JP4293901B2

JP4293901B2 - ディスクブレーキ用のブレーキシュー

Info

Publication number: JP4293901B2
Application number: JP2003512574A
Authority: JP
Inventors: ヨルクブレヒト; アヒムドーレ; ウォルフガングホフリヒター
Original assignee: ティーエムディーフリクションゲゼルシャフトミットベシュレンクターハフツング
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2002-07-06
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2022-07-06
Also published as: EP1407160A1; WO2003006843A1; DE50211056D1; DE10134067A1; ATE375464T1; JP2004534190A; EP1407160B1; US20040238297A1

Description

本発明は、請求項１の特徴部分に先立って記載された前提部分に係るブレーキシューに関する。

そのようなブレーキシューは、特に自動車のディスクブレーキに適しており、摩擦ライニングが好ましくは接着によって固定される金属製の支持プレートを備えている。摩擦ライニングと支持プレートとの間には、一方で振動ダンパとして作用し、また他方で摩擦ライニングを支持プレートに接着させるための中間層が設けられていても良い。

制動過程中に、例えばブレーキシュー、ブレーキディスク、ブレーキシューガイド等の制動系部材が相互に作用し合うことにより引き起こされる振動がシステム全体に発生し、望ましくないノイズや揺れが生じる虞がある。

上述の振動を減衰させるために、ダンピングプレートを支持プレートの後側に接着することが一般的な方法である。

また、スロットの形状に構成された制振手段（ダンピング手段）が、ブレーキシューガイドに当接される支持プレートの側端に設けられている装置が、ＤＥ４４３５６６９Ａにより知られている。
独国特許出願公開第４４３５６６９号明細書

周知のブレーキシューにおいては、制動過程中に、ブレーキシューの摩耗状態に依存して望ましくない現象が付随的に生じる。例えば、ブレーキシューの摩耗が進むにつれ、熱応力に起因した摩擦ライニングの経時的な硬化及び圧縮性の低下が生じるため、制動ノイズが生じ易くなることは知られている。したがって、摩擦ライニングは、その幾何学的な構成が熱の影響下で変化し得るブレーキシューに適合することが殆どできない。

ノイズは、以下のように特徴付けることができる。
クラッシング（広帯域ノイズ：２００Ｈｚ〜８ＫＨｚ）、
キーキー音（１５００Ｈｚ〜１５ＫＨｚ）、
ラビング（２０Ｈｚ〜１００Ｈｚ）、
ハミング（２０Ｈｚ〜６００Ｈｚ）、そして
ワイヤブラシノイズ。

ハミングだけでなく、ステアリングホイールが回転する際に生じる振動のようなラビング効果及びブレーキペダルの脈動は、摩耗の増大に伴って大きくなる可能性がある。

本発明の目的は、ノイズの発生及び他の車両要素への振動の伝達を低減できるブレーキシューを提供することである。

この目的は、請求項１の特徴的構成によって達成される。

本発明によれば、支持プレートが、互いに接続された、又は分離された複数のプレート部によって同一面状に形成されることが好ましく、少なくとも１つのプレート部が摩擦ライニングを保持すると共に、少なくとも１つの他のプレート部に対して弾性的に又は粘弾性的に支持されており、これにより、制動過程中に生じる摩擦振動を防止する。本発明によれば、前記複数のプレート部は、内側プレート部及び外側プレート部であり、内側プレート部は、外側プレート部によって取り囲まれており、内側プレート部及び外側プレート部の間に、内側プレートの周囲を取り囲む連続したスロットが形成されている。

したがって、本発明によれば、支持プレートは、互いに弾性的に又は粘弾性的に接続された内側プレート部及び外側プレート部によって形成されている。この構成によれば、摩擦ライニングを保持する内側プレート部に生じる振動は、ブレーキのガイド部材に連結される外側プレート部に伝達される前に十分に減衰される。本発明によれば、内側プレート部に加わる摩擦力とそれらの低周波及び高周波の振動とを切り離すことができ、その結果、ノイズ及び振動の発生を低減させることができる。

本発明によれば、ブレーキピストンの圧縮方向で圧縮率が極端に大きくなるという欠点を生じることなく、摩擦力に対して減衰特性が高く且つ剛性が低い摩擦ライニングを使用することができる。

支持プレートは、互いに弾性的に又は粘弾性的に接続された２つのプレート部によって形成されていることが好ましい。内側プレート部は外側プレート部によって取り囲まれていても良い。摩擦ライニングは、内側プレート部に固定されていることが好ましく、この場合、プレート部同士は、内側プレート部を取り囲むスロットにより互いに分離されている。

一実施形態においては、プレート部同士を互いに接続する少なくとも１つの接続ウェブがスロット内に設けられていても良い。この場合、内側及び外側プレート部は、一体の支持プレートによって形成される。

また、内側プレート部は、略台形を成し、短辺及び長辺が同方向に湾曲した形状を有しており、少なくとも１つの接続ウェブは、内側プレート部の短辺又は長辺の中央に、又は内側プレート部の短辺及び長辺に連なる２辺のいずれかの中央に設けられていても良い。このように接続ウェブを設けると、支持プレートの前記短辺及び長辺に連なる２辺の対向方向及び前記短辺及び長辺の対向方向のそれぞれにおける張り状態に影響を与える。また、内側プレート部の短辺及び長辺の中央に２つの接続ウェブを設けることが好ましい。接続ウェブの配置方向は、内側プレート部の短辺及び長辺に連なる２辺の対向方向及び前記短辺及び長辺の対向方向における減衰（制振）及び振動の形態に影響を与え、接続ウェブは、プレート部同士を弾性的に接続する。

一実施形態においては、摩擦ライニングは内側プレート部のみに接続されている。この実施形態では、摩擦ライニングは外側プレート部に対して直接に振動を伝達することはできない。

他の実施形態においては、摩擦ライニングは、２つのプレート部と接続されており、したがって、２つのプレート部間のスロット又は隙間を覆っている。

また、内側及び外側プレート部が摩擦ライニングのみによって互いに弾性的に又は粘弾性的に接続されることも考えられる。

好ましい実施形態においては、摩擦ライニングを保持する内側プレート部が、弾性を有する中間部材を介して、外側プレート部と接続される。前記中間部材は、２つのプレート部間の隙間またはスロット内に設けられ、摩擦ライニングを介して取得する又は発生する振動を大きく減衰させることができる。

中間部材は、エラストマー材料、適当な摩擦材料、又は中間層材料によって形成することができる。中間部材を摩擦材料又は中間層材料によって形成した場合、摩擦ライニングが押圧された際に、２つのプレート部間の空間に中間部材を圧入させることができる。

更なる他の実施形態においては、中間部材は、少なくとも１つの金属製のスプリング部材によって形成されている。

内側プレート部は、周囲を取り巻くスロットによって、外側プレート部から分離されていることが好ましい。前記スロットは、一定の幅を隔てて連続したスロットとして形成される。

更なる実施形態においては、支持プレートに、両方のプレート部を覆うダンピングプレートが接着されており、ダンピングプレートとプレート部との間の接着層が内側プレート部を粘弾性的に支持する。プレート部間の空間は、弾性又は粘弾性を有する中間部材を更に受け入れることができる。

例えば、中間部材は、スロット内に挿入されたエラストマーリングであっても良い。

更なる実施形態においては、中間層が支持プレートと摩擦ライニングとの間に設けられ、弾性を有する中間部材を形成する中間層の材料がスロット内に満たされている。

他の実施形態によれば、摩擦ライニングを保持する内側プレート部に弾性又は粘弾性を有する中間部材を介して外側プレート部が接続された支持プレートが、略台形を成し、短辺及び長辺が同方向に湾曲した形状を有しており、支持プレートの短辺及び長辺に連なる２辺のそれぞれに、更にプレート部が接続されている。この中間部材は、プレート部を接続するエラストマーブロックによって形成されていても良い。

また、全てのプレート部を覆うダンピングプレートが支持プレートに対して接着されていても良い。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、自動車のディスクブレーキにおけるブレーキシューのための支持プレート２を示している。支持プレート２は、２つのプレート部８，１０によって形成されており、外側プレート部１０が内側プレート部８を取り囲んでいる。幅が一定のスロットが２つのプレート部を分離している。前記スロット２０は、２つのプレート部８，１０を弾性的に又は粘弾性的に接続する中間部材１６を含んでいても良い。支持プレート２は、金属によって形成されることが好ましいが、必要に応じて、繊維補強された適当なプラスチック材料によって形成されていても良い。また、内側プレート部８と外側プレート部１０とを異なる材料によって形成することもできる。特に、内側プレート部８をプラスチック材料によって形成し、外側プレート部１０を金属によって形成することができる。

図２は、図１に係る支持プレートと内側プレート部８に対して接着された摩擦ライニング６とを有するブレーキシューを示している。

図３は、一体部品として形成することができる支持プレート２の好ましい変形例を示している。この場合、２つのプレート部８，１０は、スロット２０を跨ぐ２つのウェブ１８によって互いに接続されており、前記ウェブ１８は、ブレーキシューの径方向の対称軸上に設けられている。スロット２０内には、中間部材１６が配置されていても良い。

図４は、プレート部８，１０同士を接続するウェブ１８がブレーキシューの接線方向の中心線上に設けられた他の実施形態を示している。ウェブの方向は、内側プレート部が好ましく振動できる方向を決定する。

図３に示される実施形態は好ましくは接線方向に振動するが、図４に係る内側プレート部８は径方向に振動する傾向にある。

図３に示される実施形態は好ましい変形例である。図３及び図４は、内側プレート部８が２つのウェブ１８を介して外側プレート部１０と接続された実施形態を示している。内側プレート部８は、１つのウェブ１８だけを介して外側プレート部１０と接続されていても良いことも注意すべきである。図３及び図４に示される実施形態では、支持プレート２の一体構造により、支持プレート２がまったく同一の材料によって形成される。

図５は、図２のＶ−Ｖ線による断面を示している。この実施形態においては、中間部材１６がスロット２０内に配置され、摩擦ライニング６が内側プレート部８に対してだけ接着されている。一方、図６及び図８に示される実施形態においては、摩擦ライニング６が２つのプレート部８，１０を覆っている。図６に示される実施形態においては、摩擦ライニングがプレート部１０に対しても接着されているため、スロット２０内に中間部材１６を配置する必要がない。図においては、エラストマーリング２４がスロット２０内に示されているが、前記エラストマーリング２４は必ずしも必要ではない。

図７に示される実施形態において、接着層２８を介して支持プレート２に接着されるダンピングプレート２６は、プレート部８，１０同士を接続しており、これにより、２つのプレート部の弾性カップリング又は粘弾性カップリングを形成している。摩擦ライニングは、図５に示されるように内側プレート部８上にだけ配置され、図７に示されるようにスロット２０を覆い、又は、両方のプレート部８，１０と重なっていても良い。もちろん、摩擦ライニング６はプレート部１０に対してほんの僅かな領域で接着される。

更に他の実施形態では、摩擦ライニング６は、プレート部１０を部分的に覆うが、プレート部１０に対して接着されない。

図８は、摩擦ライニングと支持プレート２との間に中間層２２が設けられた実施形態を示している。この実施形態では、中間層２２は、中間層材料がプレート部８，１０間のスロット２０内に圧入された状態で、両方のプレート部８，１０を覆っている。

もちろん、図１〜図７及び図９に示される他の実施形態においても、中間層２２を備えていても良い。この場合、中間層の材料が必ずしもスロット２０内に入り込んでいなくても良い。

図９は、支持プレート２が全部で３つのプレート部８，１２，１４により形成された更に他の実施形態を示している。摩擦ライニング６は、中央のプレート部８に対して接着されている。径方向の対称軸に対して鏡面対称に延びる２つのプレート部１２，１４は、弾性を有する中間部材、例えばエラストマーブロック３２を介して、プレート部８に接続されている。

また、図９に示される実施形態は、図１〜図８で提案された解決策と組み合わされても良く、また、ウェブ１８を有する又は有しないスロット２０を備えても良い。また、摩擦部材６を保持する内側プレート部８を外側プレート部１０から分離する中間部材１６を有する又は有しないスロット２０を備えても良い。

図７に示される実施形態のように、図示された他の全ての実施の形態と同様に、図９に示されるブレーキシューには、全てのプレート部８，１２，１４を覆い、且つ接着層２８を介してこれらのプレート部に接続されるダンピングプレート２６が設けられていても良い。

図１０は、中間部材１６として作用する金属製のスプリング部材３０がプレート部６，８間のスロット２０内に設けられている図１〜図８に係る実施形態を示している。

全ての実施形態において、制動過程中に摩擦ライニング６を介して振動するように設定された内側プレート部８は、外側プレート部１０，１２，１４に向かって弾性的に又は粘弾性的に制振（減衰）され、これにより、振動及び揺動を大幅に減少でき、それに伴うノイズを大幅に低減することができる。

内側プレート部８上に摩擦ライニング６をうまく固定するために、プレート部８に、摩擦ライニング６の摩擦材料を押圧する際に摩擦材料で満たすことができる穴３４を設けても良い。

分離されたプレート部を有する支持プレートの第１の実施形態を示す。摩擦ライニングが接着された図１の実施形態を示す。径方向の対称軸上にウェブが設けられた図１に基づく第２の実施形態を示す。接線方向の中心線上にウェブが設けられた図１に基づく実施形態を示す。図２のＶ−Ｖ線による断面を示す。摩擦ライニングが両方のプレート部を覆う他の実施形態の断面図を示す。ダンピングプレートを有する実施形態を示す。中間層を有する実施形態を示す。３つのプレート部を有する他の実施形態を示す。プレート部間の金属製のスプリング部材の配置を示す。

Claims

摩擦ライニング（６）が固定された支持プレート（２）を備え、該支持プレート（２）が、互いに接続された又は分離された複数のプレート部（８，１０；１２，１４）によって同一面状に形成されており、前記複数のプレート部（８，１０；１２，１４）の少なくとも１つのプレート部（８）が、摩擦ライニング（６）を保持すると共に、制動過程中に摩擦振動を生じさせないように少なくとも１つの他のプレート部（１０；１２，１４）に対して弾性的に又は粘弾性的に支持されている自動車のディスクブレーキのためのブレーキシューであって、
前記複数のプレート部は、内側プレート部（８）及び外側プレート部（１０）であり、
前記内側プレート部（８）は、前記摩擦ライニング（６）を接続され、外側プレート部（１０）によって取り囲まれており、
前記内側プレート部（８）及び前記外側プレート部（１０）の間に、前記内側プレート（８）の周囲を取り囲む連続したスロット（２０）が形成されていることを特徴とするブレーキシュー。
前記支持プレート（２）は、互いに弾性的に又は粘弾性的に接続されている前記内側プレート部（８）及び前記外側プレート部（１０）によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキシュー。
前記内側プレート部（８）及び前記外側プレート部（１０）は、少なくとも１つの接続ウェブ（１８）を介して互いに接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のブレーキシュー。
前記内側プレート部（８）は、略台形を成し、短辺及び長辺が同方向に湾曲した形状を有しており、
少なくとも１つの接続ウェブ（１８）が、前記内側プレート部（８）の前記短辺又は前記長辺の中央に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のブレーキシュー。
前記内側プレート部（８）は、略台形を成し、短辺及び長辺が同方向に湾曲した形状を有しており、
少なくとも１つの接続ウェブ（１８）が、前記内側プレート部（８）の前記短辺及び長辺に連なる２辺のいずれかの中央に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のブレーキシュー。
前記摩擦ライニング（６）が、前記内側プレート部（８）のみと接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかひとつに記載のブレーキシュー。
前記摩擦ライニング（６）が、前記内側プレート部（８）及び前記外側プレート部（１０）に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかひとつに記載のブレーキシュー。
前記内側プレート部（８）及び前記外側プレート部（１０）が、摩擦ライニング（６）を介してのみ互いに接続されていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキシュー。
前記摩擦ライニング（６）を保持する前記内側プレート部（８）が、弾性を有する中間部材（１６）を介して、前記外側プレート部（１０）と接続されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかひとつに記載のブレーキシュー。
前記中間部材（１６）がエラストマー材料によって構成されていることを特徴とする請求項９に記載のブレーキシュー。
前記中間部材（１６）が摩擦材料によって構成されていることを特徴とする請求項９に記載のブレーキシュー。
前記中間部材（１６）が少なくとも１つの金属製のスプリング部材（３０）によって形成されていることを特徴とする請求項９に記載のブレーキシュー。
前記内側プレート部（８）が、該内側プレート部（８）の周囲を取り巻くスロット（２０）にて、前記外側プレート部（１０）から分離されていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキシュー。
前記支持プレート（２）に、前記内側プレート部（８）及び前記外側プレート部（１０）を覆うダンピングプレート（２６）が接着されており、ダンピングプレート（２６）と、前記内側プレート部（８）及び前記外側プレート部（１０）との間の接着層（２８）が、前記内側プレート部（８）を弾性的に支持していることを特徴とする請求項１に記載のブレーキシュー。
前記内側プレート（８）の周囲を取り巻くスロット（２０）は、弾性又は粘弾性を有する中間部材（１６）を有することを特徴とする請求項１３又は１４に記載のブレーキシュー。
弾性を有する中間部材（１６）は、スロット（２０）内に挿入されたエラストマーリング（２４）によって構成されていることを特徴とする請求項１５に記載のブレーキシュー。
前記支持プレート（２）と前記摩擦ライニング（６）との間に中間層（２２）が設けられ、前記スロット（２０）が、弾性を有する中間部材（１６）として中間層の材料で満たされていることを特徴とする請求項１５に記載のブレーキシュー。
前記支持プレート（２）は、略台形を成し、短辺及び長辺が同方向に湾曲した形状を有しており、
前記支持プレート（２）の前記短辺及び長辺に連なる２辺のそれぞれに、弾性又は粘弾性を有する中間部材（１６）を介して、プレート部（１２，１４）が更に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキシュー。
弾性を有する中間部材（１６）が、プレート部（８，１０；１２，１４）を接続するエラストマーブロック（３２）によって構成されていることを特徴とする請求項１８に記載のブレーキシュー。
全てのプレート部を覆うダンピングプレート（２６）が支持プレート（２）に対して接着されていることを特徴とする請求項１８又は１９に記載のブレーキシュー。