JP2012229788A - Brake apparatus, friction couple for brake apparatus, and brake pad - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブレーキ装置、ブレーキ装置用摩擦対及びブレーキパッドに関する。 The present invention relates to a brake device, a friction pair for a brake device, and a brake pad.
従来のディスクブレーキなどのブレーキ装置として、例えば、特許文献1には、複数に分割された摩擦材の各裏板の中心に連結されるトルク伝達リングがガイドプレートのガイド孔に嵌合し、ガイド孔の上に被せられる板ばねがトルク伝達リングをガイドプレートとの間に挟んで保持するディスクブレーキ用摩擦材組立体が開示されている。このディスクブレーキ用摩擦材組立体は、さらに、2種のリンクプレートが、複数の裏板に当接する複数個の裏面当接部と、トルク受けプレートに当接する単一のプレート当接部とを有し、各裏板とトルク受けプレートとの間で押圧力の伝達を行っている。
As a conventional brake device such as a disc brake, for example, in
ところで、上述のような特許文献1に記載されているディスクブレーキ用摩擦材組立体は、例えば、摩擦性能の点でさらなる改善の余地がある。
By the way, the disc brake friction material assembly described in
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、摩擦性能を適正化することができるブレーキ装置、ブレーキ装置用摩擦対及びブレーキパッドを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said situation, Comprising: It aims at providing the brake device which can optimize friction performance, the friction pair for brake devices, and a brake pad.
上記目的を達成するために、本発明に係るブレーキ装置は、複数の摩擦材を有する第1部材と、前記複数の摩擦材と接触して前記第1部材と相対変位可能である第2部材と、前記第1部材と前記第2部材とを押し付ける押付機構とを備え、前記第1部材は、前記複数の摩擦材の摩擦面の背面側にそれぞれ設けられる複数の挿入穴に、複数の押圧部材がそれぞれ挿入され、前記押付機構が前記第1部材と前記第2部材とを押し付けた際に、当該押圧部材がそれぞれ前記挿入穴の底部を前記第2部材に向かって押圧し前記摩擦材を前記第2部材に押圧する押圧伝達機構を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a brake device according to the present invention includes a first member having a plurality of friction materials, and a second member that comes into contact with the plurality of friction materials and is relatively displaceable from the first member. And a pressing mechanism that presses the first member and the second member, and the first member has a plurality of pressing members in a plurality of insertion holes respectively provided on a back surface side of the friction surface of the plurality of friction materials. Are inserted, and when the pressing mechanism presses the first member and the second member, the pressing member presses the bottom of the insertion hole toward the second member, and the friction material is It has a pressure transmission mechanism that presses against the second member.
また、上記ブレーキ装置では、前記押圧伝達機構は、前記押圧部材と前記挿入穴の底部とが点接触するものとすることができる。 In the brake device, the pressing transmission mechanism may be in point contact between the pressing member and the bottom of the insertion hole.
また、上記ブレーキ装置では、前記第1部材は、前記複数の摩擦材を前記押付機構による押し付け方向に案内すると共に当該押し付け方向と交差する方向への移動を規制する案内部材を有するものとすることができる。 In the brake device, the first member includes a guide member that guides the plurality of friction materials in a pressing direction by the pressing mechanism and restricts movement in a direction intersecting the pressing direction. Can do.
また、上記ブレーキ装置では、前記押圧伝達機構は、前記押付機構からの押し付け力をそれぞれの前記摩擦材に同等の大きさに分散して伝達するものとすることができる。 In the brake device, the pressing transmission mechanism may transmit the pressing force from the pressing mechanism in a distributed manner to each of the friction materials.
また、上記ブレーキ装置では、前記押圧伝達機構は、前記押付機構からの押し付け力が作用する支持部材と前記複数の押圧部材との間に介在する揺動部材を有し、前記押付機構からの押し付け力を前記支持部材から前記揺動部材を介して前記押圧部材に平準化して伝達するものとすることができる。 In the brake device, the pressing transmission mechanism includes a swinging member interposed between the supporting member to which the pressing force from the pressing mechanism acts and the plurality of pressing members, and the pressing mechanism from the pressing mechanism. The force can be leveled and transmitted from the support member to the pressing member via the swing member.
また、上記ブレーキ装置では、前記複数の押圧部材は、弾性体であり、前記押付機構からの押し付け力が作用する支持部材と前記複数の摩擦材との間に介在するものとすることができる。 In the brake device, the plurality of pressing members are elastic bodies, and may be interposed between the support member on which the pressing force from the pressing mechanism acts and the plurality of friction materials.
また、上記ブレーキ装置では、前記摩擦材と前記第2部材との接触面は、それぞれ硬質材によって構成されるものとすることができる。 Moreover, in the said brake device, the contact surface of the said friction material and the said 2nd member shall each be comprised with a hard material.
上記目的を達成するために、本発明に係るブレーキ装置用摩擦対は、複数の摩擦材を有する第1部材と、前記複数の摩擦材と接触して前記第1部材と相対変位可能である第2部材とを備え、前記第1部材は、前記複数の摩擦材の摩擦面の背面側にそれぞれ設けられる複数の挿入穴に、複数の押圧部材がそれぞれ挿入され、前記第1部材と前記第2部材とが押し付けられた際に、当該押圧部材がそれぞれ前記挿入穴の底部を前記第2部材に向かって押圧し前記摩擦材を前記第2部材に押圧する押圧伝達機構を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a friction pair for a brake device according to the present invention includes a first member having a plurality of friction materials and a first member that is in contact with the plurality of friction materials and is relatively displaceable with the first member. A plurality of pressing members inserted into a plurality of insertion holes respectively provided on the back side of the friction surface of the plurality of friction materials, and the first member and the second member. When the member is pressed, the pressing member has a pressure transmission mechanism that presses the bottom of the insertion hole toward the second member and presses the friction material against the second member. .
上記目的を達成するために、本発明に係るブレーキパッドは、車輪と共に回転するディスクロータと接触する複数の摩擦材と、前記複数の摩擦材の摩擦面の背面側にそれぞれ設けられる複数の挿入穴に、複数の押圧部材がそれぞれ挿入され、前記ディスクロータに押し付けられた際に、当該押圧部材がそれぞれ前記挿入穴の底部を前記ディスクロータに向かって押圧し前記摩擦材を前記ディスクロータに押圧する押圧伝達機構とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a brake pad according to the present invention includes a plurality of friction materials in contact with a disk rotor that rotates together with a wheel, and a plurality of insertion holes provided on the back side of the friction surface of the plurality of friction materials. When the plurality of pressing members are respectively inserted and pressed against the disk rotor, the pressing members respectively press the bottom of the insertion hole toward the disk rotor and press the friction material against the disk rotor. And a pressure transmission mechanism.
本発明に係るブレーキ装置、ブレーキ装置用摩擦対、ブレーキパッドは、摩擦箇所の面積を安定させることで摩擦性能を適正化することができる、という効果を奏する。 The brake device, the brake device friction pair, and the brake pad according to the present invention have an effect that the friction performance can be optimized by stabilizing the area of the friction portion.
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.
[実施形態1]
図1は、実施形態1に係るブレーキ装置用摩擦対の概略構成を示す部分断面図、図2は、実施形態1に係るブレーキ装置の概略構成を示す模式図、図3は、実施形態1に係るブレーキ装置の摩擦材の斜視図、図4は、実施形態1に係るブレーキ装置の案内部材の部分斜視図、図5は、実施形態1に係るブレーキ装置の押圧伝達機構の動作について説明する模式図、図6は、実施形態1に係るブレーキ装置の摩擦材のクリアランス、形状について説明する模式図、図7は、実施形態1に係るブレーキ装置の摩擦制動面について説明する模式的部分断面図、図8は、実施形態1に係るブレーキ装置の複数の摩擦材の押圧状態について説明する模式的部分断面図、図9は、実施形態1に係るブレーキ装置の摩擦材の着力点について説明する模式的部分断面図である。
[Embodiment 1]
1 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of a brake device friction pair according to the first embodiment, FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the brake device according to the first embodiment, and FIG. FIG. 4 is a partial perspective view of a guide member of the brake device according to the first embodiment, and FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of the pressure transmission mechanism of the brake device according to the first embodiment. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the clearance and shape of the friction material of the brake device according to the first embodiment. FIG. 7 is a schematic partial cross-sectional view illustrating the friction braking surface of the brake device according to the first embodiment. FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view illustrating the pressing state of the plurality of friction materials of the brake device according to the first embodiment, and FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the force points of the friction materials of the brake device according to the first embodiment. Part It is a cross-sectional view.
図1、図2に示すように、本実施形態のブレーキ装置1は、典型的には、車両に搭載され、車両の車体に回転可能に支持された車輪に制動力を付与するものであり、ブレーキ装置用摩擦対2と、押付機構としてのアクチュエータ3とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ブレーキ装置用摩擦対2は、車輪に制動力を付与する際に摩擦要素間に所定の摩擦力(摩擦抵抗力)を発生させるためのものである。ブレーキ装置用摩擦対2は、硬質材を用いたいわゆる硬質フリクションペアであり、相対的に高い摩耗特性を得ることができるものである。一方で、このような硬質フリクションペアであるブレーキ装置用摩擦対2は、摩擦制動面となる接触面同士が馴染まず接触面積が不安定となり摩擦性能、制動性能が低下するおそれがある。
The brake
そこで、本実施形態のブレーキ装置1は、複数に分割された摩擦材41を、押圧伝達機構44を介在させて押圧することで、ブレーキ装置用摩擦対2を安定的に面接触させ、広い接触面積を確保し、摩擦箇所の面積を安定させ、摩擦性能を適正化することができるものである。
Therefore, the
ブレーキ装置用摩擦対2は、第1部材としてのブレーキパッド4と、第2部材としてのディスクロータ(ブレーキロータ)5とを含んで構成される。ブレーキパッド4は、車輪と共に回転不能に車体側に一対で設けられる。ディスクロータ5は、車輪と共に一体的に回転可能に車輪側に設けられる。これにより、ブレーキパッド4とディスクロータ5とは、相対変位可能な構成となり、すなわち、ディスクロータ5の回転方向に相対回転可能な関係となる。一対のブレーキパッド4は、ディスクロータ5の両側に配置され、ディスクロータ5の両側の接触面5aに対向する。一対のブレーキパッド4は、アクチュエータ3の動作に応じてディスクロータ5の両側を挟持する。
The brake
アクチュエータ3は、車輪に制動力を付与する際にブレーキパッド4とディスクロータ5とを押し付けるものである。アクチュエータ3は、図2に示すように、キャリパ6と、ピストン7とを有する。キャリパ6は、ディスクロータ5を跨いだU字形状をなし、車体側に固定されたマウンティングブラケット(不図示)により支持されている。キャリパ6は、一対のブレーキパッド4をディスクロータ5の接触面5aに対して接近離間可能に支持する。キャリパ6は、ピストン7を前後に移動可能とするシリンダ機構8が設けられるシリンダ部9と、ディスクロータ5を挟んでシリンダ部9とは反対側に配置するリアクション部10と、シリンダ部9とリアクション部10とを連結する連結部11とを含んで構成されている。一対のブレーキパッド4は、このキャリパ6におけるシリンダ部9側に配置されるインナパッドと、リアクション部10側に配置されるアウタパッドとからなる。シリンダ機構8は、シリンダ部9にピストン7が移動自在に支持され、シリンダ部9とピストン7とシールなどにより液圧室12が区画される。ピストン7は、先端部がブレーキパッド(インナパッド)4に対向している。
The actuator 3 presses the brake pad 4 and the
したがって、ブレーキ装置1は、例えば運転者によるブレーキペダルの踏み込み操作に応じて液圧室12に作動液が供給され加圧されると、ピストン7が矢印A方向(ブレーキパッド(インナパッド)4がディスクロータ5に接近する方向)に前進し、このピストン7の先端が一方のブレーキパッド4を押圧し、この一方のブレーキパッド4をディスクロータ5の一方の接触面5aに接近させることができる。またこのとき、キャリパ6は、ピストン7が前進するその移動反力によりこのピストン7とは逆方向、つまり、矢印B方向(ブレーキパッド(アウタパッド)4がディスクロータ5に接近する方向)に前進し、他方のブレーキパッド4をディスクロータ5の他方の接触面5aに接近させることができる。そして、ブレーキ装置1は、各ブレーキパッド4がディスクロータ5の各接触面5aに当接し押し付けられてディスクロータ5を挟持すると、車輪と共に回転するディスクロータ5に対して所定の回転抵抗力が作用し、このディスクロータ5及びこれと一体で回転する車輪に制動力を付与することができる。ブレーキ装置1は、液圧室12の除圧時には、ピストン7、キャリパ6が所定の位置に戻され、各ブレーキパッド4がディスクロータ5から離間する。
Therefore, for example, when the hydraulic fluid is supplied to the
そして、本実施形態のブレーキ装置1は、上述したように、ブレーキ装置用摩擦対2をなすブレーキパッド4が複数の摩擦材41と、押圧伝達機構44とを含んで構成されることで、ブレーキパッド4とディスクロータ5とを安定的に面接触させ、広い接触面積を確保し、摩擦箇所の面積を安定させ、摩擦性能を適正化し、例えば、摩耗性能の向上と、摩擦性能、制動性能の向上との両立を図っている。
And as above-mentioned, the
具体的には、ブレーキパッド4は、図1に示すように、複数個に分割された摩擦材41と、支持部材としての裏金42と、案内部材43と、押圧伝達機構44とを有する。
Specifically, as shown in FIG. 1, the brake pad 4 includes a
なお、この図1では、図中左右方向がブレーキパッド4とディスクロータ5との相対変位の方向、すなわち、ディスクロータ5の回転方向、さらに言えばブレーキパッド4の摺動方向である。また、図中上下方向がアクチュエータ3によるブレーキパッド4とディスクロータ5との押し付け方向である。また、ブレーキパッド4は、インナパッドとアウタパッドとがほぼ同じ構成であるので、インナパッドとアウタパッドとを特に区別する必要がない限り、共通の構成であるものとして説明する。
In FIG. 1, the horizontal direction in the figure is the direction of relative displacement between the brake pad 4 and the
複数の摩擦材41は、この摩擦材41と摺動し摩擦力を発生する円板状のディスクロータ5の接触面5aに対向して設けられる。摩擦材41は、接触面5aと対向する面が摩擦面としての接触面41aをなす。ブレーキパッド4は、アクチュエータ3によってブレーキパッド4とディスクロータ5側に押し付けられた際には、各摩擦材41の各接触面41aがディスクロータ5の接触面5aと接触して摺動する摩擦制動面となり、この接触面41aが制動力を発生させる。
The plurality of
本実施形態の摩擦材41は、図1、図3に示すように、それぞれ、円柱状に形成され、接触面41aの背面側に挿入穴41bが設けられる。言い換えれば、摩擦材41は、接触面41a側が閉塞した円筒状に形成され、中空部分が挿入穴41bをなす。摩擦材41は、円筒状の中心軸線に沿った方向の一端側が閉塞して接触面41aをなし、他端側が開口して内部に中空の挿入穴41bが形成される。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
ここでは、各摩擦材41とディスクロータ5との接触面41a、5aは、それぞれ硬質材によって構成される。接触面41a、5aは、硬質材として、典型的には、相対的に高い耐熱性、所定以上の強度、相対的に高い硬度を有する材料、例えば、アルミナ、窒化ケイ素等によって構成される。
Here, the contact surfaces 41a and 5a between each
裏金42は、板状の部材により構成され、ブレーキパッド4の基端部をなし、複数の摩擦材41を後述する案内部材43や押圧伝達機構44等を介して支持する。裏金42は、アクチュエータ3からの押し付け力が作用し、後述の押圧伝達機構44に伝達するものである。ブレーキパッド4は、この裏金42が上述したピストン7(図2参照)やリアクション部10(図2参照)に当接するようにキャリパ6(図2参照)に設けられる。裏金42は、複数の摩擦材41を後述する案内部材43や押圧伝達機構44等を介して支持する。裏金42は、典型的には、相対的に高い耐熱性、所定以上の強度を有する材料、例えば、鉄板、ステンレス等によって構成される。
The
案内部材43は、各摩擦材41を所定の位置に位置決めするためのものである。案内部材43は、図1、図4に示すように、板状に形成されると共に、各摩擦材41を収容するための複数の収容孔43aを有する。各収容孔43aは、案内部材43本体をアクチュエータ3による押し付け方向(以下、単に「押し付け方向」という場合がある)に貫通する。ここでは、各収容孔43aは、摩擦材41の形状に対応して、円柱状に形成される。複数の収容孔43aは、隣接する収容孔43aとほぼ等間隔で形成される。
The
案内部材43は、各収容孔43a内にそれぞれ1つずつ摩擦材41を収容し、複数の摩擦材41をアクチュエータ3による押し付け方向に案内すると共に、この押し付け方向と交差する方向、すなわち、押し付け方向以外(典型的にはパッド面方向)への摩擦材41の移動を規制する拘束具として機能する。各摩擦材41は、円柱状(円筒状)の中心軸線が押し付け方向とほぼ平行になるように案内部材43の各収容孔43a内に収容される。
The
案内部材43は、各収容孔43a内に各摩擦材41を収容し、かつ、押し付け方向に対して裏金42との間に後述の押圧伝達機構44を挟んだ状態で周縁部43bが裏金42に固定される。各摩擦材41は、この状態で各接触面41aが各収容孔43aを介して裏金42とは反対側に露出しディスクロータ5の接触面5aと対向すると共に、不図示の抜け止めによって各収容孔43aからの脱落が防止されている。
The
押圧伝達機構44は、上述したように、押し付け方向に対して裏金42と複数の摩擦材41との間に設けられる。押圧伝達機構44は、複数の摩擦材41に対応して複数の押圧部材45を含んで構成される。各押圧部材45は、棒状に構成され、各摩擦材41の各挿入穴41bにそれぞれ1つずつ挿入される。押圧部材45は、先端が挿入穴41bの底部41cに当接する。
As described above, the
押圧伝達機構44は、アクチュエータ3がブレーキパッド4とディスクロータ5とを押し付けた際に、各押圧部材45がそれぞれ挿入穴41bの底部41cをディスクロータ5に向かって押圧し摩擦材41の接触面41aをディスクロータ5の接触面5aに押圧する。
When the actuator 3 presses the brake pad 4 and the
本実施形態の押圧伝達機構44は、押圧部材45と挿入穴41bの底部41cとが点接触する。ここでは、押圧部材45は、先端に突起45aが設けられており、この突起45aにて底部41cと点接触する。つまり、押圧部材45は、突起45aが底部41cとの点接触部となる。
In the
ここでは、押圧伝達機構44は、アクチュエータ3からの押し付け力をそれぞれの摩擦材41に同等の大きさに分散して伝達する。本実施形態の押圧伝達機構44は、いわゆるイコライザ方式の機構により各摩擦材41を略等価荷重で押し付ける。すなわち、押圧伝達機構44は、裏金42を介して複数の摩擦材41に加えられる押し付け力の合計の力(全圧力)を分散、平準化してそれぞれの摩擦材41に伝達する。
Here, the
具体的には、押圧伝達機構44は、揺動部材としての第1揺動部材46、第2揺動部材47、48を含んで構成される。第1揺動部材46、第2揺動部材47、48は、それぞれ板状の部材で構成され、裏金42と複数の押圧部材45との間に介在し、裏金42から押圧部材45に押し付け力を伝達する部材である。第1揺動部材46、第2揺動部材47、48は、押し付け方向に対して、それぞれ裏金42側の面が曲面をなす一方、押圧部材45側の面が平坦面をなす。なお、図1では、一例として押圧伝達機構44は、揺動部材として第1揺動部材46、第2揺動部材47、48を備えるものとして説明するが、これに限らず、例えば、押圧部材45の数等に応じてさらに多くの揺動部材を備えていてもよい。
Specifically, the
押圧伝達機構44は、押し付け方向に対して、第1揺動部材46が裏金42側に配置され第2揺動部材47、48が複数の押圧部材45側に配置される。第2揺動部材47、48は、それぞれ平坦面に複数の押圧部材45が一体的に連結される。ここでは、第2揺動部材47、48は、それぞれ平坦面に2つずつ押圧部材45が設けられる。第1揺動部材46は、平坦面が第2揺動部材47、48の曲面とそれぞれに当接すると共に、曲面が裏金42に当接する。第1揺動部材46は、裏金42と第2揺動部材47、48とに接触しつつ接触点を支点として揺動可能に設けられ、第2揺動部材47、48は、各押圧部材45が摩擦材41の底部41cに接触しつつ、接触点を支点として揺動可能に設けられる。
In the
したがって、この押圧伝達機構44は、アクチュエータ3からの押し付け力を裏金42から第1揺動部材46と第2揺動部材47、あるいは、第1揺動部材46と第2揺動部材48とを順に介して各押圧部材45に平準化して伝達することができる。
Therefore, the
押圧伝達機構44は、例えば、図5に例示するように、アクチュエータ3から裏金42に入力された押し付け力を第1揺動部材46の曲面と裏金42との接触点を介して、第1揺動部材46の曲面側で受ける。そして、押圧伝達機構44は、第1揺動部材46で受けた荷重を第1揺動部材46の平坦面と第2揺動部材47の曲面との接触点、及び、第1揺動部材46の平坦面と第2揺動部材48の曲面との接触点を介して、第2揺動部材47の曲面側、及び、揺動可能に設けられた第2揺動部材48の曲面側でほぼ均等に受ける。すなわち、第2揺動部材47と第2揺動部材48とは、それぞれ、全押し付け荷重の50%ずつの荷重を受ける。そして、押圧伝達機構44は、第2揺動部材47で受けた荷重を2つの押圧部材45を介して2つの摩擦材41の底部41cにほぼ均等に伝達し、第2揺動部材48で受けた荷重を2つの押圧部材45を介して2つの摩擦材41の底部41cにほぼ均等に伝達する。すなわち、第2揺動部材47と第2揺動部材48とは、それぞれ、全押し付け荷重の25%ずつの荷重を4つの押圧部材45それぞれに伝達する。この結果、押圧伝達機構44は、アクチュエータ3からの押し付け力をそれぞれの摩擦材41に同等の大きさに分散して伝達することができる。つまり、押圧伝達機構44は、各摩擦材41に荷重をほぼ均一に分散させて伝達し各摩擦材41の接触面41aをディスクロータ5の接触面5aに接触させることができる。
For example, as illustrated in FIG. 5, the
ここで、このブレーキパッド4は、図6に示すように、摩擦材41のモーメント長h1が可能な限り小さくなるように、また、摩擦材41の高さh2が可能な限り大きくなるように、クリアランス、形状等が設定されることが好ましい。これにより、このブレーキパッド4は、摩擦材41に押し付け力(荷重)Wが作用し接触面41aがディスクロータ5の接触面5aと接触して摩擦力Fを発生させた際に、摩擦材41に作用する回転力により摩擦材41が点接触となってしまうことを抑制している。なお、この図6中、実線で表す摩擦材41は回転前の状態を、点線で表す摩擦材41は回転後の状態を模式的に表している。
Here, as shown in FIG. 6, the brake pad 4 is configured such that the moment length h1 of the
上記の摩擦材41のモーメント長h1は、図6中の点Aから拘束点Bまでの押し付け方向に沿った長さに相当する。ブレーキパッド4は、このモーメント長h1を相対的に小さくすることで、図6中の点A周りの(左)回転方向の発生回転力M(=F×h1)を相対的に小さくすることができる。ここでの点Aは、摩擦材41とディスクロータ5とが接触した際の回転中心となる点に相当する。また、拘束点Bは、点Aとは反対側で摩擦材41の外面が収容孔43aの内面と当接し回転が拘束される点に相当する。このブレーキパッド4は、案内部材43の収容孔43aの内面と摩擦材41の外面とのクリアランス(隙間)を小さくすることで、摩擦材41のモーメント長h1を相対的に小さくすることができる。
The moment length h1 of the
また、上記の摩擦材41の高さh2は、図6中に示すように、摩擦材41の押し付け方向に沿った長さに相当する。ブレーキパッド4は、この高さh2を相対的に大きくし、案内部材43によって各摩擦材41の押し付け方向以外への移動を拘束することで、図6中の回転変位θを小さくすることができる。ここでの回転変位θ[degree]は、sin-1(δ/h2)で表すことができる。δは、点A側で摩擦材41の外面が収容孔43aの内面と当接し回転が拘束される拘束点C側のクリアランス(隙間)に相当する。このブレーキパッド4は、摩擦材41の接触面41aからの厚みを大きくすることで、摩擦材41の高さh2を相対的に大きくすることができる。
Further, the height h2 of the
上記のように構成されるブレーキ装置1は、アクチュエータ3によってブレーキパッド4が、回転するディスクロータ5に押し付けられると、各摩擦材41の接触面41aとディスクロータ5の接触面5aとが当接し、ディスクロータ5の回転に応じて各接触面41aと接触面5aとが摺動する。そして、ブレーキ装置1は、各摩擦材41の各接触面41aと接触面5aとの間に生じる摩擦力(摩擦抵抗力)によって、ブレーキパッド4とディスクロータ5との相対変位、すなわち、ディスクロータ5の回転を制動する制動力を発生させることができる。ブレーキ装置1は、ブレーキパッド4とディスクロータ5とが押し付けられた状態で、ブレーキパッド4とディスクロータ5との相対変位に伴って各接触面41aと接触面5aとの間に生じる摩擦力により上記相対変位を制動することができる。この結果、ブレーキ装置1は、ディスクロータ5、ひいては車輪に所定の制動力を付与することができる。
In the
そして、本実施形態のブレーキ装置1は、アクチュエータ3がブレーキパッド4とディスクロータ5とを押し付けた際に、押圧伝達機構44の各押圧部材45がそれぞれ挿入穴41bの底部41cをディスクロータ5に向かって押圧し摩擦材41の接触面41aをディスクロータ5の接触面5aに押圧する。これにより、このブレーキ装置1は、挿入穴41bにて押圧部材45の先端部を確実に位置決めすることができると共に、底部41cにて接触面41aと接触面5aとの接触部分のすぐ近傍に押圧部材45からの押し付け力の着力点を位置させることができ、すなわち、押し付け力の着力点と、接触面41aと接触面5aとの摩擦制動面とを近接させることができる。この結果、ブレーキ装置1は、接触面41aと接触面5aとを安定的に面接触させ摩擦箇所の面積を安定化させることができ、摩擦性能を適正化し、例えば、摩耗性能の向上と、摩擦性能、制動性能の向上との両立を図ることができる。
In the
また、ブレーキ装置1は、各摩擦材41とディスクロータ5との接触面41a、5aがそれぞれ硬質材によって構成されることから、相対的に高い摩耗特性を得ることができ、例えば、接触面41a、5aの融点を相対的に高くすることができ、これにより、ブレーキ装置用摩擦対2の熱に対する許容範囲を拡大することができる。一方、この場合、各摩擦材41とディスクロータ5とは、接触面41a、5aがそれぞれ硬質材同士であるがために、図1、図7に例示するように、摩擦制動面となる接触面41aと接触面5aとが馴染まず接触面積が不安定となり小さくなるおそれがある。
Moreover, since the contact surfaces 41a and 5a of each
これに対して、このブレーキ装置1は、ブレーキパッド4が全体として複数の摩擦材41に分かれて構成され、それぞれの挿入穴41bの底部41cが対応する押圧部材45によってディスクロータ5の接触面5aに押圧されることで、図8に例示するように、各摩擦材41の接触面41aを独立して接触面5aに押圧することができる。この結果、ブレーキ装置1は、接触面41aを接触面5aの微細な凹凸等形状に合わせて追従しやすくすることができ、よって、接触面41a、5aがそれぞれ硬質材同士で構成される場合であっても、接触面41aと接触面5aとの接触面積を相対的に大きくすることができ、例えば、摩擦性能、制動性能をさらに向上することができる。
On the other hand, the
また、ブレーキ装置1は、押圧伝達機構44の各押圧部材45が突起45aにてそれぞれ挿入穴41bの底部41cと点接触することから、図9に例示するように、各摩擦材41の底部41cにおける押圧部材45からの押し付け力の着力点の位置を突起45aの一点にて安定化させることができ、例えば、着力点が底部41cの中心部からずれてしまうことを抑制することができる。そして、ブレーキ装置1は、押し付け力の着力点の位置を安定化させることができることから、結果的に、接触面41aと接触面5aとの摩擦制動面を安定化させることができ、摩擦性能、制動性能をさらに向上することができる。
Further, in the
また、ブレーキ装置1は、押圧伝達機構44がアクチュエータ3からの押し付け力をそれぞれの摩擦材41にほぼ同等の大きさに分散、平準化して伝達することから、複数の摩擦材41をほぼ均一に押圧することができ、ブレーキパッド4のパッド面内(接触面5aと対向する面内)で押し付け荷重が特定の箇所に偏って作用し偏荷重が生じることを抑制することができる。このブレーキ装置1は、局所的な接触面圧増加を防止することができ、例えば、摩擦性能、制動性能をさらに向上することができる。
Further, in the
また、このブレーキ装置1は、摩擦材41のモーメント長h1を小さくし、摩擦材41の高さh2を大きくすることで、摩擦材41に押し付け力(荷重)Wが作用し接触面41aにて摩擦力Fを発生させた際に生じる発生回転力M、及び、回転変位θを抑制することができるので、摩擦材41に作用する回転力により摩擦材41が点接触となってしまうことを抑制することができ、接触面41aと接触面5aとの摩擦面積をより安定させることができる。さらに言えば、ブレーキ装置1は、案内部材43が複数の摩擦材41を前押し付け方向に案内すると共にこの押し付け方向と交差する方向への移動を規制することから、摩擦材41の倒れを規制し、より接触面積を安定化させることができる。
In addition, the
以上で説明した実施形態に係るブレーキ装置1によれば、複数の摩擦材41を有するブレーキパッド4と、複数の摩擦材41と接触してブレーキパッド4と相対変位可能であるディスクロータ5と、ブレーキパッド4とディスクロータ5とを押し付けるアクチュエータ3とを備え、ブレーキパッド4は、複数の摩擦材41の接触面41aの背面側にそれぞれ設けられる複数の挿入穴41bに、複数の押圧部材45がそれぞれ挿入され、アクチュエータ3がブレーキパッド4とディスクロータ5とを押し付けた際に、押圧部材45がそれぞれ挿入穴41bの底部41cをディスクロータ5に向かって押圧し摩擦材41をディスクロータ5に押圧する押圧伝達機構44を有する。
According to the
以上で説明した実施形態に係るブレーキ装置用摩擦対2によれば、複数の摩擦材41を有するブレーキパッド4と、複数の摩擦材41と接触してブレーキパッド4と相対変位可能であるディスクロータ5とを備え、ブレーキパッド4は、複数の摩擦材41の接触面41aの背面側にそれぞれ設けられる複数の挿入穴41bに、複数の押圧部材45がそれぞれ挿入され、ブレーキパッド4とディスクロータ5とが押し付けられた際に、押圧部材45がそれぞれ挿入穴41bの底部41cをディスクロータ5に向かって押圧し摩擦材41をディスクロータ5に押圧する押圧伝達機構44を有する。
According to the brake
以上で説明した実施形態に係るブレーキパッド4によれば、車輪と共に回転するディスクロータ5と接触する複数の摩擦材41と、複数の摩擦材41の接触面41aの背面側にそれぞれ設けられる複数の挿入穴41bに、複数の押圧部材45がそれぞれ挿入され、ディスクロータ5に押し付けられた際に、押圧部材45がそれぞれ挿入穴41bの底部41cをディスクロータ5に向かって押圧し摩擦材41をディスクロータ5に押圧する押圧伝達機構44とを備える。
According to the brake pad 4 according to the embodiment described above, the plurality of
したがって、ブレーキ装置1、ブレーキ装置用摩擦対2、ブレーキパッド4は、例えば、摩擦箇所の面積を安定させることで摩擦性能を適正化することができる。また、ブレーキ装置1、ブレーキ装置用摩擦対2、ブレーキパッド4は、複数の摩擦材41の摩耗状態をより均一化することができる。
Accordingly, the
[実施形態2]
図10は、実施形態2に係るブレーキ装置用摩擦対の概略構成を示す部分断面図、図11は、実施形態2に係るブレーキ装置の複数の摩擦材の押圧状態について説明する模式的部分断面図である。実施形態2に係るブレーキ装置、ブレーキ装置用摩擦対及びブレーキパッドは、押圧伝達機構の構成が実施形態1とは異なる。その他、上述した実施形態と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
[Embodiment 2]
FIG. 10 is a partial cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a friction pair for a brake device according to a second embodiment, and FIG. 11 is a schematic partial cross-sectional view illustrating pressing states of a plurality of friction materials of the brake device according to the second embodiment. It is. The brake device, the friction couple for brake device, and the brake pad according to the second embodiment are different from the first embodiment in the configuration of the pressure transmission mechanism. In addition, about the structure, effect | action, and effect which are common in embodiment mentioned above, while overlapping description is abbreviate | omitted as much as possible, the same code | symbol is attached | subjected.
図10に示す本実施形態に係るブレーキ装置201は、ブレーキ装置用摩擦対202と、押付機構としてのアクチュエータ3(図2参照)とを備える。本実施形態のブレーキ装置用摩擦対202は、第1部材としてのブレーキパッド204と、第2部材としてのディスクロータ(ブレーキロータ)5とを含んで構成される。本実施形態のブレーキパッド204は、複数個に分割された摩擦材41と、支持部材としての裏金42と、案内部材43と、押圧伝達機構244とを有する。
A
押圧伝達機構244は、押し付け方向に対して裏金42と複数の摩擦材41との間に設けられる。押圧伝達機構244は、複数の摩擦材41に対応して複数の押圧部材245を含んで構成される。各押圧部材245は、棒状に構成され、各摩擦材41の各挿入穴41bにそれぞれ1つずつ挿入される。押圧部材245は、先端が挿入穴41bの底部41cに当接する。
The
押圧伝達機構244は、アクチュエータ3がブレーキパッド204とディスクロータ5とを押し付けた際に、各押圧部材245がそれぞれ挿入穴41bの底部41cをディスクロータ5に向かって押圧し摩擦材41の接触面41aをディスクロータ5の接触面5aに押圧する。押圧部材245は、先端に突起245aが設けられており、この突起245aにて底部41cと点接触する。
When the actuator 3 presses the
押圧伝達機構244は、アクチュエータ3からの押し付け力をそれぞれの摩擦材41に同等の大きさに分散して伝達する。
The
本実施形態の押圧伝達機構244は、複数の押圧部材245が弾性体で構成される。複数の押圧部材245は、アクチュエータ3からの押し付け力が作用する裏金42と複数の摩擦材41との間に介在する。各押圧部材245は、上述したように、先端が突起245aを介して挿入穴41bの底部41cに当接する。また、各押圧部材245は、基端(突起245aが設けられる端部とは反対側の端部)が裏金42に当接する。
As for the
したがって、この押圧伝達機構244は、アクチュエータ3からの押し付け力を裏金42から、弾性体によって構成される各押圧部材245を介して、各摩擦材41に伝達することができ、このとき、アクチュエータ3からの押し付け力をそれぞれの摩擦材41に同等の大きさに分散して伝達することができる。つまり、押圧伝達機構244は、弾性体によって構成される各押圧部材245を介して各摩擦材41に荷重をほぼ均一に分散させて伝達することができ、各摩擦材41の接触面41aをディスクロータ5の接触面5aに接触させることができる。
Therefore, the pressing
上記のように構成されるブレーキ装置201は、アクチュエータ3がブレーキパッド204とディスクロータ5とを押し付けた際に、押圧伝達機構244の各押圧部材245がそれぞれ挿入穴41bの底部41cをディスクロータ5に向かって押圧し摩擦材41の接触面41aをディスクロータ5の接触面5aに押圧する。これにより、このブレーキ装置201は、挿入穴41bにて押圧部材245の先端部を確実に位置決めすることができると共に、底部41cにて接触面41aと接触面5aとの接触部分のすぐ近傍に押圧部材245からの押し付け力の着力点を位置させることができ、すなわち、押し付け力の着力点と、接触面41aと接触面5aとの摩擦制動面とを近接させることができる。この結果、ブレーキ装置201は、接触面41aと接触面5aとを安定的に面接触させ摩擦箇所の面積を安定化させることができ、摩擦性能を適正化し、例えば、摩耗性能の向上と、摩擦性能、制動性能の向上との両立を図ることができる。
In the
また、このブレーキ装置201は、ブレーキパッド204が全体として複数の摩擦材41に分かれて構成され、それぞれの挿入穴41bの底部41cが対応する押圧部材245によってディスクロータ5の接触面5aに押圧されることで、図11に例示するように、各摩擦材41の接触面41aを独立して接触面5aに押圧することができる。この結果、ブレーキ装置201は、接触面41aが接触面5aの微細な凹凸等形状に合わせて追従しやすくすることができ、よって、接触面41a、5aがそれぞれ硬質材同士で構成される場合であっても、接触面41aと接触面5aとの接触面積を相対的に大きくすることができ、例えば、摩擦性能、制動性能をさらに向上することができる。
Further, the
より具体的にいうと、ブレーキ装置201は、裏金42にアクチュエータ3による押し付け力が作用した際に、弾性体によって構成される各押圧部材245が各摩擦材41から受ける反力の大きさに応じて弾性変形することで、各押圧部材245が各摩擦材41の押し付け方向に沿った変位をそれぞれ吸収するので、この押圧部材245にて押し付け力が分散され複数の摩擦材41に対してほぼ均一に作用する。
More specifically, the
そして、ブレーキ装置201は、押圧伝達機構244がアクチュエータ3からの押し付け力をそれぞれの摩擦材41にほぼ同等の大きさに分散、平準化して伝達することから、複数の摩擦材41をほぼ均一に押圧することができ、ブレーキパッド204のパッド面内(接触面5aと対向する面内)で押し付け荷重が特定の箇所に偏って作用し偏荷重が生じることを抑制することができる。このブレーキ装置201は、局所的な接触面圧増加を防止することができ、例えば、摩擦性能、制動性能をさらに向上することができる。
In the
以上で説明した実施形態に係るブレーキ装置201、ブレーキ装置用摩擦対202、ブレーキパッド204は、例えば、摩擦箇所の面積を安定させることで摩擦性能を適正化することができる。また、ブレーキ装置201、ブレーキ装置用摩擦対202、ブレーキパッド204は、複数の摩擦材41の摩耗状態をより均一化することができる。
The
そして、実施形態に係るブレーキ装置201、ブレーキ装置用摩擦対202、ブレーキパッド204は、複数の押圧部材245が弾性体であり、アクチュエータ3からの押し付け力が作用する裏金42と複数の摩擦材41との間に介在することから、複数の摩擦材41をほぼ均一に押圧することができ、局所的な接触面圧増加を防止することができ、例えば、摩擦性能、制動性能をさらに向上することができる。
In the
また、ブレーキ装置201、ブレーキ装置用摩擦対202、ブレーキパッド204は、例えば、制動時に生じる摩擦熱等によって、ブレーキパッド204が熱膨張を起こし変形しようとした場合であっても複数の摩擦材41がそれぞれ独立して設けられており、各押圧部材245が各摩擦材41の変位をそれぞれ弾性支持していることから、この変位を吸収可能とすることができ、これにより、摩擦面積をさらに安定させることができ、例えば、ブレーキパッド204の熱膨張に対しても摩擦性能を適正化することができる。
In addition, the
なお、上述した本発明の実施形態に係るブレーキ装置、ブレーキ装置用摩擦対及びブレーキパッドは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。 The brake device, the friction pair for brake device, and the brake pad according to the above-described embodiment of the present invention are not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope described in the claims. .
以上の説明では、ブレーキパッド4、204が第1部材であり、ディスクロータ5が第2部材であるものとして説明したが、これに限らず、ディスクロータが第1部材、ブレーキパッドが第2部材であってもよい。
In the above description, the
以上の説明では、摩擦材は、円柱状(円筒状)に形成されるものとして説明したが、これに限らず、例えば、矩形柱状(矩形筒状)に形成されてもよい。 In the above description, the friction material is described as being formed in a columnar shape (cylindrical shape), but is not limited thereto, and may be formed in a rectangular column shape (rectangular cylindrical shape), for example.
1、201 ブレーキ装置
2、202 ブレーキ装置用摩擦対
3 アクチュエータ(押付機構)
4、204 ブレーキパッド(第1部材)
5 ディスクロータ(第2部材)
5a 接触面
41 摩擦材
41a 接触面(摩擦面)
41b 挿入穴
41c 底部
42 裏金(支持部材)
43 案内部材
44、244 押圧伝達機構
45、245 押圧部材
45a、245a 突起
46 第1揺動部材(揺動部材)
47、48 第2揺動部材(揺動部材)
1,201 Brake device 2,202 Friction pair 3 actuator for brake device (pressing mechanism)
4,204 Brake pad (first member)
5 Disc rotor (second member)
43
47, 48 Second swing member (swing member)
Claims (9)
前記複数の摩擦材と接触して前記第1部材と相対変位可能である第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材とを押し付ける押付機構とを備え、
前記第1部材は、前記複数の摩擦材の摩擦面の背面側にそれぞれ設けられる複数の挿入穴に、複数の押圧部材がそれぞれ挿入され、前記押付機構が前記第1部材と前記第2部材とを押し付けた際に、当該押圧部材がそれぞれ前記挿入穴の底部を前記第2部材に向かって押圧し前記摩擦材を前記第2部材に押圧する押圧伝達機構を有することを特徴とする、
ブレーキ装置。 A first member having a plurality of friction materials;
A second member in contact with the plurality of friction materials and capable of relative displacement with the first member;
A pressing mechanism for pressing the first member and the second member;
In the first member, a plurality of pressing members are respectively inserted into a plurality of insertion holes provided on the back side of the friction surfaces of the plurality of friction materials, and the pressing mechanism is configured by the first member and the second member. The pressing member has a pressure transmission mechanism that presses the bottom of the insertion hole toward the second member and presses the friction material against the second member.
Brake device.
請求項1に記載のブレーキ装置。 The pressing transmission mechanism is in point contact with the pressing member and the bottom of the insertion hole.
The brake device according to claim 1.
請求項1又は請求項2に記載のブレーキ装置。 The first member includes a guide member that guides the plurality of friction materials in a pressing direction by the pressing mechanism and restricts movement in a direction intersecting the pressing direction.
The brake device according to claim 1 or 2.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のブレーキ装置。 The pressing transmission mechanism transmits the pressing force from the pressing mechanism in a distributed manner to each of the friction materials.
The brake device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のブレーキ装置。 The pressing transmission mechanism includes a swinging member interposed between a supporting member to which a pressing force from the pressing mechanism acts and the plurality of pressing members, and the pressing force from the pressing mechanism is transmitted from the supporting member to the pressing member. Leveling and transmitting to the pressing member via the swing member;
The brake device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のブレーキ装置。 The plurality of pressing members are elastic bodies, and are interposed between a supporting member on which a pressing force from the pressing mechanism acts and the plurality of friction materials.
The brake device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のブレーキ装置。 Contact surfaces of the friction material and the second member are each made of a hard material,
The brake device according to any one of claims 1 to 6.
前記複数の摩擦材と接触して前記第1部材と相対変位可能である第2部材とを備え、
前記第1部材は、前記複数の摩擦材の摩擦面の背面側にそれぞれ設けられる複数の挿入穴に、複数の押圧部材がそれぞれ挿入され、前記第1部材と前記第2部材とが押し付けられた際に、当該押圧部材がそれぞれ前記挿入穴の底部を前記第2部材に向かって押圧し前記摩擦材を前記第2部材に押圧する押圧伝達機構を有することを特徴とする、
ブレーキ装置用摩擦対。 A first member having a plurality of friction materials;
A second member that is in contact with the plurality of friction materials and is relatively displaceable with the first member;
In the first member, a plurality of pressing members are respectively inserted into a plurality of insertion holes provided on the back side of the friction surfaces of the plurality of friction materials, and the first member and the second member are pressed against each other. In this case, each of the pressing members has a pressure transmission mechanism that presses the bottom of the insertion hole toward the second member and presses the friction material against the second member.
Friction pair for brake equipment.
前記複数の摩擦材の摩擦面の背面側にそれぞれ設けられる複数の挿入穴に、複数の押圧部材がそれぞれ挿入され、前記ディスクロータに押し付けられた際に、当該押圧部材がそれぞれ前記挿入穴の底部を前記ディスクロータに向かって押圧し前記摩擦材を前記ディスクロータに押圧する押圧伝達機構とを備えることを特徴とする、
ブレーキパッド。 A plurality of friction materials in contact with the disk rotor rotating with the wheels;
When a plurality of pressing members are respectively inserted into a plurality of insertion holes provided on the back sides of the friction surfaces of the plurality of friction materials and pressed against the disk rotor, the pressing members are respectively bottom portions of the insertion holes. A pressure transmission mechanism that presses the disk toward the disk rotor and presses the friction material against the disk rotor.
Brake pads.
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