JP2014211196A - ディスクブレーキ用摩擦パッド組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】パッド組立体全体を薄型化できるディスクブレーキ用摩擦パッド組立体を提供する。【解決手段】バックプレート１７に収容空間２９を隔てて平行に固定され複数のガイド孔部３９が穿設されたガイドプレート１９と、摩擦材４１の裏面に固着された裏板部２３に、ガイド孔部３９に揺動自在に嵌合するプレート嵌合部４５と、抜け止めフランジ部４７とを備え、ガイド孔部３９に挿入装着されて、ディスクロータと摩擦材４１との接触時に作用する制動トルクをプレート嵌合部４５からガイドプレート１９に伝達すると共に、裏板部２３の背面側に設けられたバネ部材５３によってガイドプレート１９側に付勢される複数のライニング組立体２１と、バックプレート１７の内面とガイドプレート１９の内面との間に固定され、抜け止めフランジ部４７に形成される切欠き部５９に係合してライニング組立体２１の回転を規制する回転規制板３７と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、バックプレートとガイドプレートの間に、ライニング組立体が揺動自在に支持されて、前記ライニング組立体がディスクロータへ押圧された時の摺動摩擦によって制動力を発生するディスクブレーキ用摩擦パッド組立体に関し、特に、摩擦パッド組立体全体の薄型化を実現するための改良に関する。

ディスクブレーキ装置には、車軸に固定されるディスクロータと、このディスクロータに対峙するトルク受けプレート（バックプレート）にライニング部材を組み付けたディスクブレーキ用摩擦パッド組立体と、トルク受けプレートをディスクロータに向かって進退駆動するアクチュエータを内蔵して車体フレームに固定されるブレーキキャリパと、を具備したものが知られる。このディスクブレーキ装置では、トルク受けプレートをディスクロータ側に進出させて、ライニング部材がディスクロータへ押圧された時の摺動摩擦によって制動力を発生する。

鉄道車両用のディスクブレーキ装置では、ディスクロータやディスクブレーキ用摩擦パッド組立て体が大型であるため、ディスクロータに押圧させるライニング部材を一体部品で形成すると、摩擦熱等でディスクロータに発生するうねり等のために非接触の領域が多くなり、安定した摩擦面積を維持できず、安定した制動特性が得られない。
また、ディスクロータとの接触によってライニング部材が不用意に回転すると、それにより制動トルクの伝達にロスが発生したり、ブレーキノイズが発生したりしてしまう。そのため、ライニング部材の回転を規制する手段が必要になり、部品の増加がコストアップを招くと同時に、部品の増加に伴う組み立て工程数の増加が生産性の低下を招く。

そこで、このような問題を解決するために、ガイドプレートに旋回自在（揺動自在）に支持されてディスクロータへ押圧されるライニング組立体が、摩擦材の裏面に固着された裏板部に、外周面がガイドプレートのガイド孔部に旋回自在に嵌合するプレート嵌合部と、ガイド孔部よりも大きな外径の抜け止めフランジ部と、トルク受けプレート側に向って抜け止めフランジ部に隆起形成された曲面凸部とが一体形成され、ディスクロータと摩擦材との接触時に作用する制動トルクをプレート嵌合部からガイドプレートに伝達し、ガイドプレートに固着されたトルク受けプレートと裏板部の背面との間に装着されたバネ部材によってガイドプレート側に付勢された状態に支持された構成のディスクブレーキ用摩擦パッド組立て体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このような構成のディスクブレーキ用摩擦パッド組立て体では、制動時にライニング組立体に作用する制動トルクは、ガイドプレートに伝達され、さらにガイドプレートが固定されているトルク受けプレートにダイレクトに伝達される。また、ディスクロータへライニング組立体を押圧する押圧力は、トルク受けプレートから、該トルク受けプレートに当接している曲面凸部を介して、曲面凸部が一体形成されているライニング組立体の裏板部に作用する。
即ち、ライニング組立体から制動トルクを受ける部材と、ライニング組立体へ押圧力を作用させる部材とが別個に設定されており、ライニング組立体へ押圧力を作用させる曲面凸部とトルク受けプレートとの接触部には、大きい負荷となる制動トルクが作用しない。そのため、押圧力を伝達する各接触部は、制動トルクを受け止める玉継手等の堅牢な係合にする必要がなく、加工精度の緩和によるコストの節減、生産性の向上を実現することができる。

また、裏板部とガイドプレートの間には、裏板部の外周面がガイド孔部に対して相対回転するのを阻止する回転防止機構が設けられて、制動トルクの伝達にロスが発生したり、ブレーキノイズが発生したりするのを防止している。そこで、各ライニング組立体の旋回挙動を規制する回転規制部が、裏板部に形成された係合孔と、リンクプレートに突設された回転規制部との嵌合によって行われる構成の従来のディスクブレーキ用摩擦パッド組立て体に比べて、軸方向寸法を小さくできる。

特開２０１２−１４１０５５号公報

ところで、従来のディスクブレーキ用摩擦パッド組立て体は、軸方向寸法が大きくなると、既存の鉄道車両用線のキャリパに装着することが困難となる場合がある。そこで、軸方向寸法を小さくしてパッド組立体全体を薄型化するために、ライニング組立体の裏板部の外周に係合突起を突設した回転防止機構を備えた上記摩擦パッド組立体の場合、裏板部の形状が複雑化する。この裏板部の形状の複雑化は、摩擦材を焼結する際に使用される焼結型の複雑化を招き、コストアップとなり好ましくない。また、ライニング組立体の薄型化のために、裏板部を薄肉にすれば、制動時の熱変形が増加する。これに加え、裏板部とトルク受けプレートの間に配設されるバネ部材（皿バネ）に対しても、薄肉となった裏板部から熱が容易に伝わる。皿バネは、熱衝撃が繰り返されることにより、へたりの発生が懸念される。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、摩擦パッド組立体全体を薄型化できるとともに、制動時における裏板部の熱変形やバネ部材のへたりを抑制できるディスクブレーキ用摩擦パッド組立体を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） ディスクロータに向かって進退駆動されるバックプレートと、前記バックプレートに収容空間を隔てて平行に固定され複数のガイド孔部が穿設されたガイドプレートと、摩擦材の裏面に固着された裏板部に、外周面が前記ガイド孔部に揺動自在に嵌合するプレート嵌合部と、前記ガイド孔部よりも大きな外径の抜け止めフランジ部とを備え、前記ガイドプレートの背面側から前記ガイド孔部に挿入装着されて、前記ディスクロータと前記摩擦材との接触時に作用する制動トルクを前記プレート嵌合部から前記ガイドプレートに伝達すると共に、前記裏板部の背面側に設けられたバネ部材によって前記ガイドプレート側に付勢された状態に支持される複数のライニング組立体と、前記バックプレートの内面と前記ガイドプレートの内面との間に固定され、前記抜け止めフランジ部に係合して前記ライニング組立体の回転を規制する回転防止機構を有する回転規制板と、を備えることを特徴とするディスクブレーキ用摩擦パッド組立体。

上記（１）の構成のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体によれば、ライニング組立体の回転を規制するための回転防止機構を有する回転規制板がバックプレートの内面とガイドプレートの内面との間に固定され、該回転規制板の厚みを裏板部の厚み範囲内とすることができる。このため、回転規制板の厚みは、摩擦パッド組立体全体の厚みの積み上げには影響しなくなる。また、回転規制板に係合してライニング組立体の回転を規制するフランジ部は、裏板部の外周に突設した従来の係合突起に比べて形状を単純化することができる。
更に、ライニング組立体の薄型化のために裏板部を薄肉にしていた従来に比べて裏板部の板厚を厚くしても、摩擦パッド組立体全体の薄型化は可能となる。そこで、裏板部のフランジ部と回転規制板との確実な係合が容易となる。

（２） 上記（１）の構成のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体であって、前記裏板部の背面に形成された収容凹部には、前記バネ部材が当接するバネ座面と、前記バックプレートに当接する当接曲面部とを有する嵌着板が収容されることを特徴とするディスクブレーキ用摩擦パッド組立体。

上記（２）の構成のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体によれば、裏板部とは別体の嵌着板が、裏板部の裏面に設けられた収容凹部に収容されるので、嵌着板の材料選定を最適化することができる。即ち、より熱伝導係数の小さい材質を選択できる。これにより、裏板部からバネ部材への熱の伝導を抑制し、制動時の摩擦熱によるバネ部材の熱へたりを抑えることができる。また、当接曲面部が嵌着板に形成されることで、裏板部にはフランジ部と裏面に収容凹部を設けるのみでよいので、裏板部をプレス成形等で簡単に成形することができる。

（３） 上記（１）又は（２）の構成のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体であって、前記回転規制板が、前記バックプレートと前記ガイドプレートとを貫通する締結部材により挟持固定されることを特徴とするディスクブレーキ用摩擦パッド組立体。

上記（３）の構成のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体によれば、収容空間を隔てて平行に固定されたバックプレートとガイドプレートの中央部近傍が、回転規制板と共に締結部材により挟持固定されることにより、剛性が高まり、バックプレート及びガイドプレート自体の板厚を薄くすることが可能となる。

本発明に係るディスクブレーキ用摩擦パッド組立体によれば、パッド組立体全体を薄型化できるとともに、制動時における裏板部の熱変形やバネ部材のへたりを抑制できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係るディスクブレーキ用摩擦パッド組立体の分解斜視図である。 図１に示したガイドプレートにライニング組立体と回転規制板が取り付けられた状態を示す分解斜視図である。 図１に示したディスクブレーキ用摩擦パッド組立体の組み立てられたものをガイドプレート側から見た平面図である。 図１に示したディスクブレーキ用摩擦パッド組立体の組み立てられたものをバックプレート側から見た平面図である。 （ａ）は図３におけるＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図３におけるＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図４におけるＣ−Ｃ断面図である。 変形例に係るディスクブレーキ用摩擦パッド組立体のバックプレートが外された状態を示す平面図である。 他の変形例に係る裏板部と回転規制板の要部平面図である。 図１に示したディスクブレーキ用摩擦パッド組立体が組み込まれたディスクブレーキ装置の斜視図である。 図８に示したディスクブレーキ装置の平面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図５は本発明の一実施形態に係るディスクブレーキ用摩擦パッド組立体を示したものである。
本実施形態に係るディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１は、鉄道車両用のディスクブレーキ装置１３（図９参照）に使用されるもので、車軸上のディスクロータ（不図示）の周方向に配置される。ディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１は、ディスクロータに対峙して配置され、車体フレーム（不図示）に固定されたキャリパ１５（図９参照）に内蔵のアクチュエータによってディスクロータに向かって進退駆動される。

本実施形態のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１は、図１乃至図４に示すようにアクチュエータによってディスクロータに向かって進退駆動されるバックプレート１７と、バックプレート１７のディスクロータ側に連結固定されるガイドプレート１９と、ガイドプレート１９に揺動可能に嵌合支持された複数個（本実施形態では１１個）のライニング組立体２１と、を備えている。

図２に示すように、バックプレート１７は、ガイドプレート１９にライニング組立体２１を挿入装着し、バネ部材５３をライニング組立体２１の背面側に装着した状態で取り付けられる。バックプレート１７は、裏板部２３との間に収容空間２９を開けるため、平板材の周縁部に周壁３１を突出形成して裏板部２３の背面側を密封する薄皿状に成形されている。バックプレート１７は、ライニング組立体２１の裏板部２３との間に収容空間２９を開けて、リベット３３によりガイドプレート１９の外周部に固着される。

バックプレート１７の背面には、アンカープレート３５がリベット３２により固定装備されている。このアンカープレート３５がキャリパ１５に内蔵されたアクチュエータに連結されており、バックプレート１７がディスクロータに向って進退駆動されることにより、ディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１は、ディスクロータへの進退駆動が可能になる。更に、アンカープレート３５は、バックプレート１７と共にガイドプレート１９及び回転規制板３７を挟持固定するリベット３４によっても固定されている。

ガイドプレート１９は、バックプレート１７に収容空間２９を隔てて平行に固定される。ガイドプレート１９は、ガイド孔部３９が所定の離間間隔で複数（１１個）形成されていて、ガイド孔部３９にライニング組立体２１が装着される。ガイドプレート１９は、制動時にガイド孔部３９に装着されたライニング組立体２１に作用する制動トルクを受け止めることができる所定の板厚を有した平板材で形成されている。

ライニング組立体２１は、略円板状に成型された摩擦材４１と、この摩擦材４１の裏面に固着された裏板部２３と、裏板部２３の裏面（摩擦材４１と反対側の面）に配置される嵌着板４３と、から構成されている。裏板部２３には、外周面がガイドプレート１９に貫通形成された円形のガイド孔部３９に揺動自在に嵌合するプレート嵌合部４５と、ガイド孔部３９よりも大きな外径のフランジ部４７とが一体形成されている。裏板部２３は、フランジ部４７を有することによって、ガイド孔部３９から突出する摩擦材４１を保持し、ライニング組立体２１のガイド孔部３９からの抜けを規制する。

裏板部２３の背面には、円形凹状の収容凹部４９が形成される。収容凹部４９には、嵌着板４３と、バネ部材５３とが収容される。嵌着板４３は、金属からなり、円形板状に形成される。嵌着板４３には、裏板部２３に比べ、熱伝導率の小さい金属が使用される。嵌着板４３の中心には、バックプレート１７に当接する当接曲面部５１が円形凸曲面となって突出して形成され、当接曲面部５１の周囲にはバネ部材５３が当接する円環状のバネ座面が形成される。
そこで、収容凹部４９に収容された嵌着板４３のバネ座面にはバネ部材５３がセットされる。本実施形態のバネ部材５３は、外径が嵌着板４３のバネ座面の外径よりも小さく、内径が当接曲面部５１の外径よりも大きく設定されている環状の皿バネである。そこで、バネ部材５３は、一端側（外径側）が嵌着板４３側となるようにバネ座面にセットされ、他端側（内径側）がバックプレート１７に当接して、圧縮状態にされる。当接曲面部５１は、制動時、バネ部材５３が圧縮されることでバックプレート１７に当接する。

摩擦材４１は、ガイド孔部３９を挿通可能なように、外径がガイド孔部３９の内径よりも小さく設定されている。
また、プレート嵌合部４５は、本実施形態の場合、ガイド孔部３９との摺接によるライニング組立体２１の揺動動作が円滑になるように、ガイド孔部側に凸の曲面状に形成されている。

ライニング組立体２１は、摩擦材４１がガイドプレート１９の正面側に突出するように、ガイドプレート１９の背面側からガイド孔部３９に挿入装着される。ガイド孔部３９に挿入装着されたライニング組立体２１は、バックプレート１７との間に圧縮状態で装着されるバネ部材５３によって、ガイドプレート１９側に付勢された状態に支持される。

従って、ライニング組立体２１は、収容空間２９に収容され一端側がバックプレート１７との間にバネ部材５３を挟むとともに、バネ部材５３の内孔５５を通じて当接曲面部５１がバックプレート１７に接触可能となる一方、他端側がガイド孔部３９から突出される。

バネ部材５３は、バックプレート１７と裏板部２３との間に挟まれた圧縮状態では、フランジ部４７がガイド孔部３９の周縁部に当接した状態に維持されるように、ライニング組立体２１を付勢する。この際、バネ部材５３は、許容撓み量の範囲で嵌着板４３とバックプレート１７との間に装着される。
バネ部材５３がこの様に設定されることで、ロータ面の熱変形による差異や、ライニング厚の差異による夫々のライニング組立体２１に作用する荷重差が、ライニングの過負荷現象となることを緩和できる。

ディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１は、それぞれのライニング組立体２１が、回転規制板３７における第１の回転防止機構により回転規制されている。このため、裏板部２３には、フランジ部４７に切欠部５９（図２参照）が設けられている。

バックプレート１７の内面とガイドプレート１９内面との間に固定される回転規制板３７は、バックプレート１７とアンカープレート３５とを貫通する締結部材である複数のリベット３４により挟持固定される。
本実施形態では、図２に示すように、１１個のライニング組立体２１が、二段の弧状となって配置される。外周側には７個、内周側には４個のライニング組立体２１が並ぶ。回転規制板３７は、帯状のものが弧状となって、これら７個の外側のライニング組立体２１と、４個の内側のライニング組立体２１の間に配置される。

ライニング組立体２１の裏板部２３は、フランジ部４７に矩形状の切欠部５９が形成されている。一方、回転規制板３７には、それぞれの切欠部５９に係合する凸片部６１が複数形成されている。回転規制板３７は、裏板部２３の板厚の範囲内の厚みとされ、バックプレート１７とガイドプレート１９に挟まれて固定される。回転規制板３７は、フランジ部４７の切欠部５９に凸片部６１が係合することで、ライニング組立体２１の回転を阻止する第１の回転防止機構を有している。

回転規制板３７は、裏板部２３の板厚の範囲内の厚みとされる。ライニング組立体２１は、例えば図５（ｂ）に示すように、裏板部２３の収容凹部４９に収容された嵌着板４３の当接曲面部５１がバックプレート１７に当接し、当接曲面部５１の接触点を中心としてピポット支持されて旋回可能となる。この際、裏板部２３は、旋回が可能となるように、フランジ部４７がバックプレート１７から若干量、離間している。一方、回転規制板３７は、バックプレート１７に接して固定される。回転規制板３７は、バックプレート１７と反対側の面が、切欠部５９においてフランジ部４７の板厚内に位置する。回転規制板３７の凸片部６１は、フランジ部４７の切欠部５９よりも更に突出して、収容凹部４９へ貫通させてもよい。この場合、回転規制板３７は、フランジ部４７の板厚の範囲内の厚みとなることで、バックプレート１７と反対側の面と、裏板部２３とに、上記の離間分の図５（ｂ）に示す隙間Ｓが形成される。この隙間Ｓによって、裏板部２３は、旋回時に回転規制板３７との干渉が回避される。

次に、図１及び図２を参照してディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１の組立手順を説明する。
先ず、背面を上方に向けてセットされたガイドプレート１９のガイド孔部３９に、摩擦材４１がガイドプレート１９の正面側に突出するようにライニング組立体２１が挿入装着される。ガイド孔部３９に挿入装着されたライニング組立体２１は、フランジ部４７がガイド孔部３９の周縁部に当接した状態とされる。

次に、バネ部材５３が、それぞれのライニング組立体２１における裏板部２３の収容凹部４９に固定された嵌着板４３のバネ座面に順次載置される。嵌着板４３のバネ座面に載置されたバネ部材５３は、大径側がバネ座面に接する。

そして、回転規制板３７の凸片部６１がライニング組立体２１の切欠部５９に係合するようにガイドプレート１９に載置された状態で、バックプレート１７がリベット３３によりガイドプレート１９の外周部に固着される。尚、バックプレート１７の外側には、予めリベット３２によって、アンカープレート３５が固定されている。更に、バックプレート１７とガイドプレート１９の中央部近傍は、ガイドプレート１９及びバックプレート１７と共に回転規制板３７を貫通するリベット３４によって、挟持固定される。

次に、上記構成を有するディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１の作用を説明する。
以上に説明した本実施形態のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１では、キャリパ１５に内蔵のアクチュエータによってバックプレート１７がディスクロータ側に移動して摩擦材４１がディスクロータに押圧された際、摩擦材４１に作用する押圧荷重が設定荷重を超えると、バネ部材５３が撓んで裏板部２３に固定された嵌着板４３の当接曲面部５１がバネ部材５３の内孔５５から突出してバックプレート１７に当接するとともに、当接曲面部５１によってライニング組立体２１の傾きが許容される。
当接曲面部５１が当接するバックプレート１７の部位（バックプレート１７の正面）は、ライニング組立体２１の揺動動作時に、揺動動作に伴って接点が自由に移動できるように、平滑面に仕上げられている。

また、本実施形態のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１では、バックプレート１７に対するライニング組立体２１の位置規制は、ライニング組立体２１のディスクロータ面と平行な方向に対しては、ライニング組立体２１のプレート嵌合部４５とガイドプレート１９のガイド孔部３９との嵌合によって行い、また、ディスクロータ面と直交する方向に対しては、裏板部２３の背面に固定された嵌着板４３とバックプレート１７との間に装着されたバネ部材５３の付勢力によって行う。
従って、制動時にライニング組立体２１に作用する制動トルクは、ガイドプレート１９に伝達され、このガイドプレート１９が固定されているバックプレート１７にダイレクトに伝達される。
また、制動時にディスクロータへライニング組立体２１を押圧する押圧力は、バックプレート１７から、バネ部材５３を介してライニング組立体２１に作用する。

即ち、ライニング組立体２１から制動トルクを受けるガイドプレート１９と、ライニング組立体２１へ押圧力を作用させるバックプレート１７とが別個に設定されている。このため、ライニング組立体２１へ押圧力を作用させるバネ部材５３とライニング組立体２１との接触部や、バネ部材５３及び当接曲面部５１とバックプレート１７との間の接触部には、大きい負荷となる制動トルクが作用しない。
そのため、押圧力を伝達するバネ部材５３及び当接曲面部５１と、ライニング組立体２１とのそれぞれの接触部は、制動トルクを受け止める玉継手等の堅牢な係合にする必要がなく、加工精度の緩和によるコストの節減、生産性の向上を実現することができる。

また、上記したディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１では、複数個のライニング組立体２１を平面状に敷き並べた形態であるが、ライニング組立体２１の背面とバックプレート１７との間に挟まれるように配置されたバネ部材５３が、ライニング組立体２１の厚さ方向の寸法公差を吸収するため、ディスクロータに対するそれぞれのライニング組立体２１の接触性にばらつきが生じることを防止できる。
従って、ライニング組立体２１の厚さ方向の寸法公差の影響を受けずに、安定した制動特性を維持することができる。

更に、上記したディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１では、ガイドプレート１９とバックプレート１７とを外周部においてリベット３３で締結して一体の筐体構造とすると共に、収容空間２９を隔てて平行に固定されたバックプレート１７とガイドプレート１９の中央部近傍が、回転規制板３７と共にリベット３４により挟持固定されることにより、剛性が高まり、バックプレート１７及びガイドプレート１９自体の板厚を薄くすることが可能となる。そのため、ディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１全体を薄型化できるとともに、使用部品の加工精度の緩和や部品の軽量化によるコストの節減、生産性の向上を実現することができる。

また、上記したディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１では、摩擦材４１に作用する押圧荷重が設定荷重を超えた際、ライニング組立体２１を傾き可能に支持する当接曲面部５１が嵌着板４３に一体形成されていて、ユニバーサルジョイント等の独立した専用部品を追加していないため、部品の増加に起因したコストアップや組み立て工程数の増加による生産性の低下といった不都合の発生を回避できる。

また、上記したディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１では、それぞれのガイド孔部３９に装着されたライニング組立体２１に作用する制動トルクを受け止めるガイドプレート１９が所定の板厚を有する平板材で形成されている。そのため、ガイドプレート１９は、制動時にライニング組立体２１から加わる制動トルクをそれぞれのガイド孔部３９の板厚方向に延びる内周面で受けることができる。そこで、所定の板厚を有して十分な剛性を備えたガイドプレート１９は、薄板材から曲げ形成したガイドプレート１９のガイド孔部３９のようにライニング組立体２１から加わる制動トルクによりガイド孔部３９に曲げ変形を生じるおそれがなく、ライニング組立体２１のガイド孔部３９でのスムーズな揺動動作を確保することができる。

また、上記したディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１では、制動トルクの伝達のためにガイドプレート１９のガイド孔部３９に内接するプレート嵌合部４５がガイド孔部３９側に凸の曲面状に形成されている。そのため、ライニング組立体２１の揺動動作時に、プレート嵌合部４５がガイド孔部３９の内周面を低摩擦力で摺動することができ、プレート嵌合部４５とガイド孔部３９との摺接によるライニング組立体２１の揺動動作を円滑にすることができる。なお、プレート嵌合部４５の形状は、ガイド孔部３９側に凸の曲面状に限らず、ストレートな円筒面状でもよい。

また、上記したディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１では、裏板部２３に、嵌着板４３と共にバネ部材５３の一端側（外径側）を収容する収容凹部４９が凹設されている。そのため、バネ部材５３を裏板部２３との間に位置決めできると共に、裏板部２３とバックプレート１７との配置間隔が増大することを抑止することができ、ディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１において、ディスクロータの摺動面と直交する方向の寸法を抑えてこれによっても薄型化することができる。

また、本実施形態に係るディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１によれば、ライニング組立体２１の回転を規制するための第１の回転防止機構を有する回転規制板３７の厚みを裏板部２３の厚み範囲内とすることができる。このため、回転規制板３７の厚みは、ディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１全体の厚みの積み上げには影響しなくなる。
即ち、本実施形態のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１の構成では、バックプレート１７から摩擦材４１までの厚みが、実質的に裏板部２３の厚みと同程度となる。この厚みの範囲内に、フランジ部４７、バネ部材５３、回転規制板３７が配置されることになる。

更に、ライニング組立体の薄型化のために裏板部を薄肉にしていた従来に比べて裏板部２３の板厚を厚くしても、パッド組立体全体の薄型化は可能となる。そこで、裏板部２３のフランジ部４７と回転規制板３７との確実な係合が容易となる。

また、本実施形態のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１では、一枚物の回転規制板３７が、バックプレート１７とガイドプレート１９の間に挟まれて一体に固定される。これにより、バックプレート１７と、ガイドプレート１９と、双方の間の収容空間２９を通る回転規制板３７とが一体の構造体となり、強固な筐体構造が得られる。バックプレート１７の外側に固定されるアンカープレート３５と、バックプレート１７と、回転規制板３７と、ガイドプレート１９とは、これらを貫通するリベット３４によって一括して共締めできる。この場合、リベット３４の頭部は、ガイドプレート１９のリベット収容凹部６７に収容することで、ガイドプレート１９の表面から突出しなくなる。

また、本実施形態のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１によれば、別体の嵌着板４３が、裏板部２３の裏面に設けられた収容凹部４９に収容されるので、嵌着板４３の材料選定を最適化することができる。即ち、より熱伝導係数の小さい材質を選択できる。これにより、裏板部２３からバネ部材５３への熱の伝導を抑制し、制動時の摩擦熱によるバネ部材５３の熱へたりを抑えることができる。また、当接曲面部５１が嵌着板４３に形成されることで、裏板部２３にはフランジ部４７と裏面に収容凹部４９を設けるのみでよいので、裏板部２３をプレス成形等で簡単に成形することができる。
また、回転規制板３７の凸片部６１に係合してライニング組立体２１の回転を規制するフランジ部４７の切欠部５９は、裏板部の外周に突設した従来の係合突起に比べて形状を単純化することができる。また、同一径とした場合、係合突起が外周に突設される裏板部よりも、切欠部５９を形成する裏板部２３の方が、同一寸法の金属板から打ち抜く数を大きくできるので、材料歩留まりが向上する。

次に、上記のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１が用いられたディスクブレーキ装置１３を説明する。
図８及び図９に示したディスクブレーキ装置１３は、ディスク付車輪（不図示）を制動する。ディスク付車輪は、一対のディスクロータ（不図示）により、鉄道車両用の車輪を挟持している。ディスク付車輪は、両ディスクと車輪を、円周方向複数箇所で互いに整合する部分に形成した取付孔にボルトとナットを螺合し締め付けている。この構成により、車輪の両側に両ディスクロータを車輪と共に回転するように支持している。

本実施形態のディスクブレーキ装置１３は、固定フレーム６９が車台に固定される。固定フレーム６９は、上端部に設けた取付部７１により、車台等の、車輪の周囲部分に取付固定される。取付部７１は、下方に垂れ下がった垂下部７３に上下一対の支持軸７５を設けている。この取付部７１を車台等に結合固定した状態で、これら支持軸７５は、車輪の回転軸に対し平行になる。支持軸７５の両端部には、キャリパ１５の基部７７を構成する、上下２箇所ずつ、合計４箇所に設けた支持板部７９が結合固定される。支持軸７５の中間部は、それぞれ垂下部７３の上下２箇所位置に設けたガイド筒部８１に、軸方向の変位を可能に挿通している。互いに対向する支持板部７９同士の間隔は、それぞれ両ガイド筒部８１の軸方向長さよりも長い。これらガイド筒部８１の両端開口部と支持板部７９との間には、弾性変形可能なベローズ８３を設けている。この構成によりキャリパ１５を固定フレーム６９に対し、車輪の軸方向の変位を可能に支持している。

キャリパ１５は、それぞれの基端部を基部７７に連続させた、一対の押圧腕８５を有する。これら押圧腕８５は、この基部７７から車輪を軸方向両側から挟む位置にまで延出されている。押圧腕８５は、先端部に第１パッド支持部８７及び第２パッド支持部８９をそれぞれ設けている。これらパッド支持部のうちの一方の第１パッド支持部８７は、単なる枠状とし、この第１パッド支持部８７の内側面に、一方のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１を支持している。

これに対して、他方の第２パッド支持部８９は、制動力発生用の、複数組のアクチュエータを内蔵している。アクチュエータは、シリンダ式、ダイヤフラム式、ベローズ式等のものが採用される。アクチュエータは、圧力流体の給排により軸方向寸法を拡縮でき、第２パッド支持部８９の内側面側にディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１を、軸方向の変位を可能に支持する。

ディスクブレーキ装置１３は、制動時、アクチュエータに圧力流体を送り込み、アクチュエータの軸方向寸法を拡大する。そして、一方のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１のライニング組立体２１を、車輪の両側面に支持した一対のディスクロータのうちの一方のディスクロータの被制動側摩擦面に押し付ける。すると、この押し付けの反作用として、キャリパ１５が押し付け方向と反対方向に変位し、他方のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１のライニング組立体２１を、他方のディスクロータの被制動側摩擦面に押し付ける。この結果、一対のライニング組立体２１の摩擦材４１と、両側のディスクロータの被制動側摩擦面とが摩擦しあって、制動が行われる。

本実施形態のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１は、図９に示すように、パッド組立体全体の厚みＴが薄型化されることにより、従来では装着が困難であった、被制動側摩擦面間寸法Ｗを有する車輪に適用することができる。

従って、上述したように本実施形態に係るディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１によれば、パッド組立体全体を薄型化できるとともに、制動時における裏板部２３の熱変形やバネ部材５３のへたりを抑制できる。

なお、本発明のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
上記実施形態のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１においては、回転規制板３７の凸片部６１をライニング組立体２１における裏板部２３の切欠部５９に係合させることによって、１１個全てのライニング組立体２１の回転を回転規制板３７だけで規制する第１の回転防止機構を有する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。

図６に示した変形例に係るディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１０によれば、回転規制板３８の凸片部６１を一部のライニング組立体２１における裏板部２３の切欠部５９に係合させる第１の回転防止機構により回転を規制すると共に、残りのライニング組立体２５及び２７は第１の回転防止機構と異なる回転防止機構により回転が規制されている。
即ち、図６に示すように、二段の弧状となって配置された内周側の４個のライニング組立体２１と、外周側の右側から３個までと、５個目のライニング組立体２１は、裏板部２３の切欠部５９に回転規制板３８の凸片部６１を係合させる第１の回転防止機構により回転が規制されている。

これに対し、図６に示すように、二段の弧状となって配置された外周側の左側から２個のライニング組立体２５は、略矩形状の係合凸状部５７が裏板部２３のフランジ部４７の外周面に突設されている。これら一対のライニング組立体２５は、係合凸状部５７同士を互いに係合させることにより、相互の回転を阻止する構成とされている。
この係合凸状部５７は、ライニング組立体２５の旋回動作を妨げることがない適度なクリアランスを有して先端部が互いに向き合うように近接して配置される。先端部は、フランジ部４７の外周面における接線に対して平行に所定幅延びる当接面とされている。一対のライニング組立体２７が相互に回転すると、近接した係合凸状部５７の先端部同士が係合して相互の回転を阻止することができる。

また、二段の弧状となって配置された外周側の中央の１個のライニング組立体２７は、略矩形状の係合凸状部５８が裏板部２３のフランジ部４７の外周面に突設されている。このライニング組立体２７は、係合凸状部５７を回転規制板３８の一部に当接させる第２の回転防止機構により、ライニング組立体２７の回転を阻止する構成とされている。この係合凸状部５８は、先端部が回転規制板３８の側面に対して対向する当接面とされている。

このように、図６に示したディスクブレーキ用摩擦パッド組立体１１０の複数のライニング組立体２１，２５，２７における回転防止機構のように、ライニング配置等によりライニング組立体における複数の異なる回転防止機構を適宜選択して組み合わせることもできる。

図７は、裏板部２３のフランジ部４７に形成された矩形状の切欠部５９に代えて、弓形状の切欠部６３を形成したライニング組立体２８を示す要部拡大図である。
弓形状の切欠部６３は、フランジ部４７を円周上の２点を結ぶ直線で切除して形成することができる。この場合、切欠部６３が形成された裏板部２４は、回転規制板３８の直線状の側面６５に当接して、回転が阻止される第３の回転防止機構を構成している。
このような弓形状の切欠部６３は、矩形状の切欠部５９に比べて更に簡単に形成することができる。

１１…ディスクブレーキ用摩擦パッド組立体
１７…バックプレート
１９…ガイドプレート
２１…ライニング組立体
２３…裏板部
２９…収容空間
３７…回転規制板
３９…ガイド孔部
４１…摩擦材
４３…嵌着板
４７…フランジ部
５１…当接曲面部
５３…バネ部材
５５…内孔
５９…切欠部
６１…凸片部（回転防止機構）

Claims (3)

1. ディスクロータに向かって進退駆動されるバックプレートと、
   前記バックプレートに収容空間を隔てて平行に固定され複数のガイド孔部が穿設されたガイドプレートと、
   摩擦材の裏面に固着された裏板部に、外周面が前記ガイド孔部に揺動自在に嵌合するプレート嵌合部と、前記ガイド孔部よりも大きな外径の抜け止めフランジ部とを備え、前記ガイドプレートの背面側から前記ガイド孔部に挿入装着されて、前記ディスクロータと前記摩擦材との接触時に作用する制動トルクを前記プレート嵌合部から前記ガイドプレートに伝達すると共に、前記裏板部の背面側に設けられたバネ部材によって前記ガイドプレート側に付勢された状態に支持される複数のライニング組立体と、
   前記バックプレートの内面と前記ガイドプレートの内面との間に固定され、前記抜け止めフランジ部に係合して前記ライニング組立体の回転を規制する回転防止機構を有する回転規制板と、
   を備えることを特徴とするディスクブレーキ用摩擦パッド組立体。
2. 請求項１に記載のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体であって、
   前記裏板部の背面に形成された収容凹部には、前記バネ部材が当接するバネ座面と、前記バックプレートに当接する当接曲面部とを有する嵌着板が収容されることを特徴とするディスクブレーキ用摩擦パッド組立体。
3. 請求項１又は２に記載のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体であって、
   前記回転規制板が、前記バックプレートと前記ガイドプレートとを貫通する締結部材により挟持固定されることを特徴とするディスクブレーキ用摩擦パッド組立体。

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