JP2014005940A - 段付き面取り部を有するブレーキ受け板 - Google Patents

Abstract

【課題】 複雑な面取り部の代わりにシンプルな面取り部を有する受け板を提供する。
【解決手段】 第１の摩擦対向面と、第２の対向キャリパー対向面と、一対の長辺エッジ部及び一対の短辺エッジ部とを有する本体部を備えるブレーキプレートを提供する。一対の長辺エッジ部の少なくとも一方は、段付き面取り部を有している。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ディスクブレーキパッドで使用するブレーキ受け板（backing plates）に関する。

現代の車両のブレーキシステムでは、車両の動きを制御された方法で減速または停止することができる。典型的な自動車または軽トラック（light truck）のブレーキシステムは、各前輪用のディスクブレーキアセンブリと、各後輪用のドラムブレーキアセンブリまたはディスクブレーキアセンブリとを備えている。これらのブレーキアセンブリは、車両の運転者がブレーキペダルを押し下げることで生じる水圧または空圧により作動する。これらのドラムブレーキアセンブリ及びディスクブレーキアセンブリ並びにこれらのアクチュエータの構造は、当業者によく知られている。

典型的なディスクブレーキアセンブリは、車両のホイールと一緒に回転するためにホイールに固定されたロータを備えている。ロータは、一対の対向摩擦プレート（opposed friction plates）を有している。一対の対向摩擦プレートは、キャリパーアセンブリの一部により選択的に係合される。キャリパーアセンブリは、アンカープレートに固定されたピンによってスライド可能に支持されている。アンカープレートは、車両のフレームのような、車両の非回転部品に同様に固定される。一対のブレーキパッド（シュー）は、ロータの両側のキャリパーアセンブリ内に配置される。これらのブレーキパッドは、ロータの対向摩擦プレートと間隔の空いた非ブレーキ位置と、ロータの対向摩擦プレートと摩擦係合するブレーキ位置との間で動作するように、一以上の油圧駆動ピストン（hydraulically actuated pistons）に動作可能に接続されている。

ブレーキペダルを押し下げると、ピストンは、非ブレーキ位置からブレーキ位置にブレーキパッドを付勢し、ロータに摩擦プレートが摩擦係合することにより、車両の関連する車輪の回転を減速または停止する。

特表２０１２−５１１６７３号公報（特許文献１）には、従来のブレーキ受け板が開示されている。

特表２０１２−５１１６７３号公報

ブレーキキャリパーは、典型的には鉄、鋼またはアルミニウムの鋳造固体片（cast solid piece）である。鋳造工程により、複数の丸い内部エッジ部（rounded interior edges）が形成される。これらの複数の丸い内部エッジを備えたコーナー・クリアランスを設けるために、平面的で角度のあるブレーキパッドは、取り付けられたパッドがキャリパーの内側コーナー部（interior corner）に対向する一方のエッジ部がしばしば面取り加工（chamfered）される。

ブレーキパッドの受け板部の標準的な面取り部は、キャリパーの内側コーナー部内の丸い角度付き面（rounded angled surface）とほぼ類似する［または少なくとも相補的な形状（complementary geometry）の］プレートの先端部の角度付き面である。面取り部及びキャリパーのコーナー部は、潜在的に望ましくない接触点をなくすように、互いにクリアランスを有している。しかしながらこのような面取り加工されたエッジ部は、優れているものの、製造が容易でなく、特に丸いまたは不規則な形状の先端部（leading edge）を有するブレーキ受け板に製造することは容易でない。

さらに、ブレーキ受け板は定型的に製造されるが、面取り角（chamfered angle）は、キャリパーの全ての形状に必要なものではない。そのため、追加料金が発生し、時間のかかる二次的な工程が不必要に含まれる場合がある。面取り加工は、ブレーキ受け板の製造工程において根深く、かつ、期待される部分となっている。

複雑な面取り部の代わりにシンプルな面取り部を提供することが望まれている。

本発明の実施の態様によれば、摩擦対向面と、対向キャリパー対向面と、一対の相対的に長いエッジ部及び一対の相対的に短いエッジ部とを有するほぼ平らな金属本体部を備えるブレーキ受け板が提供される。本明細書において「ほぼ平ら」とは、凹凸や窪み等が形成されているまたは若干の丸みをおびていても全体としてみると平らな形状及び凹凸や窪み等を有さない完全に平らな形状の両方を含むものである。一対の相対的に長いエッジ部の少なくとも一方は、段付き面取り部を有している。段付き面取り部は、対向キャリパー対向面に近接していることが好ましい。

段付き面取り部は、１つの段部を有していることが好ましい。段付き面取り部は、略Ｌ字形であることが好ましい。

段付き面取り部は、ブレーキ受け板の全長に沿って延びていることが好ましい。一実施の形態においては、段付き面取り部を有する前記エッジ部は、その端から端にわたって湾曲している。

ブレーキ受け板は、一体成形されたブレーキ受け板であることが好ましい。ブレーキ受け板は、摩擦対向面に摩擦材料を受け入れるように形成され、摩擦材料は段付き面取り部と接触しないことが好ましい。

ブレーキ受け板は、ブレーキキャリパーの半径範囲または内側コーナーに隣接して段付き面取り部を備えたエッジが位置するように、ブレーキキャリパーに嵌まる大きさであることが好ましい。段付き面取り部は、ブレーキ受け板用のクリアランスがキャリパーの半径範囲または内側コーナーに隣接して位置することを許容する大きさであることが好ましい。

ブレーキ受け板の従来の角度付き面取り部の前方斜視図である。 ブレーキ受け板の従来の角度付き面取り部の部分断面図である。 段付き面取り部を有するブレーキ受け板の前方斜視図である。 段付き面取り部を示す先端部の平面図である。 段付き面取り部を示す図４の部分断面図である。 段付き面取り部を有するブレーキ受け板の正面図である。 段付き面取り部を有するブレーキ受け板の側面図である。 簡易化したキャリパー内に設けられた段付き面取り部を使用するブレーキパッドの側面図である。 図８の丸く囲んだ領域の詳細図である。

以下図面を参照して本発明の一実施の形態について説明をする。

本発明は、ほぼ平らな金属製の本体部を有するブレーキ受け板を提供する。本体部は、相対的に短い摩擦対向面（第１の摩擦対向面）及びキャリパー対向面（第２のキャリパ対向面）と、一対の相対的に長いエッジ部及び一対の相対的に短いエッジ部とを有している。一対の長いエッジ部の少なくとも一方は、段付き面取り部（step-chamfer）を備えている。

図１及び図２に示すように、従来の面取り部は、キャリパー対向面Ａと対向する先端部Ｃのコーナー部上に角度付き面（angled surface）Ｄを使用する。この角度付き面の角度（傾斜角）は、約４５°である。この角度付き面は、ブレーキ受け板が取り付けられるキャリパーの内側コーナー部の先端エッジ部用のクリアランスを提供する。ブレーキ受け板の表面Ｂは、摩擦材料を受け入れる面であり、一般的には面取り部を有していない。

角度付き面取り部は、典型的には、先端部を研削（grinding）または粉砕切断（mill-cutting）することで形成される。高価で時間のかかる二次作業に加えて、角度付き面取り部は、先端部Ｃがその長さの端から端に沿って丸みを帯びている場合（例えばブレーキ受け板の頂部が、エッジ部からエッジ部まで弓形である場合）、窪み領域を有している場合または他のエッジ部の特徴（図１に示す）を有する場合、形成が特に難しくなる場合がある。

対照的に、図３乃至図７に示す段付き面取り部は、ブレーキ受け板の種々の用途及び要求を越えて簡単に製造できる構造であるだけでなく、同じクリアランス目標を適合させることができる。段付き面取り部の角度付き突出部（angular ledge）は、（例えばタブ付きのシムまたはクリップ付きのシムのように）追加的なつかみ面または取付面（gripping or attachment surface）として使用することができる。

図３乃至図７を参照すると、プレート１００は、比較的厚みが厚く、ほぼ平らな（例えばスチール製の）金属製本体部である。プレート１００は、一般的には、キャリパー対向面（ピストン対向面）１１０及び摩擦対向面１２０からなる２つの面を有している。

ブレーキ受け板はブレーキパッドの一部である。ブレーキ受け板には、摩擦材料が取り付けられる。摩擦材料は、リベット、接着剤、一体成形、例えばＮＲＳのような摩擦アタッチメントまたはこれらの組み合わせとともにプレートに取り付けられる典型的な複合成形材料である。図中のプレートは、一体成形のプレートであり、摩擦材料が流れ込んで硬化して固体化する一体成形用穴部１７０を有している。一体成形用穴部１７０は、摩擦対向面１２０に摩擦材料を保持する。本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって詳細が理解されるように、プレートは代わりに、（一体成形用穴部を有さない）中実体のプレート及び他の摩擦取付表面特徴を有するものとすることができるのは勿論である。（なお、いずれの方法においても摩擦材料は、プレートの複数のエッジ部の外側まで延びておらず、露出した隙間がプレートの周囲に維持されることに留意すべきである。）
ブレーキ受け板の形状及び寸法は、用途に応じて大きく異なる。図に示された形状は、旅客車両のあるモデルの一つのタイプの単なる例であり、本発明はこのタイプ及び用途に限定されるものではない。ブレーキ受け板は、先端部１３０及び後端部１４０からなる２つの長辺と、２つの等しい短辺（本明細書ではともにラベル部１５０とする）を有するものであると考えることができる。短辺は、特定の実施の形態では、接触部１６０を有していてもよい。（接触部は、摩擦材料によって覆われない取付用露出延長部であり、特定のキャリパーの構造におけるブレーキパッドの取付及び維持に使用される。）ブレーキ受け板の先端部及び後端部はまた、特定用途における要求に応じて及び／または他の取り付けまたは摩耗センサハードウェア、バネ、シム等のための隙間を設けるために他の窪み部（例えば２２０）、突出部（例えば１８０）及び他の表面特徴を有していてもよい。

段付き面取り部１９０は一般的に、先端部１３０がキャリパー対向面１１０と交わるプレートのコーナー部に設けられる。（これは、摩擦材料によって覆われない領域である。段付き面取り部は、１つの段部（step）を有する略Ｌ字型であることが好ましい。図５に断面で示すように、水平オフセットの面２１０及び垂直オフセットの面２００は、ほぼ平坦であることが好ましく、一般的に互いに垂直である。段付き面取り部の面２１０及び２００のオフセット距離は、（図に示すように）ほぼ同じ長さとすること（により４５°の面取り角の効果に近似させること）ができ、または提供する好ましい他の隙間角に応じて異なる距離とすることができる。オフセットは、互いに垂直としてもよく、互いに垂直でなくともよい。また、表面２００のオフセットの距離は、その長さに応じて変更され、複合面取り部（compound chamfer）に近付けることになる。段付き面取り部は、複数の段部または１つの段部とすることができる。さらに、平坦なオフセットについて説明をしたが、面２００及び面２１０の一方または両方（または段付き面取り部１９０の全体）を丸みをつけたり( rounded)、フィレット形（filleted）としてもよい（例えば「すくって取った（scooped out）」輪郭を有してもよい）。異なる効果を達成するために形状及び寸法を容易に変更できることは、本発明の利点である。

寸法は、種々のものとすることができる。段付き面取り部は、プレート全体の厚みの半分以上プレート内に延びていないことが好ましい。プレートのある最小の厚みを確保することは、露出する接触領域であるプレートの先端部１３０の完全性を保護するために、必要となる場合がある。

段付き面取り部は（例えば成形加工またはスタンピング方法、研削、切断、ノッチング、カービング、ファインブランキング等の）種々の方法により形成することができるが、本発明の開示の範囲を超えるものではない。簡素化することにより段付き面取り部は、別個の特別な作業をすることなく、プレートの他の特徴と同時に形成することが可能となる。

図８及び図９に示すように、段付き面取り部が摩擦材料２３０を受け入れる準備ができると、摩擦材料は摩擦対向面１２０に付けられる。ベアリング摩擦材料２３０を担持した完成した複数のブレーキパッドは、キャリパー２５０内に取り付けられる。摩擦材料は、ブレーキの際に、ロータに対して一致する係合面を提供する。

図８においては、ブレーキパッドは、（理解を容易にするために簡略化した輪郭で示された）キャリパーに設けられて示されている。キャリパー２５０は、第１の端部２６０、第２の端部２７０及び第１の端部と第２の端部の間にあるブリッジ部２８０とを有している。シリンダーは通常、第２の端部２７０により定められて、ピストン３００は、パッドを押圧するとともに（図示しない）ロータと接触させる。

キャリパー２５０は典型的には、表面ペブリング、不規則性及びざらついた端部を取り除くために特定の領域が機械加工されるが、内部コーナー領域２９０の大部分（または全部）は通常機械加工されない、鋳造片／アセンブリとすることができる。キャリパーの全体の剛性を維持するために、キャリパーのコーナー部２９０の厚み部が必要と考えられる。これらの領域の厚みを維持することは、応力破壊及びキャリパーの破損の減少に極めて重要と考えられる。機械加工により修正されない鋳造プロセスの影響のために、一般的に内側「コーナー部」２９０は、実際はアーチ形をしており、プレートのコーナー部に一致させることが難しい。プレートの段付き面取り部１９０により、コーナー部の特有の半径にかかわらずコーナー部２９０に隙間を形成することができ、鋳造の種々の不完全さについて相当の余裕を持たせることができる。

シム２４０は、ブレーキの際に発生するＮＶＨ（騒音、振動及び耳障り感）を減少するプレート１００のピストン対向面１１０に設けることができる。シムが設けられている場合には、シムは、プレートの外径よりも小さくし、面取り部のエッジまたはキャリパーの内側コーナー部と接触しないようにする。しかしながら、シムのタブは、追加のつかみ面として、段付き面取り部の内部に延びて段付き面取り部をつかむように構成することができる。このために、段付き面取り部には、固有の窪み部または他の固有の取付表面特徴を設けることができる。段付き面取り部の形状は、これらの特徴のために簡単に変更できる。

上記の説明は、本発明の特定の好ましい実施の形態のみを説明するものである。従って本発明は、上記実施例に限定されるものではない。即ち、当業者であれば、ここに詳述されている本発明の教示を活用し実行するために、改良及び変形が可能または可能になることを十分に理解できる。従って、全ての適切な改良、変形及び同等のものを用いることができ、そのような改良、変形及び同等のものは、上述の本発明の範囲及び請求の範囲の範囲に含まれる。

１００ プレート
１１０ 第１のキャリパー対向面
１２０ 第２の摩擦対向面
１３０ 先端部
１４０ 後端部
１５０ ラベル部
１６０ 橋部
１７０ 一体成形用穴部
１９０ 段付き面取り部
２３０ 摩擦材料
２４０ シム
２５０ キャリパー
２６０ 端部
２９０ コーナー部
３００ ピストン

Claims (10)

1. ほぼ平らな金属本体部を備えるブレーキ受け板であって、
   前記金属本体部は、
   摩擦対向面と、
   対向キャリパー対向面と、
   一対の相対的に長いエッジ部及び一対の相対的に短いエッジ部とを備え、
   前記一対の相対的に長いエッジ部の少なくとも一方は、段付き面取り部を有していることを特徴とするブレーキ受け板。
2. 前記段付き面取り部は、前記対向キャリパー対向面に近接している請求項１に記載のブレーキ受け板。
3. 前記段付き面取り部は、１つの段部を有している請求項１に記載のブレーキ受け板。
4. 前記段付き面取り部は、略Ｌ字形である請求項３に記載のブレーキ受け板。
5. 前記段付き面取り部は、前記ブレーキ受け板の全長に沿って延びている請求項１に記載のブレーキ受け板。
6. 前記段付き面取り部を有する前記エッジ部は、その端から端にわたって湾曲している請求項１に記載のブレーキ受け板。
7. 前記ブレーキ受け板は、一体成形されたブレーキ受け板である請求項１に記載のブレーキ受け板。
8. 前記ブレーキ受け板は、前記摩擦対向面に摩擦材料を受け入れるように形成され、前記摩擦材料は前記段付き面取り部と接触しない請求項１に記載のブレーキ受け板。
9. 前記ブレーキ受け板は、ブレーキキャリパーの半径範囲または内側コーナーに隣接して前記段付き面取り部を備えた前記エッジが位置するように、前記ブレーキキャリパーに嵌まる大きさである請求項１に記載のブレーキ受け板。
10. 前記段付き面取り部は、前記ブレーキ受け板用のクリアランスが前記キャリパーの半径範囲または前記内側コーナーに隣接して位置することを許容する大きさである請求項９に記載のブレーキ受け板。

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