JP4077090B2 - ディスクブレーキ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車等の車両に制動力を付与するのに好適に用いられるディスクブレーキに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車等の車両に用いられるディスクブレーキとしては、ブレーキ鳴き等を低減するため摩擦パッドの裏面側に2枚のシム板を設け、ブレーキの操作時には、これらのシム板を介して摩擦パッドをディスクに押圧する構成としたものが知られている。
【0003】
この種の従来技術によるディスクブレーキを、図4ないし図8を参照して説明する。
【0004】
1は自動車の車輪と共に回転するディスク、2は該ディスク1のインナ側で車両の非回転部分に取付けられる取付部材で、該取付部材2は、図4に示す如くディスク1の周方向に離間してディスク1の外周側を跨ぐように軸方向に延びた一対の腕部3,3と、該各腕部3を連結した連結部4等とから構成されている。そして、各腕部3にはディスク1の軸方向に延びる凹溝状のパッドガイド部3Aがそれぞれ設けられている。
【0005】
5は取付部材2の各腕部3に摺動ピン(図示せず)等を介して摺動可能に支持されたキャリパで、該キャリパ5は、図5に示す如くディスク1のインナ側に配設されたインナ脚部5Aと、該インナ脚部5Aからディスク1の外周を跨いでアウタ側に延設されたブリッジ部5Bと、該ブリッジ部5Bの先端側から径方向内向きに屈曲して延び、ディスク1のアウタ側に配設されたアウタ爪部5C等とから構成されている。
【0006】
そして、キャリパ5は全体として断面略コ字状に形成され、その内側に囲まれた凹状の空間はディスク1が後述の摩擦パッド8,8と共に配置されるディスクパス部6となっている。また、インナ脚部5A内にはピストン7が摺動可能に挿嵌されている。
【0007】
8,8はディスク1の両面側に位置してキャリパ5との間に配設されたインナ側,アウタ側の摩擦パッドで、該各摩擦パッド8は、図5ないし図8に示す如く、表面9A、裏面9Bおよび外周面9Cを有する平板状の裏金9と、該裏金9の表面9A側に固着され、ディスク1と対面するライニング10とからなり、これらはディスク1の周方向に延びる略扇形状に形成されている。
【0008】
ここで、裏金9の表面9Aと外周面9Cとの間に全周に亘って形成された角隅部はほぼ直角に尖ったライニング側角隅部9Dとなり、裏面9Bと外周面9Cとの間には裏金9の長さ方向に延びるテーパ面9Eが形成されている。さらに、摩擦パッド8は、図4に示す如く裏金9の両端側に設けられた耳部9F,9Fが取付部材2の各パッドガイド部3A内に摺動可能に挿嵌され、各腕部3間でディスク1の軸方向に変位可能となっている。
【0009】
そして、ブレーキ操作時には、外部からの液圧供給によりキャリパ5のインナ脚部5A内でピストン7が摺動変位すると、このピストン7とキャリパ5のアウタ爪部5Cとが各摩擦パッド8をディスク1の両面側に押圧し、各摩擦パッド8からはディスク1に制動力が与えられる。
【0010】
11は摩擦パッド8の裏面側に設けられた略扇形状の内側シム板で、該内側シム板11は、図5ないし図8に示す如く、例えば硬質ゴム、樹脂等の摩擦係数が大きな材料を鋼板(図示せず)等にコーティングすることによって形成されている。そして、内側シム板11は、その外縁側に設けられた例えば4個の爪部12,12,…を用いて裏金9に取付けられ、その裏面9Bと当接している。
【0011】
13は例えばステンレス等のばね性を有する防錆金属板を用いて略扇形状に形成された外側シム板で、該外側シム板13は、内側シム板11上に重なり合うように当接する平板部14と、該平板部14の外周側に屈曲して設けられ、先端側がライニング10に向けて裏金9の厚さ方向に延びる外周側爪部15と、平板部14の内周側に位置して該外周側爪部15とほぼ同様に構成された内周側爪部16,16とを有している。そして、外側シム板13は、これらの外周側爪部15、内周側爪部16によって裏金9の裏面9B側に取付けられ、ディスク1の周方向にスライド可能となっている。
【0012】
ここで、外周側爪部15は、図8に示す如く平板部14の外縁側から屈曲して裏金9のテーパ面9Eに沿う折曲げ面15Aと、該折曲げ面15Aの先端側からライニング10に向けて折曲げられた折曲げ面15Bとから構成されている。そして、折曲げ面15Bは裏金9の外周面9Cに沿って延びる図8中の外形線A−Aに対して所定の角度α分だけライニング10側に傾斜し、先端側が裏金9のライニング側角隅部9Dと弾性的に当接している。
【0013】
また、折曲げ面15Bは、その傾斜方向とほぼ垂直な方向に作用する締付け力(締代)fをもって裏金9に当接し、この締付け力fのうち裏金9の厚さ方向に作用する分力は、外側シム板13と内側シム板11とを摩擦パッド8に取付けられた状態に保持するシム板保持力f1 となっている。
【0014】
さらに、内周側爪部16も図7に示す如く2箇所の折曲げ面16A,16Bを有し、先端側が裏金9のライニング側角隅部9Dに一定の締付け力をもって当接している。この結果、外側シム板13は表面側が内側シム板11とスライド可能に当接し、裏面側がキャリパ5のピストン7またはアウタ爪部5Cと対面した状態に保持される。
【0015】
そして、ブレーキ操作時には、ピストン7等が外側シム板13、内側シム板11を介して摩擦パッド8をディスク1に押圧すると、このとき摩擦パッド8はディスク1から伝わる回転力に引摺られ、内側シム板11と共に外側シム板13に対して周方向にスライド(摺動)する。
【0016】
これにより、ブレーキの操作時には、外側シム板13と内側シム板11とが相対的にスライドすることによってディスク1からキャリパ5側に伝わる回転力を抑制し、キャリパ5の取付状態、摩擦パッド8への押圧力等を安定化してブレーキ鳴き等を低減させる構成となっている。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、外側シム板13を裏金9に取付けるため、例えば外周側爪部15の折曲げ面15Bを傾斜させた状態で裏金9のライニング側角隅部9Dに締付け力fをもって当接させることにより、シム板保持力f1 を生じさせる構成としている。
【0018】
この場合、車両走行中の振動等に対して外側シム板13の取付状態を安定させるためには、例えば外周側爪部15の折曲げ面15Aを裏金9から径方向外側へと十分に張出すことによって折曲げ面15Bの傾斜角αを大きく設定し、シム板保持力f1 を大きく確保する構成とすればよい。
【0019】
しかし、キャリパ5のディスクパス部6内では、設計上の制限等により摩擦パッド8の周囲に大きな隙間を形成できないことが多く、裏金9から折曲げ面15Aを大きく張出すことが難しいため、外側シム板13の設計時には、外周側爪部15等の締付け力fを増大させることによってシム板保持力f1 を確保せざるを得ないことがある。
【0020】
このため、従来技術では、外周側爪部15、内周側爪部16の締付け力f等が過度に大きく形成される場合があり、これらの爪部15,16と裏金9との間で摺動時の摩擦抵抗が増大し易くなるため、ブレーキの操作時には、この摩擦抵抗により外側シム板13が摩擦パッド8、内側シム板11等に対して円滑にスライドできなくなる虞れがあり、ブレーキ鳴き等を低減させるのが難しくなるという問題がある。
【0021】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、外側シム板の爪部による摩擦パッドへの締付け力を軽減でき、ブレーキの操作時に外側シム板を円滑にスライドさせることができると共に、外側シム板等を摩擦パッドの裏面側に安定して取付けることができ、ブレーキ鳴き等を低減してブレーキ性能を向上できるようにしたディスクブレーキを提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明は、取付部材と、該取付部材にディスクの軸方向に変位可能に設けられたキャリパと、裏金と該裏金の表面側に添設されたライニングとからなり該キャリパによりディスクに押圧される摩擦パッドと、キャリパとの間に位置して該摩擦パッドの裏面側に設けられて裏金に当接する内側シム板と、裏金の裏面側にスライド可能に取付けられ、該内側シム板に重なり合うように当接する平板部の外縁側から屈曲して裏金の外周面に取付けられる爪部が形成された外側シム板とからなるディスクブレーキに適用される。
【0023】
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記外側シム板の爪部には、前記平板部に位置する基端部と前記ライニング側に延びた先端部との間に位置して3箇所の折曲げ面を形成し、該3箇所の折曲げ面は、前記平板部の外縁側からなす角が鈍角となるように前記ライニング側へ屈曲する第1の折曲げ面と、該第1の折曲げ面の先端側から屈曲して前記裏金の外周面とほぼ平行に沿う第2の折曲げ面と、該第2の折曲げ面の先端側からなす角が鈍角となるように前記ライニングに向けて折曲げられた第3の折曲げ面とにより構成し、前記爪部の先端となる第3の折曲げ面を、前記裏金の外周面と表面とによって形成されたライニング側角隅部に当接させる構成としたことにある。
【0024】
このように構成することにより、例えば外側シム板の爪部を第1の折曲げ面、第2の折曲げ面および第3の折曲面により、裏金の外形状に沿って略コ字状に形成でき、この爪部を裏金の裏面側から外周面を跨いでライニング側角隅部へと延設できる。この結果、爪部の先端となる第3の折曲げ面を裏金の表面側に廻込むように大きく傾斜させた状態でライニング側角隅部に当接させることができる。即ち、外側シム板の爪部は、例えば裏金の裏面側に配置された平板部から第1の折曲げ面を介して第2の折曲げ面を裏金の厚さ方向に延設できるので、第3の折曲げ面を裏金の表面側に近い位置で大きく折曲げることができ、この先端部を大きく傾斜させた状態で裏金のライニング側角隅部に当接させることができる。
【0025】
また、請求項2の発明では、前記爪部の第2の折曲げ面は、前記裏金の外周面から離間した位置で該外周面に沿って延びる構成としている。
【0026】
これにより、外側シム板の爪部を構成する第1,第2,第3の折曲げ面のうち第2の折曲げ面を、裏金の外周面から離間させた状態で当該外周面に沿って延ばすことができる。そして、爪部の先端となる第3の折曲げ面を裏金の外周面(外形線)に対してライニング側へと大きく傾斜させ、裏金の表面側に廻込むような方向からライニング側角隅部に当接させることができる。この結果、爪部先端の傾斜方向とほぼ垂直な方向で爪部からライニング側角隅部に加わる締付け力のうち、裏金の厚さ方向に加わるシム板用の保持力の割合を増大させることができる。
【0027】
さらに、請求項3の発明では、前記摩擦パッドの裏金には外周面と裏面との間に位置してテーパ面を形成し、前記外側シム板の爪部の第1の折曲げ面は、前記平板部の外縁側から屈曲して前記裏金のテーパ面に沿うように形成している。
【0028】
これにより、例えば裏金の裏面側に配置された平板部の外縁側から屈曲した第1の折曲げ面を、裏金のテーパ面に沿うように形成することができ、第1の折曲面を介して第2の折曲げ面を裏金の厚さ方向に延設できる。この結果、爪部の先端となる第3の折曲げ面を裏金の表面側に近い位置で大きく折曲げることができ、この先端部を大きく傾斜させた状態で裏金のライニング側角隅部に当接させることができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるディスクブレーキを、図1ないし図3に従って詳細に説明する。なお、実施の形態では、従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【0030】
21は本実施の形態によるディスクブレーキの摩擦パッド8に取付けられた外側シム板で、該外側シム板21は従来技術の外側シム板13とほぼ同様に、例えばステンレス等のばね性を有する防錆金属板を用いて略扇形状に形成されている。そして、外側シム板21は、図3に示す如く内側シム板11に重なり合うように当接する平板部22と、後述の外周側爪部23と、内周側爪部24とからなり、これらの外周側爪部23、内周側爪部24によって裏金9の裏面9B側にスライド可能に取付けられるものである。
【0031】
23は平板部22に屈曲して設けられた外周側爪部で、該外周側爪部23は基端側が平板部22の外周側に一体形成され、先端側がライニング10側に向けて裏金9の厚さ方向に延びている。しかし、本実施の形態による外周側爪部23は全体として略コ字状に屈曲して形成されている。
【0032】
即ち、外周側爪部23は、図2に示す如く平板部22の外縁側からなす角が鈍角となるように屈曲して裏金9のテーパ面9Eに沿う第1の折曲げ面23Aと、該第1の折曲げ面23Aの先端側から屈曲して裏金9の外周面9Cとほぼ平行に沿う第2の折曲げ面23Bと、該第2の折曲げ面23Bの先端側からなす角が鈍角となるようにライニング10に向けて折曲げられた第3の折曲げ面23Cとからなり、該第3の折曲げ面23Cは外周側爪部23の先端部を構成している。
【0033】
ここで、折曲げ面23Bは、裏金9の外周面9Cから離間した位置で該外周面9Cに沿って一定の長さ寸法を有するように延び、これによって折曲げ面23Bと折曲げ面23Cとの間に位置する折曲げ点は、裏金9の厚さ方向に対して表面9A寄りの位置に配設されている。また、折曲げ面23Cは、裏金9の外周面9Cに沿って延びる図2中の外形線A−Aに対して予め定められた傾斜角βだけライニング10に向けて傾斜し、先端側が裏金9の表面9A側に廻込むような方向からライニング側角隅部9Dと弾性的に当接すると共に、このときの傾斜角βは従来技術の折曲げ面15Bの傾斜角αよりも大きく形成されている(β>α)。
【0034】
そして、折曲げ面23Cは、その傾斜方向とほぼ垂直な方向に作用する締付け力Fをもって裏金9に当接し、この締付け力Fのうち裏金9の厚さ方向に作用する分力は、外側シム板21と内側シム板11とを摩擦パッド8に取付けた状態に保持するシム板保持力F1 となっている。
【0035】
この場合、外周側爪部23による締付け力Fは従来技術の外周側爪部15による締付け力fよりも予め小さく形成されている(F<f)。しかし、外周側爪部23には3箇所の折曲げ面23A,23B,23Cを設け、これによって折曲げ面23Cの傾斜角βを大きく形成しているので、締付け力Fに対してシム板保持力F1 の割合を増大させることができる。この結果、締付け力Fを小さく形成した状態でも、外周側爪部23によるシム板保持力F1 は従来技術のシム板保持力f1 とほぼ等しい大きさに確保されている(F1 ≒f1 )。
【0036】
24,24は平板部22の内周側に位置して外周側爪部23とほぼ同様に構成された内周側爪部で、該各内周側爪部24は、図1に示す如く第1,第2,第3の折曲げ面24A,24B,24Cからなり、従来技術の内周側爪部16よりも小さい締付け力と、内周側爪部16とほぼ等しいシム板保持力とをもって裏金9のライニング側角隅部9Dと弾性的に当接している。
【0037】
本実施の形態によるディスクブレーキは上述の如き構成を有するもので、その基本的作動については従来技術によるものと格別差異はない。
【0038】
然るに、本実施の形態では、外側シム板21の外周側爪部23を3箇所の折曲げ面23A,23B,23Cにより構成し、内周側爪部24も折曲げ面24A,24B,24Cによって構成したので、外周側爪部23を裏金9の裏面9B側から外周面9Cを跨いでライニング側角隅部9Dへと延設でき、キャリパ5のディスクパス部6に形成された狭い隙間内でも、外周側爪部23をキャリパ5等に干渉させることなく、裏金9の外形状に沿って略コ字状に配置することができる。
【0039】
そして、裏金9の裏面9B側に配置された平板部22から外周側爪部23の折曲げ面23Aを介して折曲げ面23Bを裏金9の表面9A側に近い位置まで延設でき、これによって折曲げ面23Cの先端側を裏金9の表面9A側に廻込むように大きく傾斜させた状態で裏金9のライニング側角隅部9Dと弾性的に当接させることができる。この結果、外周側爪部23の締付け力Fに対してシム板保持力F1 の割合を増大でき、締付け力Fを小さく形成した場合でも、シム板保持力F1 を大きく確保することができる。
【0040】
また、内周側爪部24も外周側爪部23とほぼ同様に構成することにより、裏金9の外周面9Cに対する締付け力を小さく形成しつつ厚さ方向のシム板保持力を大きく確保することができる。
【0041】
従って、本実施の形態によれば、外周側爪部23、内周側爪部24による摩擦パッド8への締付け力F等を確実に軽減でき、この締付け力Fが従来技術の締付け力fよりも小さくなることによって裏金9と外周側爪部23、内周側爪部24との間の摩擦抵抗を減少させることができる。これにより、ブレーキの操作時には、外側シム板21を摩擦パッド8、内側シム板11等に対して円滑にスライドさせることができ、これらの外側シム板21、内側シム板11をシム板保持力F1 等により摩擦パッド8の裏面側に安定して取付けることができると共に、ブレーキ鳴き等を低減してブレーキ性能を向上させることができる。
【0043】
また、前記実施の形態では、外側シム板21に略コ字状の外周側爪部23、内周側爪部24を設ける構成としたが、本発明はこれに限らず、これらの外周側爪部23、内周側爪部24のうちいずれか一方を、従来技術として説明した図7中に示す外周側爪部15、内周側爪部16と同様の構成としてもよい。
【0044】
さらに、前記実施の形態では、外側シム板21に単一の外周側爪部23と2個の内周側爪部24とを設ける構成としたが、本発明はこれに限らず、外側シム板に複数の外周側爪部と、1個または3個以上の内周側爪部とを設ける構成としてもよい。
【0045】
また、前記実施の形態では、ディスク1のインナ側、アウタ側に配設した各摩擦パッド8に外側シム板21を設ける構成としたが、本発明はこれに限らず、インナ側、アウタ側のうちいずれか一方の摩擦パッド8のみに外側シム板21を設ける構成としてもよい。
【0046】
さらに、前記実施の形態では、自動車用のディスクブレーキを例に挙げて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば自動二輪車等からなる他の車両にも適用し得るものである。
【0047】
【発明の効果】
以上詳述した通り請求項1の発明によれば、外側シム板の爪部に3箇所の折曲げ面を形成し、該3箇所の折曲げ面は、平板部の外縁側からなす角が鈍角となるようにライニング側へ屈曲する第1の折曲げ面と、該第1の折曲げ面の先端側から屈曲して裏金の外周面とほぼ平行に沿う第2の折曲げ面と、該第2の折曲げ面の先端側からなす角が鈍角となるように前記ライニングに向けて折曲げられた第3の折曲げ面とにより構成し、前記爪部の先端となる第3の折曲げ面を、前記裏金のライニング側角隅部に当接させる構成としたので、例えば略コ字状に形成した爪部をキャリパ等と干渉させることなく、裏金の裏面側から表面側に廻込むように配置でき、その先端部をライニング側に大きく傾けた状態で裏金のライニング側角隅部と当接させることができる。
しかも、外側シム板の爪部を第1,第2,第3の折曲げ面によって構成したので、例えば裏金の表面側に近い位置まで延設した第2の折曲げ面に対して第3の折曲げ面を大きな傾斜角で折曲げることができ、その先端部を大きく傾斜させた状態で裏金のライニング側角隅部に当接させることができる。これにより、爪部から裏金に加わる締付け力を軽減した状態で、シム板用の保持力を大きく確保することができる。この結果、爪部から裏金に加わる締付け力を軽減しつつ外側シム板、内側シム板等を裏金に安定して取付けることができ、ブレーキの操作時には、外側シム板を摩擦パッド等に対して円滑にスライドさせることができると共に、ブレーキ鳴き、ジャダー等を低減してブレーキ性能を向上させることができる。
【0048】
また、請求項2の発明によれば、爪部の第2の折曲げ面を裏金の外周面から離間した位置で該外周面に沿って延びる構成としたので、外側シム板の爪部を構成する第1,第2,第3の折曲げ面のうち第2の折曲げ面を、裏金の外周面から離間させた状態で当該外周面に沿って延ばすことができる。そして、この上で第3の折曲げ面を裏金の外周面に沿って延びる外形線に対してライニング側に折曲げる構成とすることにより、爪部先端の傾斜方向とほぼ垂直な方向で爪部からライニング側角隅部に加わる締付け力のうち、裏金の厚さ方向に加わるシム板用の保持力の割合を増大でき、例えば締付け力を小さく設定した場合でも、この保持力を大きく確保することができる。
【0049】
さらに、請求項3の発明では、摩擦パッドの裏金には外周面と裏面との間に位置してテーパ面を形成し、外側シム板の爪部の第1の折曲げ面は、平板部の外縁側から屈曲して前記裏金のテーパ面に沿うように形成したので、外側シム板の爪部のうち第1の折曲げ面を、前記平板部の外縁側から屈曲して裏金のテーパ面に沿うように形成することができ、第1の折曲面を介して第2の折曲げ面を裏金の厚さ方向に延設できる。そして、裏金の表面側に近い位置まで延設した第2の折曲げ面に対して第3の折曲げ面を大きな傾斜角で折曲げることができ、その先端部を大きく傾斜させた状態で裏金のライニング側角隅部に当接させることができる。これにより、爪部から裏金に加わる締付け力を軽減しつつシム板用の保持力を大きく確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に用いる摩擦パッドを図7と同様の位置からみた断面図である。
【図2】図1中の外周側爪部等を示す要部拡大断面図である。
【図3】内側シム板と外側シム板とを示す斜視図である。
【図4】従来技術によるディスクブレーキを示す正面図である。
【図5】図4中の矢示V−V方向からみたディスクブレーキの縦断面図である。
【図6】摩擦パッドに内側シム板と外側シム板とを取付けた状態を示す正面図である。
【図7】摩擦パッドを図6中の矢示VII − VII方向からみた断面図である。
【図8】図7中の外周側爪部等を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
1 ディスク
2 取付部材
5 キャリパ
8 摩擦パッド
9 裏金
9A 表面
9B 裏面
9C 外周面
9D ライニング側角隅部
9E テーパ面
10 ライニング
11 内側シム板
21 外側シム板
22 平板部
23 外周側爪部(爪部)
23A,24A 第1の折曲げ面
23B,24B 第2の折曲げ面
23C,24C 第3の折曲げ面
24 内周側爪部(爪部)
Claims (3)
- 取付部材と、該取付部材にディスクの軸方向に変位可能に設けられたキャリパと、裏金と該裏金の表面側に添設されたライニングとからなり該キャリパによりディスクに押圧される摩擦パッドと、前記キャリパとの間に位置して該摩擦パッドの裏面側に設けられて前記裏金に当接する内側シム板と、前記裏金の裏面側にスライド可能に取付けられ、該内側シム板に重なり合うように当接する平板部の外縁側から屈曲して前記裏金の外周面に取付けられる爪部が形成された外側シム板とからなるディスクブレーキにおいて、
前記外側シム板の爪部には、前記平板部に位置する基端部と前記ライニング側に延びた先端部との間に位置して3箇所の折曲げ面を形成し、
該3箇所の折曲げ面は、前記平板部の外縁側からなす角が鈍角となるように前記ライニング側へ屈曲する第1の折曲げ面と、該第1の折曲げ面の先端側から屈曲して前記裏金の外周面とほぼ平行に沿う第2の折曲げ面と、該第2の折曲げ面の先端側からなす角が鈍角となるように前記ライニングに向けて折曲げられた第3の折曲げ面とにより構成し、
前記爪部の先端となる第3の折曲げ面を、前記裏金の外周面と表面とによって形成されたライニング側角隅部に当接させる構成としたことを特徴とするディスクブレーキ。 - 前記爪部の第2の折曲げ面は、前記裏金の外周面から離間した位置で該外周面に沿って延びる構成としてなる請求項1に記載のディスクブレーキ。
- 前記摩擦パッドの裏金には外周面と裏面との間に位置してテーパ面を形成し、前記外側シム板の爪部の第1の折曲げ面は、前記平板部の外縁側から屈曲して前記裏金のテーパ面に沿うように形成してなる請求項1または2に記載のディスクブレーキ。
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