JP2009216121A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】パッドへの押圧力伝達経路の界面に潤滑剤を配置してブレーキ鳴きを防止するディスクブレーキの前記界面での潤滑剤の保持性を高めると共に、前記界面に潤滑剤を効率的に供給可能となし、その目的を、潤滑剤保持用貫通スリットを設置せずに達成することを課題としている。
【解決手段】パッドとピストンとの間、或いはパッドとキャリパのアウター爪との間に介在される第２シム１１の表面の振動吸収能を有する弾性体のコーティング層１２に、多数の小区画部１４が所要の間隔を保って配置されて隣り合う小区画部１４，１４間に凹部１５が生じた小区画部集合域１３を設け、この小区画部集合域１３の前記凹部１５に流動性のある潤滑剤を保持させた。
【選択図】図５

Description

この発明は、制動時の異音（いわゆるブレーキ鳴き）対策を施した車両用のディスクブレーキに関する。

ディスクブレーキに関連する技術として、下記特許文献１には、ディスクロータに摺接させる摩擦パッド（以下、パッドと略称する）とそのパッドを押圧するピストンとの間に介在されるシムが開示されている。そのシムは、第１シムと、この第１シムとパッドとの間に介在される第２シムからなり、第２シムには、潤滑剤保持用スリットが複数形成され、各潤滑剤保持用スリットに潤滑剤（グリス）が充填される。その潤滑剤による潤滑作用で、摩擦が起こる第１シムと第２シム間の界面および第２シムとパッド間の界面の摺動性を高めてブレーキの鳴き防止効果を生じさせるようにしている。

また、特許文献１は、第２シムに、前記潤滑剤保持用スリットを包囲する係合穴をその第２シムの外縁部に沿って設けて潤滑剤保持用スリットから溢れ出した潤滑剤をその係合穴に流入させるようにしており、この係合穴を設けることで、潤滑剤の外部への洩出を防止して潤滑剤によるブレーキ鳴き防止効果の持続性を高めるようにしている。
特開平６−１２９４５１号公報

前掲の特許文献１が開示している技術は、潤滑剤保持用スリットが第２シムに貫通して設けられており、そのスリットが大きく、しかも深さが深いため、潤滑剤がスリット内の特定箇所に偏在して効率的な供給がなされない。

また、押圧要素（ピストンやキャリパ）による押圧力がスリットに吸収されて減衰するのを避けるために、上記潤滑剤保持用スリットを、押圧要素による押圧領域から外れた箇所に設けており、従って、潤滑剤保持用スリット内の潤滑剤を押圧要素による押圧力で潤滑対象界面に押し出すことも期待できず、自然流出による潤滑剤供給となる。そのために、潤滑対象界面の各域に潤滑剤が均一に供給されず、高い潤滑効果を得るのが難しい。また、潤滑剤が偏在することで有効活用されない潤滑剤の量も増加し、経済的なロスも生じる。

この発明は、押圧力伝達経路の界面に潤滑剤を配置してブレーキ鳴きを防止するディスクブレーキの前記界面での潤滑剤の保持性を高めると共に、前記界面に潤滑剤を効率的に供給可能となし、その目的を、特許文献１が開示しているような潤滑剤保持用スリットを設置せずに達成することを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、振動吸収能のある弾性体のコーティング層が、ディスクロータに摺接させるパッドとそのパッドを押圧する要素との間に配置され、そのコーティング層が前記パッドと前記要素との間に介在されるシムの表面又は前記パッドの裏板の裏面に設けられたディスクブレーキにおいて、前記コーティング層の、制動時に押圧力が作用する部位に、多数の小区画部が所要の間隔を保って配置されて隣り合う小区画部間に凹部が生じた小区画部集合域を設け、この小区画部集合域の前記凹部に流動性のある潤滑剤を保持させるようにした。

潤滑剤は、液体の潤滑剤を使用するときにも発明の有効性が発揮される。液体の潤滑剤は、半固体のグリスなど、粘性の高いものが外部に流出し難くて好ましい。また、隣り合う小区画部間の距離（凹部の幅）は、０．５〜３ｍｍ程度が好ましい。
なお、小区画部集合域内の小区画部の総数が多くなるほど凹部の配置が密になって潤滑剤の保持がきめ細かくなされるので、小区画部は、製造やコーティング層の耐性などに支障を来さない範囲でできるだけ小さくするのがよい。

この発明のディスクブレーキの好ましい形態を以下に列挙する。
（１）前記コーティング層の表面に、前記小区画部集合域の外側を一周する溝を設ける。
（２）前記小区画部集合域を、ピストン又はキャリパによるパッド押圧領域に対応した部位にのみ設ける。
（３）前記コーティング層の表面に、その表面の濡れ性を高める被膜を形成する。
前記小区画部の形状は、矩形、円形、楕円形、三角形、六角形、菱形などが挙げられ、そのいずれを採用してもよいし、そのいくつかを組み合わせて採用してもよい。

この発明のディスクブレーキは、ブレーキ鳴きの防止のために設けられる弾性体のコーティング層の制動時に押圧力が作用する部位の表面に、小区画部を設けて隣り合う小区画部間に凹部を生じさせ、その凹部に潤滑剤を保持するので、制動に伴ってコーティング層が押圧されると凹部内の潤滑剤が強制的に押し出されて小区画部の表面に供給され、制動終了による除圧により、供給された潤滑剤が表面張力で再度凹部に戻る。従って、潤滑対象の界面の各部に確実に効率良く潤滑剤が供給され、摩擦を生じる界面の潤滑効果が高まって従来に勝るブレーキ鳴きの防止効果が得られる。また、凹部内の潤滑剤が効率良く利用されるので、有効活用されない潤滑剤の量が減少し、潤滑剤の使用量も少なくて済む。

また、各小区画部間にそれぞれ凹部が形成され、その凹部が、小区画部を多数個集合させたことで周囲の小区画部に幾重にも囲われることになるため、潤滑剤の流出防止も安定してなされる。特に、コーティング層の表面に、小区画部集合域の外側を取り巻く溝を設けたものは、前記凹部が互いに連なって小区画部集合域の最外周に到達しても、周囲を囲った溝の位置で行き止まりになるため、潤滑剤流出防止の効果が高く、潤滑剤の保持性が向上してブレーキ鳴きの防止効果が長期にわたって発揮される。

このほか、前記コーティング層の表面に、その表面の濡れ性を高める被膜を設けたものは、潤滑剤に対する表面のなじみ性が向上して凹部に対する除圧時の潤滑剤の復帰安定性が高まる。
また、前記小区画部集合域を、ピストン又はキャリパによるパッド押圧領域に対応した部位にのみ設けたものは、潤滑剤の使用量をより一層低減させることができる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面の図１〜図１２に基づいて説明する。図１〜図３は、この発明を適用した浮動型ディスクブレーキの一例を示している。図中１はキャリパ、２はマウント、３はピストン、４は摩擦材（ライニング）４ａを裏板４ｂに固定して構成されるパッド（摩擦パッド）、５はディスクロータ、６はキャリパ１に設けたシリンダ、７はキャリパ１とマウント２間に設けたスライドガイド部である。

キャリパ１のインナー部１ａには、シリンダ６が設けられており、そのシリンダ６にピストン３が挿入され、そのピストン３がシリンダ６に導入される液圧を後面に受けて推進し、インナー側（図１のパッド４を押圧してディスクロータ５の一面に摺接させる。このときの反力でキャリパ１はインナー側(図１、図２において右側)にスライドし、アウター爪１ｂが他方のパッド４を押圧してディスクロータ５の他面に摺接させる。

スライドガイド部７は、一端がキャリパ１に固定されるディスク軸方向のスライドピン８（図１参照）を、マウント２に設けたピンガイド孔９（図３参照）にスライド自在に挿入して構成されており、このスライドガイド部７によってキャリパ１がディスク軸方向スライド自在に支持される。

上記の構成は広く知られているものである。例示のディスクブレーキは、ピストン３とインナー側のパッド４との間、およびキャリパのアウター爪１ｂとパッド４との間に、図４に示す第１シム１０と第２シム１１をそれぞれ介在させている。第１シム１０は、金属板で形成されたシムであり、外周に設けた係止爪１０ａを利用してパッド４の裏板４ｂに抱きつかせて裏板４ｂの裏側に取り付けられる。

一方、第２シム１１は、図５に示すように、金属板で形成された母体１１ａの表面が振動吸収能のある弾性体、例えば、ゴムのコーティング層１２に覆われたコーティングシムであり、インナー側のパッド４とピストン３に押圧される第１シム１０との間、およびアウター側のパッド４とキャリパのアウター爪１ｂに押圧される第１シム１０との間にそれぞれ挟み込まれる。

例示のディスクブレーキは、この第２シム１１の表面、すなわち、コーティング層１２の押圧要素からの押圧力が作用する部位に、この発明を特徴づける工夫を施している。その工夫を施した第２シム１１を図６に示す。図６（ａ）の１３は、コーティング層１２の表面に設けた小区画部集合域である。この小区画部集合域１３は、端面の一部を拡大した図６（ｂ）、断面の一部を拡大した図６（ｃ）からわかるように、多数の小区画部１４を所要の間隔を保って配置して隣り合う小区画部１４，１４間に凹部１５を生じさせたものになっている。図の小区画部集合域１３は矩形の小区画部１４を集合させているが、小区画部１４は、任意の形状を採用できる。

図示の第２シム１１の小区画部集合域１３は、同一シムに独立させて複数個所設けてあり、各小区画部集合域１３の全域に小区画部１４が点在して配置されている。また、各小区画部１４，１４間に生じた凹部１５は、互いにつながって溝を構成しており、その溝の溝幅ｗは０．５〜３ｍｍ程度に設定される。

小区画部集合域１３の外周には、小区画部集合域１３の周りを１周して取り囲む溝１６（図７参照）が設けられている。その溝１６は、小区画部１４の表面がコーティング層１２の小区画部形成領域よりも外側の表面よりも突出しているときには、小区画部集合域１３の外側にその小区画部集合域を取り巻く堰を設けてその堰と最外周の小区画部との間に生じさせる。小区画部１４の表面とコーティング層１２の小区画部形成領域外の表面の面位置が揃っているときの溝１６は、コーティング層１２を単に窪ませればよく、上記の堰を設けずに作り出すことができる。

小区画部集合域１３は、第２シム１１の両面に設けてあり、それぞれの小区画部集合域の凹部１５に流動性のある潤滑剤（図示せず）を保持させる。潤滑剤は、グリスが、粘性が高くて好ましい。第２シム１１の一面は図４に示したパッドの裏板４ｂに接してその裏板４ｂに覆い隠され｛パッドとの間に第３シム（図示せず）をさらに介在することもあり、そのときには第３シムに接してその第３シムに覆い隠される｝、他面は第１シム１０に接してその第１シム１０に覆い隠される。第１シム１０があれば、第２シム１１の他面の小区画部集合域を露出部が生じないように第１シム１０で覆って潤滑剤の保持安定性を高めることができる。

図８に、小区画部集合域１３を構成する小区画部１４の他の形態を示す。小区画部１４は、図８（ａ）に示す円形、図８（ｂ）に示す楕円形、図８（ｃ）、（ｄ）に示す三角形や六角形などの多角形、図８（ｅ）に示す菱形、図８（ｆ）に示す平行四辺形などが挙げられ、そのいずれを採用してもよい。

なお、以上の説明は、コーティング層１２を第２シム１１に設け、その第２シム（コーティングシム）１１をパッド４と押圧要素（ピストン３又はキャリパのアウター爪１ｂ）間に介在するディスクブレーキを例に挙げて行なったが、図９に示すように、パッド４の裏板４ｂの背面にコーティング層１２を設けるディスクブレーキもあり、その場合には、この裏板４ｂの背面のコーティング層１２に上述した小区画部集合域１３を設けてその集合域の凹部に潤滑剤を保持させることができ、この構造でも発明の目的は達成される。なお、この構造では、パッドと押圧要素間に前述の第１シムと同様の働きをするシムを配置するのがよい。

この発明を特徴づける小区画部集合域１３は、図１０、図１１に示すように、ピストンによるパッド押圧領域１７やキャリパのアウター爪によるパッド押圧領域１８に対応した部位にのみ設けてもよく、この構造は、潤滑剤の使用量がより一層削減される。

また、小区画部集合域１３を有するコーティング層１２の表面に、その表面の濡れ性を高める被膜１９（図１２参照）を形成すると、小区画部集合域１３の表面に対する潤滑剤のなじみ性が向上して凹部１５に対する除圧時の潤滑剤の復帰安定性が高まる。表面の濡れ性を高める被膜は、例えば、数ｎｍ〜数十ｎｍの微粒子を含むコーティング材を表面に塗布したり、あるいは、レーザー加工等で表面に数十ｎｍの凹凸を設けることで形成することができる。

なお、この発明は、キャリパにシリンダを対向させて設け、ディスクロータを間にして対向させた対のパッドをそれぞれのシリンダに挿入したピストンで押圧するいわゆるピストン対向型のディスクブレーキにも適用できる。

この発明のディスクブレーキの実施の形態を示す平面図 図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図 図１のＹ−Ｙ線に沿った断面図 図１のディスクブレーキに設けたパッドと第１シムと第２シムの斜視図 第２シムの一部の拡大断面図 （ａ）：第２シムの小区画部集合域の設置状況の一例を示す正面図、（ｂ）：図（ａ）の丸枠部の拡大図、（ｃ）：図（ｂ）のＺ−Ｚ線に沿った断面図 小区画部集合域の周りの溝の一例の一部を示す拡大正面図 （ａ）〜（ｆ）：小区画部の形状と配列パターンの他の例を示す図 裏板に形成された弾性体のコーティング層に小区画部集合域を設けたパッドの斜視図 ピストンによるパッド押圧領域に対応した部位のみに小区画部集合域を設けた図 キャリパによるパッド押圧領域に対応した部位のみに小区画部集合域を設けた図 コーティング層の表面の濡れ性を高める被膜を示す図

符号の説明

１ キャリパ
１ａ インナー部
１ｂ アウター爪
２ マウント
３ ピストン
４ パッド（摩擦パッド）
４ａ 摩擦材
４ｂ 裏板
５ ディスクロータ
６ シリンダ
７ スライドガイド部
８ スライドピン
９ ピンガイド孔
１０ 第１シム
１０ａ 係止爪
１１ 第２シム
１１ａ 母体
１２ 弾性体のコーティング層
１３ 小区画部集合域
１４ 小区画部
１５ 凹部
１６ 溝
１７ ピストンによるパッド押圧領域
１８ キャリパのアウター爪によるパッド押圧領域
１９ コーティング層の表面の濡れ性を高める被膜を示す断面図

Claims (5)

1. 振動吸収能のある弾性体のコーティング層（１２）が、ディスクロータ（５）に摺接させる摩擦パッド（４）とその摩擦パッドを押圧する要素（３又は１ｂ）との間に配置され、そのコーティング層（１２）が前記摩擦パッド（４）と前記押圧要素（３又は１ｂ）との間に介在される第２シム（１１）の表面又は前記摩擦パッドの裏板（４ｂ）の裏面に設けられたディスクブレーキにおいて、
   前記コーティング層（１２）の表面の制動時に押圧力が作用する部位に、多数の小区画部（１４）が所要の間隔を保って配置されて隣り合う小区画部（１４，１４）間に凹部（１５）が生じた小区画部集合域（１３）を設け、この小区画部集合域（１３）の前記凹部（１５）に流動性のある潤滑剤を保持させたことを特徴とするディスクブレーキ。
2. 前記コーティング層（１２）の表面に、前記小区画部集合域（１３）の外側を取り巻く溝（１６）を設けたことを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。
3. 前記小区画部（１４）の形状を、矩形、円形、楕円形、多角形、菱形、平行四辺形のいずれかにした請求項１又は２に記載のディスクブレーキ。
4. 前記小区画部集合域（１３）を、前記押圧要素によるパッド押圧領域に対応した部位にのみ設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のディスクブレーキ。
5. 前記コーティング層（１２）の表面に、その表面の濡れ性を高める被膜（１９）を形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のディスクブレーキ。

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