集積溝２２ａ、円形溝２２ｂ、および第２集積溝２２ｃがそれぞれ１つずつ設けられた例を示したが、これらが連結して形成された一連の溝が、ブレーキパッド２０の長手方向に複数並設されてもよい。これによって、摩耗粉の回収効率を向上させることができる。

また、第１集積溝２２ａが長く、第２集積溝２２ｃが短くなるように円形溝２２ｂが摩擦材２２の中央よりも車両後方側の位置に配置されてもよい。円形溝２２ｂ内のサイクロン効果によって円形溝２２ｂの内壁に付着するのは、走行風が入り込む第１集積溝２２ａおよび円形溝２２ｂに集積された摩耗粉となる。このため、第１集積溝２２ａを長くすることにより、円形溝２２ｂ内壁に付着させる摩耗粉の割合を高めることができ、ホイールの汚れをさらに抑制することができる。

（ａ）は、第１の実施形態に係るブレーキパッドの全体構成図であり、（ｂ）は、図１のＰ−Ｐ断面図である。 第２の実施形態に係るブレーキパッドの全体構成図である。

符号の説明

１０ ブレーキパッド、 １２ 摩擦材、 １２ａ 集積溝、 １２ｂ 堆積孔、 １２ｃ 押接面、 １４ 裏金、 １４ａ 排出孔、 １４ｂ 裏面、 １６ ピストン、 ２０ ブレーキパッド、 ２２ 摩擦材、 ２２ａ 第１集積溝、 ２２ｂ 円形溝、 ２２ｃ 第２集積溝、 ２４ 裏金。

Claims (2)

1. ディスクロータに押接される面に、ディスクロータの径方向に延在するよう形成された集積溝と、
   前記集積溝に連結し、ディスクロータに押接される面と逆の面である裏面に開口する排出孔と、を備え、
   前記排出孔は、軸方向と垂直な断面が円形に形成され、裏面に向かって軸方向に進むにしたがって径が徐々に小さくなることを特徴とするブレーキパッド。
2. ディスクロータに押接される面に形成された円形溝と、
   前記円形溝の外周に接するように連結し、前記円形溝との連結箇所から、車両に装着されたときに略水平方向且つディスクロータの径方向に伸びるように端部まで延在する第１集積溝と、
   前記円形溝の外周のうち前記第１集積溝が接する箇所と前記円形溝の中心を挟んで反対側の箇所に接するように連結し、前記円形溝との連結箇所から前記第１集積溝の延在方向と逆の方向に端部まで延在する第２集積溝と、
   を有することを特徴とするブレーキパッド。

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