JP4677757B2 - ディスクブレーキ用パッド - Google Patents

Description

本発明は、信頼性を向上させたディスクブレーキ用パッドに関する。

パッドがディスクロータへの押圧状態になると、パッドはディスクロータに車両側部材の摺動溝に沿って密着する。このとき、パッドのトルク受部と車両側部材の摺動溝との間には最大摩擦静止力が掛かることから、パッドの滑り出し荷重が大きくなる。また、ディスクロータが僅かに面振れを起こしている場合がある。ディスクロータがパッド側に振れた状態で、パッドとディスクロータとの接触面圧は高くなる。この接触面圧がトルク受部に掛かる上述の最大摩擦静止力を超えるまでは、ディスクロータがパッド側に振れた状態で、パッドとディスクロータとは接触しディスクロータは磨耗する。一方で、トルク受部の剛性が高く設計されていることから、パッドとディスクロータとの接触面圧が高くなった状態でも、トルク受部はあまり弾性変形しない。

従来、サポートのトルク受部側に支えられるパッドの端部において、ライニングのロータとの接触端部に合せた位置付近の裏金の剛性を他の部分より低下させたディスクブレーキ用パッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、パッドのトルク受部とマウティングとの間にローラ又はボールを設けたディスクブレーキが知られている。ローラ又はボールを設けることにより、パッドのトルク受部とマウンティングとの間の摺動抵抗を低減している。
実開平７−２５３４０号公報

しかしながら、上記特許文献１に示すディスクブレーキ用パッドにおいては、裏金本体の剛性が低下しているが、トルク受部の剛性は高い状態にある。したがって、ディスクロータがパッド側に振れ、パッドを押し戻すような力が作用したとしても、トルク受部はあまり弾性変形しない。これにより、ディスクロータがパッド側に最も大きく振れた位置で、ディスクロータの摺動面は大きく磨耗し、ディスクロータに肉厚差が発生し易い。

また、上記ローラまたはボールを設けたディスクブレーキにおいては、トルク受部とマウンティングとの間の摺動抵抗が小さくなり過ぎて、ディスクロータがパッド側に振れた位置で、断続的にディスクロータの摺動面は磨耗し、ディスクロータは多次肉厚差の状態となる場合が多い。すなわち、ディスクロータの摺動面がパッドにより偏磨耗し、ブレーキ振動の原因となるおそれがある。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、信頼性を向上させたディスクブレーキ用パッドを提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、ディスクロータに摺接して上記ディスクロータの回転を制動するライニング部材と、上記ライニング部材の裏面に固着され、両端に一対のトルク受部を有する裏板と、を備え、上記トルク受部は、車両側部材に摺動自在に支持されてブレーキトルクを上記車両側部材に伝達するディスクブレーキ用パッドであって、前記裏板の前記ディスクロータの周方向に垂直な側面の前記トルク受部の付け根近傍から切り欠かれた、前記トルク受け部のディスクロータ軸方向における剛性を調整するディスクロータ周方向の切欠き部を有することを特徴とするディスクブレーキ用パッドである。なお、前記トルク受け部のディスクロータ周方向の長さが１０ｍｍ以上であることが好ましい。

この一態様によれば、前記裏板の前記ディスクロータの周方向に垂直な側面の前記トルク受部の付け根近傍から切り欠かれた、前記トルク受け部のディスクロータ軸方向における剛性を調整する上記ディスクロータ周方向の上記切欠き部を有する。これにより、上記トルク受部の剛性を低下させ、上記トルク受部の上記ディスクロータ軸方向の弾性力を低下させることができる。例えば、上記ディスクロータが僅に面振れしているときに、上記ディスクブレーキ用パッドは上記ディスクロータの面が上記ディスクブレーキ用パッド側に振れている位置で、上記ディスクロータより押圧力を受ける。このとき、上記ディスクブレーキ用パッドは上記ディスクロータと離れる方向に移動しようとするが、同時に上記トルク受部と上記車両側部材との間に最大静止摩擦力が作用する。これら押圧力と最大静止摩擦力により、上記トルク受部は弾性変形する。上記トルク受部の弾性力を調整し低下させることにより、上記ディスクロータの面振れ量に比例して、押圧力を増加させ、上記ディスクロータの削り量を増加させることができる。すなわち、上記ディスクロータを平滑に補正することができ、上記ディスクブレーキ装置の振動を低減して、信頼性の向上を図ることができる。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、ディスクロータに摺接して上記ディスクロータの回転を制動するライニング部材と、上記ライニング部材の裏面に固着され、車両側部材に摺動自在に支持されてブレーキトルクを上記車両側部材に伝達する少なくとも一対のトルク受部を有する裏板と、を備えるディスクブレーキ用パッドであって、上記少なくとも一対のトルク受部は、上記裏板の上記ディスクロータ径方向の端部にディスクロータ周方向に沿うように形成され、前記裏板の前記ディスクロータの周方向に垂直な側面の前記トルク受部の付け根近傍から切り欠かれた、前記トルク受け部のディスクロータ軸方向における剛性を調整するディスクロータ周方向の切欠き部を有することを特徴とするディスクブレーキ用パッドである。なお、前記切欠き部の前記ディスクロータ周方向への切欠き量が１０ｍｍ以上かつ１５ｍｍ以下であることが好ましい。

この一態様によれば、上記少なくとも一対のトルク受部は、上記裏板の上記ディスクロータ径方向の端部にディスクロータ周方向に沿うように形成され、前記裏板の前記ディスクロータの周方向に垂直な側面の前記トルク受部の付け根近傍から切り欠かれた、前記トルク受け部のディスクロータ軸方向における剛性を調整するディスクロータ周方向の切欠き部を有する。これにより、上記ディスクロータ用パッドのディスクロータ周方向の大きさを変えずに、上記ディスクロータ周方向への切欠き量を大きくとることができる。したがって、上記トルク受部の弾性力の調整範囲が広がり、より最適に上記ディスクロータの摺動面を削り、面振れ補正をすることができる。

なお、これら態様において、例えば上記切欠き部の上記ディスクロータ周方向への切欠き量により、上記トルク受部のディスクロータ軸方向の弾性力が調整される。上記切欠き部の上記切欠き量を増加させれば上記トルク受部の剛性が低下し、上記トルク受部の上記ディスクロータ軸方向の弾性力を低下させることができる。また、上記切欠き部の上記切欠き量を低下させれば上記トルク受部の剛性が増加し、上記トルク受部の上記ディスクロータ軸方向の弾性力を増加させることができる。

本発明によれば、信頼性を向上させたディスクブレーキ用パッドを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車両用ディスクブレーキ装置の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。

図１は、本発明の一実施例に係るディスクブレーキ装置１を示す図である。本実施例に係るディスクブレーキ装置１は、車輪と共に回転するディスクロータ３と、ディスクロータ３の摺動面に押圧されるインナ側及びアウタ側に位置する一対のディスブレーキ用パッド５と、を備えている。また、一方の内側にピストン７を内蔵し、他方側に爪部を形成するキャリパ９がディスクロータ３の外周を跨いで設けられている。さらに、ピストン７の端面にインナ側のディスクブレーキ用パッド５が保持され、爪部の内側面にアウタ側のディスクブレーキ用パッド５が保持されている。インナ側及びアウタ側のディスクブレーキ用パッド５が車両側部材１１の摺動溝に沿って移動され、ディスクロータ３の摺動面に押圧される。この押圧により、ディスクロータ３の回転は制動される。また、キャリパ９に内蔵されたピストン７は、キャリパ９に形成されたシリンダ室内にディスクロータ３の軸方向にスライド自在に収容されている。

次に本実施例に係るディスクブレーキ用パッドについて説明する。

図２（ａ）は本一実施例に係るディスクブレーキ用パッド５を示す図である。また、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すディスクブレーキ用パッド５のＸ部分の部分拡大図である。

本一実施例に係るディスクブレーキ用パッド５は、ディスクロータ３の摺動面に摺接してディスクロータ３の回転を制動する摩擦材等のライニング部材５ａを有している。ライニング部材５ａの裏面には金属等からなる裏板５ｂが固着され、裏板５ｂの両端には、耳状のトルク受部５ｃが形成されている。トルク受部５ｃはマウンティング等の車両側部材１１に摺動自在に支持され、ブレーキトルクを車両側部材１１に伝達する。

また、各トルク受部５ｃの付け根の上側に、ディスクロータ周方向の切欠き部５ｄが夫々形成されている。切欠き部５ｄのディスクロータ周方向への切欠き量Ｌにより、トルク受部５ｃの剛性が調整され、後述するトルク受部５ｃの弾性力は調整される。例えば、ディスクロータ周方向への切欠き量Ｌを増加させればトルク受部５ｃの剛性が低下し、弾性力が低下する。また、ディスクロータ周方向への切欠き量Ｌを減少させればトルク受部５ｃの剛性が増加し、トルク受部５ｃの弾性力が増加する。なお、本一実施例において、トルク受部５ｃの長さＭは１０ｍｍ以上となっているのが好ましい。また、各トルク受部５ｃの付け根の上側に、切欠き部５ｄが夫々形成されているが、各トルク受部５ｃの付け根の上側および下側に、切欠き部５ｄが夫々形成されていてもよいし、下側のみに切欠き部５ｄが形成されていてもよい。トルク受部５ｃの付け根の上側および下側に切欠き部５ｄが形成された場合、上側または下側のみに形成された場合と比較して、トルク受部５ｃの剛性は低下する。

次に本一実施例に係るディスクブレーキ装置１の作用について説明する。

車両のブレーキが掛けられると、キャリパ９のシリンダ室内に油圧が加わる。シリンダ室内に油圧が加わると、ピストン７はディスクロータ側に移動する。また、インナ側のディスクブレーキ用パッド５のトルク受部５ｃが車両側部材１１の摺動溝に沿って摺動し、インナ側のディスクブレーキ用パッド５はディスクロータ３のインナ側の摺動面を押圧する。さらに、インナ側のディスクブレーキ用パッド５がディスクロータ３の方向に押圧されると、その反力でキャリパ９はディスクロータ３の反対方向にスライドする。また、キャリパ９の爪部の内側面に設けられたアウタ側のディスクブレーキ用パッド５のトルク受部５ｃが車両側部材１１の摺動溝に沿って移動し、アウタ側のディスクブレーキ用パッド５はディスクロータ３のアウタ側の摺動面を押圧する。これにより、ディスクロータ３の両側の摺動面は、一対のディスクブレーキ用パッド５により押圧され、ディスクロータ３の摺動面とディスクブレーキ用パッド５との間の摩擦力により、ディスクロータ３の回転は制動される。

次にディスクブレーキ用パッド５の作用について説明する。

図３はディスクブレーキ用パッドに作用する力を示す図である。

例えば、ディスクロータ３が回転し、僅かな面振れが生じている状態で、ブレーキが掛けられた場合を想定する。このとき、ディスクロータ３はディスクブレーキ用パッド側に振れると、ディスクブレーキ用パッド５にはディスクロータ３から摺動抵抗力ｆ１が作用するのと同時に、ディスクロータ３から押圧力ｆ２が作用する。さらに、この押圧力ｆ２により、ディスクブレーキ用パッド５がディスクロータ３から離れる方向に移動しようとする。このときに、裏板５ｂの各トルク受部５ｃと車両側部材１１の摺動溝との間には最大静止摩擦力ｆ３が作用する。これら押圧力ｆ２および最大静止摩擦力ｆ３によりディスクロータ方向にトルク受部５ｃは弾性変形する（撓む）。また、ディスクブレーキ用パッド方向へのディスクロータ３の振れ量が増加すると、トルク受部５ｃの変形量が増加する。さらに、トルク受部５ｃの変形量が増加すると、トルク受部５ｃが元の位置に戻ろうとするディスクロータ方向の弾性力ｆ４が増加する。この増加した弾性力ｆ４の反作用によりディスクブレーキ用パッド５のディスクロータ３への反力ｆ５が増加する。ディスクブレーキ用パッド５のディスクロータ３への反力ｆ５が増加すると、摺動抵抗力ｆ１が増加し、ディスクロータ３の摺動面の削り量が増加する。すなわち、ディスクロータ３の振れ量に比例して、摺動抵抗力ｆ１が増加し、ディスクロータ３の摺動面の削り量を増加させることができる。なお、ディスクブレーキ用パッド５のトルク受部５ｃが所定距離以上を移動すると、トルク受部５ｃが元の形状に戻ろうとする弾性力ｆ４は、最大静止摩擦力ｆ３を越える。トルク受部５ｃが元の形状に戻ろうとする弾性力ｆ４が最大静止摩擦力ｆ３を越えると、トルク受部５ｃは車両側部材１１の摺動溝に対して相対的な移動を開始し、弾性力ｆ４は減少する。弾性力ｆ４が減少すると、ディスクブレーキ用パッド５のディスクロータ３に対する反力ｆ５が減少する。最終的には、ディスクロータ３がディスクブレーキ用パッド側に最大に振れた位置で、ディスクロータ３の摺動面とディスクブレーキ用パッド５のライニング部材５ａとが非接触の状態となる。

上述したように、従来のディスクブレーキ用パッドのようにディスクロータ３の摺動面が断続的に削られる（図４（ｂ））ことなく、ディスクロータ３は平滑となるように削られて、ディスクロータ３の面振れは補正される（図４（ａ））。なお、図４（ａ）および（ｂ）において、ディスクロータの面振れの状態は、説明上、現実より面振れおよび削り量は大きく描写されている。また、図４（ａ）および（ｂ）において、斜線部は上記実施例でディスクロータ３の削除部分である。

以上、ディスクブレーキ用パッド５のトルク受部５ｃの付け根近傍にディスクロータ周方向の切欠き部５ｄを形成し、切欠き部５ｄの切欠き量Ｌを調整することにより、トルク受部５ｃの剛性を調整することができる。これにより、トルク受部５ｃの弾性力ｆ４は調整され、ディスクロータ３の振れ量に比例して、ディスクロータ３の摺動面の削り量を増加させることができる。例えば、ディスクロータ３が僅かに面振れを起こしている状態でブレーキが掛けられる場合を想定する。このとき、ディスクロータ３の面振れが補正され平滑となるように、切欠き部５ｄの切欠き量Ｌが調整され、トルク受部５ｃの弾性力ｆ４は調整される。具体的には、図４（ａ）に示すように、ディスクロータ３の振れている位置が次第に削られ略平面に近付くように、切欠き部５ｄの切欠き量Ｌが調整される。

このようにして、ディスクロータ３の面振れを平滑となるように補正して、ブレーキ振動を低減でき、ディスクブレーキ装置１の信頼性を向上させることができる。また、切欠き部５ｄの切欠き量Ｌを調整するだけの極めて簡易な方法により、トルク受部５ｃの剛性を調整することができることから、設計および製造コストの低減につながる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上記一実施例において、シングルシリンダ型のディスクブレーキ装置１に適用したが、オポーズドシリンダ（対向）型のディスクブレーキ装置に対しても適用可能である。

また、上記一実施例において、ディスクブレーキ用パッド５は図２に示すように両端に一対のトルク受部５ｃが形成されているが、図５に示すように、ディスクロータ周方向に沿うように二対のトルク受部１５ｃが夫々形成されていてもよい。

図５は対向型のディスクブレーキ装置を構成するディスクブレーキ用パッド１５を示す図である。

なお、対向型ディスクブレーキ装置に用いられるディスクブレーキ用パッド１５において、生産設備等の制約により、トルク受け巾が制限される場合がある。図５に示すように、トルク受部１５ｃをディスクロータ周方向に沿うように形成することにより、生産設備等の制約を満たしつつ、トルク受け巾を確保することができる。

図５に示すように、ディスクブレーキ用パッド１５はディスクロータ３に摺接してディスクロータ３の回転を制動する摩擦材等のライニング部材１５ａを備える。ライニング部材１５ａの裏面には金属等からなる裏板１５ｂが固着されている。裏板１５ｂのディスクロータ径方向の両端部には、一対のトルク受部１５ｃがディスクロータ周方向に沿うようにして夫々形成されている。なお、トルク受部１５ｃがディスクロータ周方向に沿って形成され、切込み部１５ｄがトルク受部１５ｃの付け根近傍に形成される。これにより、ディスクロータ周方向への切込み量Ｌを大きくとることができる。したがって、トルク受部１５ｃの弾性力ｆ４の調整範囲が広がり、より最適にディスクロータ３の摺動面を削り、面振れ補正をすることができる。また、裏板１５ｂのディスクロータ径方向の両端部に、一対のトルク受部１５ｃがディスクロータ周方向に沿うようにして夫々形成されているが、裏板１５ｂのディスクロータ径方向の一方の端部のみに、一対のトルク受部１５ｃがディスクロータ周方向に沿うようにして形成されていてもよい。形成されるトルク受部１５ｃの数を増やせば、トルク受部１５ｃの弾性力ｆ４の調整範囲が広がる。トルク受部１５ｃはマウンティング等の車両側部材１１に摺動自在に支持されてブレーキトルクを車両側部材１１に伝達する。トルク受部１５ｃの付け根には、ディスクロータ周方向の切欠き部１５ｄが夫々形成されている。切欠き部１５ｄのディスクロータ周方向への切欠き量Ｌにより、トルク受部１５ｃの剛性が調整される。例えば、ディスクロータ周方向への切欠き量Ｌを増加させれば、トルク受部１５ｃの剛性が低下し、トルク受部１５ｃのディスロータ軸方向の弾性力が低下する。また、ディスクロータ周方向への切欠き量Ｌを減少させれば、トルク受部１５ｃの剛性が増加し、トルク受部１５ｃのディスクロータ軸方向の弾性力が増加する。

例えば、ディスクロータ３がディスクロータ軸方向に約５０μｍだけ振れる場合を想定する。このディスクロータ３の振れ量約５０μｍにおいて、ディスクロータ３の振れ量が最小から最大になる過程でディスクロータ３の摺動面とディスクブレーキ用パッド１５のライニング部材１５ａが最適な面圧で接触するように、裏板１５ｂのトルク受部１５ｃの剛性を調整する。具体的には、裏板１５ｂの厚さを５〜６ｍｍとした場合、切欠き部１５ｄの切欠き量Ｌを約１０〜１５ｍｍとしたときに、ディスクロータ３の摺動面とライニング部材１５ａが最適な面圧で接触し、約５０μｍの振れ量は、補正される。

本発明は、車両用のディスクブレーキ装置において採用されるディスクブレーキ用パッドに利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。

本発明の一実施例に係るディスクブレーキ装置を示す図である。 （ａ）は本一実施例に係るディスクブレーキ用パッドを示す図である。（ｂ）図２（ａ）に示すディスクブレーキ用パッドのＸ部分の部分拡大図である。 ディスクブレーキ用パッドに作用する力を示す図である。 （ａ）面振れが補正されたディスクロータを示す図である。（ｂ）断続的にディスクロータの摺動面が削れた状態を示す図である。 対向型のディスクブレーキ装置を構成するディスクブレーキ用パッドを示す図である。

符号の説明

１ ディスクブレーキ装置
３ ディスクロータ
５、１５ ディスクブレーキ用パッド
５ａ、１５ａ ライニング部材
５ｂ、１５ｂ 裏板
５ｃ、１５ｃ トルク受部
５ｄ、１５ｄ 切欠き部
７ ピストン
９ キャリパ
１１ 車両側部材
ｆ１ 摺動抵抗力
ｆ２ 押圧力
ｆ３ 最大摩擦静止力
ｆ４ 弾性力
ｆ５ 反力

Claims (5)

1. ディスクロータに摺接して該ディスクロータの回転を制動するライニング部材と、前記ライニング部材の裏面に固着され、両端に一対のトルク受部を有する裏板と、を備え、前記トルク受部は、車両側部材に摺動自在に支持されてブレーキトルクを前記車両側部材に伝達するディスクブレーキ用パッドであって、
   前記裏板の前記ディスクロータの周方向に垂直な側面の前記トルク受部の付け根近傍から切り欠かれた、前記トルク受け部のディスクロータ軸方向における剛性を調整するディスクロータ周方向の切欠き部を有することを特徴とするディスクブレーキ用パッド。
2. 前記トルク受け部のディスクロータ周方向の長さが１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ用パッド。
3. ディスクロータに摺接して該ディスクロータの回転を制動するライニング部材と、該ライニング部材の裏面に固着され、車両側部材に摺動自在に支持されてブレーキトルクを前記車両側部材に伝達する少なくとも一対のトルク受部を有する裏板と、を備えるディスクブレーキ用パッドであって、
   前記少なくとも一対のトルク受部は、前記裏板の前記ディスクロータ径方向の端部にディスクロータ周方向に沿うように形成され、前記裏板の前記ディスクロータの周方向に垂直な側面の前記トルク受部の付け根近傍から切り欠かれた、前記トルク受け部のディスクロータ軸方向における剛性を調整するディスクロータ周方向の切欠き部を有することを特徴とするディスクブレーキ用パッド。
4. 前記切欠き部の前記ディスクロータ周方向への切欠き量が１０ｍｍ以上かつ１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載のディスクブレーキ用パッド。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のディスクブレーキ用パッドであって、
   前記切欠き部の前記ディスクロータ周方向への切欠き量により、前記トルク受部のディスクロータ軸方向の弾性力が調整されることを特徴とするディスクブレーキ用パッド。

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