JP4333292B2 - ディスクブレーキ装置の鳴き防止シム - Google Patents

Description

本発明は、ディスクブレーキ装置の鳴き防止シムに関する。

自動車のディスクブレーキ装置として、ブレーキディスクの外周部の両側に配置されるキャリパ爪とキャリパ本体とを有するキャリパであって、ブレーキディスクを跨いで設けられるキャリパと、キャリパのキャリパ本体に組み込んだピストンと、ブレーキディスクとキャリパ爪及びピストン間にそれぞれ設けたブレーキパッドとを備えたものが広く実用化されている。

この種のディスクブレーキ装置では、制動時に発生する鳴きと呼ばれる異音を防止するために、ブレーキパッドの裏金の裏面側にステンレス鋼板等からなるシムを取付け、このシムを介在させた状態でキャリパ爪とピストンとでブレーキパッドを相互に接近する方向へ押圧して、両ブレーキパッド間にブレーキディスクを挟持するように構成したものが採用されている。

通常、ブレーキパッドの裏金に対するシムの取付方法は、シムの外周部に爪部を形成し、この爪部をブレーキパッドの裏金に引っ掛けて取付ける方法が広く採用されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。

特開平７−２０８５１６号公報 特開２０００−１４５８３９号公報

ところで、鳴きの発生の有無は、車体重量や車体の重量バランスなどに依存して変化する非常にデリケートなもので、前述のようにシムを設けた場合においても、全ての車種で鳴きを防止できる分けではなく、作業現場においては車種毎に微妙な調整がなされており、例えば爪部の形成位置を変更した複数種類のシムを用意し、鳴きが発生する場合には、シムを順次交換するという大変煩雑な調整作業が行なわれている。

本発明の目的は、鳴きの発生をより一層効果的に抑制し得るディスクブレーキ装置の鳴き防止シムを提供することである。

本出願人は、鳴き発生の原因の１つとして、シムをブレーキパッドに取付けたときに爪部に曲げ応力が作用し、この曲げ応力により裏金に密接配置されるシムの本体部が微妙に歪むことにより鳴きが発生することを見出し、爪部の曲げ応力が本体部側へ悪影響を及ぼさないように構成することで、鳴きを防止できるとの発想を得て、本発明を完成するに至った。

本発明に係るディスクブレーキ装置の鳴き防止シムは、ブレーキパッドの裏金の裏面側に取付けられる単又は複数枚のシム構成板からなるディスクブレーキ装置の鳴き防止シムにおいて、前記シム構成板の少なくとも１枚は、前記裏金の裏面に沿って配置される略平板状の本体部と、前記本体部の外周部に外方へ突出状に設けた、裏金に対するシム固定用の複数の爪部とを有し、前記爪部の基部に、該爪部を前記ブレーキパッドの裏金の外周部に掛止めしてシム構成板を裏金に取付けたときにおける、該爪部に作用する曲げ応力の本体部側への伝達を遮断する応力遮断部を形成したものである。

この鳴き防止シムにおいても、爪部を裏金の外周部に掛止めして鳴き防止シムをブレーキパッドに取付けると、爪部に対して曲げ応力が作用することになるが、この曲げ応力は爪部の基部に設けた応力遮断部により遮断されて、本体部を歪ませる応力として作用しないので、本体部の平面度の低下に伴う鳴きの発生が抑制されることになる。

ここで、応力遮断部として、段差部からなる応力遮断部を爪部の基部に横断状に形成することも好ましい実施例である。このような段差部からなる応力遮断部は、シム構成板のプレス成形に同時に形成することができるので、鳴き防止シムの製作コストが高くなることもない。また、このような段差部からなる応力遮断部を設けると、応力遮断部付近の本体部の外縁部には爪部の曲げ応力による歪みが多少発生するものの、ピストンやキャリパ爪が圧接される本体部の中央部側においてはほとんど発生しないので、鳴きを効果的に防止できることになる。

２枚のシム構成板を積層状に設ける場合には、前記応力遮断部がアウター側のシム構成板よりも外方へ突出しないように、前記応力遮断部を両シム構成板における板厚の範囲内に配置することが好ましい。

また、２枚のシム構成板を積層状に設ける場合には、一方のシム構成板に、他方のシム構成板における応力遮断部の両端部に当接して、両シム構成板を面内方向に位置決めする位置決め部を形成することが好ましい。

本発明に係るディスクブレーキ装置の鳴き防止シムによれば、爪部の基部に応力遮断部を形成するという簡単な構成で、爪部から本体部への曲げ応力の伝達を遮断して、曲げ応力が作用することによる本体部の平面度の低下を防止でき、平面度の低下に伴う鳴きの発生を効果的に防止できる。

ここで、応力遮断部として、段差部からなる応力遮断部を爪部の基部に横断状に形成すると、鳴き防止シムの製作コストが高くなることを防止しつつ応力遮断部を形成することが可能となる。

２枚のシム構成板を積層状に設け、前記応力遮断部を両シム構成板における板厚の範囲内に配置すると、応力遮断部がアウター側のシム構成板よりも外方へ突出することを防止して、ディスクブレーキ装置の組立時等において、ピストンやキャリパ爪が応力遮断部に干渉することを防止できる。

２枚のシム構成板を積層状に設け、一方のシム構成板に、他方のシム構成板における応力遮断部の両端部に当接して、両シム構成板を面内方向に位置決めする位置決め部を形成すると、応力遮断部を有効活用して両シム構成板を面内方向に位置決めでき、ブレーキパッドに対してシム構成板の組付性を向上できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、ディスクブレーキ装置１は、ブレーキディスク２の外周部の両側に配置されるキャリパ爪４及びキャリパ本体５を有するキャリパ３であって、ブレーキディスク２を跨いで設けられるキャリパ３と、キャリパ３のキャリパ本体５にキャリパ爪４側へ出没自在に組み込んだピストン６と、ブレーキディスク２とキャリパ爪４及びピストン６間にそれぞれ配置したブレーキパッド７と、ブレーキパッド７の裏面側にそれぞれ取付けた鳴き防止シム８とを備えている。

ブレーキパッド７は、図２に示すように、裏金１０のブレーキディスク２との対向面に摩擦材１１を固定した周知の構成のもので、裏金１０の左側部と右側部とには鳴き防止シム８の爪部２２を位置決めするための複数の係合溝１２が形成されている。

鳴き防止シム８は、図１〜図５に示すように、ブレーキパッド７の裏金１０に密接配置したインナープレート（インナー側のシム構成板に相当する）２０と、ピストン６又はキャリパ爪４が圧接されるアウタープレート（アウター側のシム構成板に相当する）３０とから構成されている。

インナープレート２０は、ステンレス鋼板などの金属板をプレス成形して製作したもので、インナープレート２０の中央部には裏金１０よりもやや小さいサイズの略平板状の本体部２１が設けられ、本体部２１の左右両側には上下１対、計４つの爪部２２が外方へ突出状に形成されている。

インナープレート２０の爪部２２は、本体部２１と同一平面内において本体部２１から外方へ延びる脚部２３と、脚部２３の先端部から裏金１０側へ延びる掛止部２４とを備えている。脚部２３と掛止部２４の境界部分には折曲部２５が設けられ、左側の爪部２２の折曲部２５は爪部２２のバネ力を高めるために緩やかな半円弧状に形成され、右側の爪部２２の折曲部２５は脚部２３と掛止部２４とのなす角度が９０度よりもやや小さな鋭角状になるように折曲形成されている。また、左側の爪部２２の掛止部２４は裏金１０の外周面に沿って設けられ、右側の爪部２２の掛止部２４は裏金１０の外周面に対して角度を付けて設けられている。

インナープレート２０は、本体部２１及び爪部２２の脚部２３を裏金１０の裏面側に密接させるとともに、爪部２２の掛止部２４を係合溝１２に係合させて、裏金１０に面内方向に移動不能に取付けられている。符号２６は、インナープレート２０の外面に形成した鳴き防止用のゴムコーティング層であり、このようなゴムコーティング層２６はインナープレート２０とアウタープレート３０の少なくとも一方の外面に形成することが好ましい。

アウタープレート３０は、ステンレス鋼板などの金属板をプレス成形して製作したもので、アウタープレート３０の中央部にはインナープレート２０の本体部２１と略同一形状で且つ略同じサイズの略平板状の本体部３１が設けられ、本体部３１の左側には上下１対の爪部３２が突出形成され、本体部３１の右側の上下方向の途中部には１つの爪部３２が突出形成されている。

アウタープレート３０の爪部３２は、本体部３１から外方へ延びる脚部３３と、脚部３３の先端部から裏金１０側へ延びる掛止部３４とを備えている。脚部３３と掛止部３４の境界部分には折曲部３５が設けられ、左側の爪部３２の折曲部３５は爪部３２のバネ力を高めるために緩やかな湾曲状に形成され、右側の爪部３２の折曲部３５は脚部３３と掛止部３４とのなす角度が９０度よりもやや小さな鋭角状になるように折曲形成されている。

アウタープレート３０は、インナープレート２０の本体部２１に本体部３１を密接させるとともに、爪部３２の掛止部３４を係合溝１２に係合させて、裏金１０に面内方向に移動不能に取付けられている。

アウタープレート３０の爪部３２の脚部３３の基部にはインナープレート２０側へ段落ちする段差部からなる応力遮断部３６が横断状に形成されている。そして、この応力遮断部３６により、アウタープレート３０をブレーキパッド７に取付けたときに爪部３２に作用する曲げ応力が、爪部３２からアウタープレート３０の本体部３１へ作用することが遮断され、曲げ応力による本体部３１の歪みが防止されて、本体部３１の平面度の低下に伴う鳴き発生が抑制されることになる。

図５に示すように、応力遮断部３６は、両プレート２０、３０の板厚Ｔの範囲内に配置されており、応力遮断部３６が裏金１０に当接しないように構成されている。また、応力遮断部３６から爪部３２の折曲部３５までの脚部３３に関しても、両プレート２０、３０の板厚の範囲Ｔ内に配置され、折曲部３５がアウタープレート３０の外面よりも外側へ突出しないように構成されている。

尚、インナープレート２０及びアウタープレート３０における爪部２２、３２の個数や配置は任意に設定可能である。また、爪部２２、３２の幅は爪部２２、３２の基部から先端部にわたって一様に設定してもよいが、基部側において多少幅広に設定してもよい。更に、爪部２２、３２の長さを十分に確保できない場合には、図３に示すように、インナープレート２０の本体部２１における爪部２２の基部の片側に切欠部２７を形成したり、アウタープレート２０の本体部３１における爪部３２の基部の両側に切欠部３７を形成したりすることになる。

次に、前記鳴き防止シム８の構成を部分的に変更した他の実施例について説明する。尚、前記実施例と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

（１）図６に示す鳴き防止シム８は、インナープレート２０におけるアウタープレート３０の爪部３２の両側に対応する位置に位置決め部２８を突出形成したものである。このような鳴き防止シム８においては、両プレートを重ね合わせた状態で、位置決め部２８がアウタープレート３０の応力遮断部３６の両側に配置され、応力遮断部３６と位置決め部２８との係合により、両プレート２０、３０が面内方向に位置決めされるので、ブレーキパッド７に対する両プレート２０、３０の組付性を向上できる。

（２）インナープレート２０における爪部２２の脚部２３の基部に対しても、段差部からなる応力遮断部を形成することができる。但し、この場合には、インナープレート２０とアウタープレート３０の板厚Ｔの範囲内において、この応力遮断部をアウタープレート３０側に段上げして形成することになる。

（３）インナープレート２０とアウタープレート３０とをアクリル系接着剤等の接着剤で一体化させることも好ましい。このように構成すると、ブレーキパッド７に対する両プレート２０、３０の組付性を向上できるとともに、両プレート２０、３０間に介在される接着剤層により、鳴きの発生をより一層効果的に防止できることになる。また、この場合には、アウタープレート３０の爪部３２とインナープレート２０の爪部２２の一方を省略できる。但し、インナープレート２０の爪部２２を省略する場合には、前記アウタープレート３０をそのまま利用できるが、アウタープレート３０側の爪部３２を省略する場合には、インナープレート２０とアウタープレート３０の板厚Ｔの範囲内において、インナープレート２０側の爪部２２の基部に段差部からなる応力遮断部を形成することになる。

両プレート２０、３０を一体化させる構造として、図７、図８に示す鳴き防止シム８Ａのように、アウタープレート３０Ａの本体部３１Ａの中央部にインナープレート２０Ａ側へ突出する長方形状の突部４０を一体的に形成し、インナープレート２０Ａの本体部２１Ａの中央部に突部４０に嵌合する嵌合穴４１を形成し、突部４０の内側の縁部に一定間隔をあけて形成したリブ部４２の弾発力を利用して突部４０を嵌合穴４１に嵌合固定することで、両プレート２０、３０を一体化させてもよい。但し、この場合には、突部４０が裏金１０と接触しないように、突部４０の突出高さをインナープレート２０の板厚よりも小さく設定することになる。

（４） 鳴き防止シム８を１枚のプレートで構成することも可能である。この場合には、応力遮断部３６を裏金１０とは反対側に段上げして形成することになる。

（５）応力遮断部３６は、爪部から本体部への曲げ応力を遮断し得る構成であれば、任意の構成のものを採用することが可能で、段差部からなる応力遮断部３６に代えて、図９（ａ）（ｂ）に示すような、丸ビード状や波形状の応力遮断部３６Ｂ，３６Ｃを設けることも可能である。また、段差部からなる応力遮断部３６と丸ビード状や波形状の応力遮断部３６Ｂ，３６Ｃを併用することも可能で、例えば図９（ｃ）に示すように、段差部からなる応力遮断部３６と裏金とは反対側へ突出する丸ビード状の応力遮断部３６Ｄを併用すると、爪部から本体部への曲げ応力を一層効果的に遮断することができる。

鳴き防止シムを備えたディスクブレーキ装置の横断面図 ブレーキパッド及びそれに取付けた鳴き防止シムの斜視図 同ブレーキパッド及び鳴き防止シムの分解斜視図 （ａ）は鳴き防止シムの要部分解斜視図、（ｂ）は同鳴き防止シムの要部斜視図 ブレーキパッドを除いた状態における図２のＶ−Ｖ線断面図 （ａ）は他の構成の鳴き防止シムの要部分解斜視図、（ｂ）は同鳴き防止シムの要部斜視図 ブレーキパッド及びそれに取付けた他の構成の鳴き防止シムの斜視図 同ブレーキパッド及び鳴き防止シムの分解斜視図 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ他の構成の応力遮断部付近の横断面図

符号の説明

１ ディスクブレーキ装置
２ ブレーキディスク ３ キャリパ
４ キャリパ爪 ５ キャリパ本体
６ ピストン ７ ブレーキパッド
８ 鳴き防止シム
１０ 裏金 １１ 摩擦材
１２ 係合溝
２０ インナープレート ２１ 本体部
２２ 爪部 ２３ 脚部
２４ 掛止部 ２５ 折曲部
２６ ゴムコーティング層 ２７ 切欠部
２８ 位置決め部
３０ アウタープレート ３１ 本体部
３２ 爪部 ３３ 脚部
３４ 掛止部 ３５ 折曲部
３６ 応力遮断部 ３７ 切欠部
８Ａ 鳴き防止シム
２０Ａ インナープレート ２１Ａ 本体部
３０Ａ アウタープレート ３１Ａ 本体部
４０ 突部 ４１ 嵌合穴
４２ リブ部
３６Ｂ 応力遮断部 ３６Ｃ 応力遮断部
３６Ｄ 応力遮断部

Claims (4)

1. ブレーキパッドの裏金の裏面側に取付けられる単又は複数枚のシム構成板からなるディスクブレーキ装置の鳴き防止シムにおいて、
   前記シム構成板の少なくとも１枚は、
   前記裏金の裏面に沿って配置される略平板状の本体部と、
   前記本体部の外周部に外方へ突出状に設けた、裏金に対するシム固定用の複数の爪部とを有し、
   前記爪部の基部に、該爪部を前記ブレーキパッドの裏金の外周部に掛止めしてシム構成板を裏金に取付けたときにおける、該爪部に作用する曲げ応力の本体部側への伝達を遮断する応力遮断部を形成した、
   ことを特徴とするディスクブレーキ装置の鳴き防止シム。
2. 応力遮断部として、段差部からなる応力遮断部を爪部の基部に横断状に形成した請求項１記載のディスクブレーキ装置の鳴き防止シム。
3. ２枚のシム構成板を積層状に設け、前記応力遮断部を両シム構成板における板厚の範囲内に配置した請求項１又は２記載のディスクブレーキ装置の鳴き防止シム。
4. ２枚のシム構成板を積層状に設け、一方のシム構成板に、他方のシム構成板における応力遮断部の両端部に当接して、両シム構成板を面内方向に位置決めする位置決め部を形成した請求項１〜３のいずれか１項記載のディスクブレーキ装置の鳴き防止シム。

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