JP5174174B2 - スポット型ディスクブレーキ用のブレーキパッド - Google Patents

Description

本発明は、スポット型ディスクブレーキ用のブレーキパッドに関する。

本発明は、バックプレートを有するスポット型ディスクブレーキ用のブレーキパッドに関し、バックプレートの前側にブレーキライニングを固定配置し、減衰プレートを後部側に設ける。少なくとも１つの鉤形のガイド端は、バックプレートの本体部に隣り合っている。このガイド端は、ガイド端の部材の厚みが本体部の部材の厚よりも大きい隆起部を有する。

周方向に沿って接線方向に接触する少なくとも１つの当接面は、ガイド端に設けられている。また、径方向に沿って支持する支持面が、ガイド端に設けられている。減衰プレートは、径方向の支持面に対して当接する少なくとも１つの折曲されたブラケットをバックプレートのブラケット部に有している。

このタイプのディスクブレーキにおいて、ブレーキキャリパは、軸線回りに回転するブレーキディスクの周囲に沿って延びており、軸線方向に変位可能な少なくとも１組のブレーキパッドがブレーキキャリパに配置される。ブレーキパッドは、ブレーキキャリパにおいて周方向に沿って当接面で、半径方向に沿って支持面でそれぞれ保持されるので、ブレーキディスクは、ブレーキパッドを介してブレーキキャリパに伝えられる制動を通して生じる周方向および径方向の力がブレーキパッドによって作用される。

減衰プレートを有したブレーキパッドが特許文献１に開示されている。この減衰プレートは、Ｌ字形またはＵ字形のブラケットであり、ブレーキキャリパの保持具とブレーキパッドの間に騒音減衰のために取り付けられる。このため、減衰プレートに対するブラケットの付属部品は、比較的柔らかくしなやかに設計されており、したがって、振動に敏感である。この構成において製動圧がブレーキキャリパに供給されると、減衰プレートを一体に備えるブレーキパッドは、圧縮されて軸方向に変位される。ブラケットは、ブレーキパッドにしっかり当接支持されていないが、固定されていない自由状態のバックプレートと接触しているので、圧縮過程においてマイクロメートル程度の動きを伴う付着滑り効果がブラケットと保持具の間で生じる可能性がある。つまり、ブラケットは付着と滑りを交互に繰り返す動きをする。この効果は、保持具や付属部品に伝達され、やがて、システム内で振動を発生させる。摺動面に潤滑剤を塗布しても、通常運転における数１，０００キロメートル以内で潤滑剤が洗い流されてしまうので、振動現象の恒久的な解決には至らない。しかしながら、この周知の設計思想は、ガイド端に隆起部を有したブレーキパッドにおいて適切でない。それにもかかわらず、より車両を重くする方向に向った傾向とＣＯ２排出削減のために車両の重量を軽減させる努力を通した結果、バックプレートの肥厚部を有するブレーキパッドがますます使用されるようになる。

したがって、減衰プレートと肉厚のガイド端を有する一般的なブレーキパッドは、特許文献２に開示されている。この文献において、少なくとも１つの接線方向のフランジ部が、減衰プレートに配置されている。フランジ部は、バックプレートの接線側の側面の周囲に延びてブラケットにつながる。言い換えれば、接線方向のフランジ部は、バックプレートの隆起部の範囲を迂回する。この減衰プレートは、製造、取り扱い、および耐久性に関して不利であると判明した。

独国特許出願公開第１９６０２０３７号明細書 独国特許出願公開第１０２００６０５２１７８号明細書

本発明の目的は、先行技術の不利益を回避しつつ、減衰プレートと肉厚のガイド端部を有したブレーキパッドを明記することにある。また、ブレーキパッド用の減衰プレート製造方法を明記することを目的とする。

本発明によれば、目的は、バックプレートの本体部において減衰プレートのブラケット部が軸方向に沿って後側へオフセットされることによって達成される。特許文献１に開示されたＬ字形またはＵ字形のブラケットを一体に有する減衰プレートの設計思想は、ガイド端に隆起部を有したブレーキパッドにも適用できる。

ブラケットにつながる屈曲部が減衰プレートの本体部に隣接する場合、減衰プレートの強度に関して特に最適化される形状は、好適に得られる。

本発明の有利な実施例によると、減衰プレートのブラケット部は、バックプレートに平行な隆起部の表面を少なくとも部分的に保持している。したがって騒音を発生させている振動の抑制が達成される。

屈曲部は、減衰プレートの曲げ加工の後、本体部とブラケット部に対して傾斜した面として構成されることも好ましい。この場合、減衰プレートの強度をさらに改良できる。

ブラケットの反対側に位置する面に角部を有するブラケット部が設けられるので、取り扱い中に厄介な角部は、本発明の有利な開発に従って避けることができる。

減衰プレートの強くて硬い付属部品は、予荷重が加わった状態でブラケット部においてバックプレートの前側をブラケットの一部分が支持していることによって、得ることができる。騒音を発生させる原因となる構成部材の微小動作は避けられる。

この目的は、ブレーキパッド用の減衰プレート製造方法によって、さらに達成される。ブレーキパッドは、バックプレートおよびこの前側に配置されるブレーキライニングを含む。鉤形の少なくとも１つのガイド端は、周方向に沿ってバックプレートの本体部に隣り合っており、隆起部を有しているガイド端の部材の厚みが本体部の部材の厚みに対して大きい隆起部を有している。そして、ブラケットは、減衰プレートと一体に形成される。この製造方法は、以下のステップを含む。金属製平板から減衰プレートのまっすぐなブランク材を打抜くこと；屈曲部に隣接しているブラケット部に対して軸方向に沿って後方へ本体部において減衰プレートがオフセットされるように本体部に隣り合う屈曲部を曲げること；そして、折り曲げられたブラケットがガイド端の径方向の支持面に対向して位置するようにブラケットを折り曲げること。

ブラケット範囲に予荷重が加えられた状態でバックプレートの前側に対向してブラケットの一部分が位置するように、この一部分を折り曲げることが好ましい。

さらなる本発明の詳細と利点は、典型的な実施形態の説明に参照される図面から明らかである。

図１は、本発明に係るブレーキパッドおよび保持具を有したディスクブレーキのガイドシステムを示す。 図２は、減衰プレートを有するブレーキパッドの背面図である。 図３は、図１および図２中の減衰プレートのまっすぐなブランク材を示している。 図４は、曲げ加工後の減衰プレートの斜視図である。そして、 図５は、曲げ後の図３および図４に係る減衰プレートの側面図である。

図１の斜視図は、ブレーキパッド１を示している。図２に示すように、このブレーキパッド１は、保持具１４と、ガイド軸１６を有する保持アーム１５とを備えるスポット型ディスクブレーキ１０のガイドシステム１３に案内される。

ブレーキパッド１は、バックプレート２、減衰プレート２４、およびブレーキライニング３を含む。ブレーキライニング３は、圧着および焼成工程によってバックプレート２の前側９にしっかりと取り付けられる。保持具１４の保持アーム１５は、ブレーキ盤（図示せず）の周りに延びている。このブレーキディスクは、回転軸線について回転可能に装着される。制動過程の間、ブレーキディスクは、両側で１組のブレーキパッド１によって軸方向に作用される。これによって、図２に見られるように、周方向１１に沿ってブレーキパッド１に作用する制動力は、ガイド軸１６の接線方向保持具当接面１７、１８を介して保持具１４に伝達される。また、更なる力、例えば、ブレーキディスクに径方向１２に沿って作用する慣性力および重力は、半径方向保持具支持面１９を介して保持具１４に伝達される。

このために、ブレーキライニング３を保持するバックプレート２の本体部２０は、周方向１１に沿って両側に配置された鉤形をしたガイド端４までつながっている。後者は、保持アーム１５のガイド軸１６に嵌合している。鉤形をした１つのガイド端４が一方の側にしかないブレーキパッドもまたありうる。しかしながら、ここで参照された典型的な実施形態では、周方向１１に沿って対称であるブレーキパッド１が、想定される。周方向１１に沿って保持具にブレーキパッド１が接線方向に当接するために、２つの接線方向当接面５、６は、ガイド端４に設けられる。制動過程の間、当接面５、６は、保持具当接面１７、１８と力伝達接触する。ガイド端４の両方の当接面５、６が、同時に有効に嵌合できないのを見てとれる。図２に示されたガイド端４が、ブレーキディスクの回転方向に沿って出口側（下流側）に位置している場合、制動力が当接面５およびこれに対応する保持具当接面１７を介して伝達されるので、このガイド端４は、押圧荷重に晒される。ガイド端４がブレーキディスクについて入口側（上流側）に位置するように回転方向が選択されるならば、引張荷重に晒され、力の流れは、ガイド端４の当接面６およびこれに対応するガイド軸１６の保持具当接面１８を含む表面の組を介して、保持具１４に導かれる。放射状に作用する力は、ガイド端４の支持面７を通して保持具１４の径方向保持具支持面１９に伝達される。

支持面７と保持具１４の径方向保持具支持面１９との間において、屈曲部２８と本体部２６を介して減衰プレート２４に隣接しているブラケット２７は、バックプレート２のブラケット部２５において減衰プレート２４上に配置される。減衰プレートの構成の詳細な説明は、後述する。

このブラケット２７は、ガイド軸１６においてブレーキパッド１の軸方向のずれ（displaceability）を容易にするのにとりわけ役立つ。このために、通常、低い摺動／固着係数の素材から造られるか、または適合するコーティングが施される。騒音発生を打ち消すために、ブラケット２７は、バックプレート２に非常に強固に接続されなければならない。ブレーキが作動すると、ブレーキパッド１がガイド軸１６内で変位して、ブラケット２７がガイド軸１６内において摺動と固着の動作を一定の間隔で繰り返す場合、きしみ音と呼ばれる雑音が発生する。この超高周波振動は、保持具１４に伝達され、騒音の発生を引き起こす。ブラケット２７がバックプレート２に可能な限り強固に接続されるので、ブラケット２７が動く可能性は、制限され、振動の振幅が最小限に抑えられる。バックプレート２に対するブラケット２７の当接は、このように定義される。相対的な微小動作は、もはや騒音関連問題に発展させない程度まで小さな振幅にされる。

バックプレート２のガイド端４は、補強するのと同時に当接面５，６および支持面７を拡大するために、一体に形成された隆起部２３を有しているのを図１から特に見ることができる。その結果、ガイド端４の部材の厚みＤは、少なくとも部分的に、特に支持面７で、本体部２０の部材の厚みｄに対して増加されている。隆起部２３は、支持面７が当接面６につながるガイド端４の部分に広がっていることが好ましく、支持面７と当接面６の部分の周りに実質的に円形に配置される。この部分は、制動中に大きな応力が加えられる部分であり、またこの部分だけがバックプレート２の制限された耐荷重断面として有効な部分である。したがって、一体に形成された隆起部２３は、この臨界強度断面を強化する。それに負荷するのに適切な方法でバックプレート２の応力の流れに影響を及ぼすために、バックプレート２に平行な隆起部２３の表面３０とガイド端４の薄くされた部分との間の遷移部分は、面取り部３２として構成される。同時に、隆起部２３は、ブレーキライニング３から離れる方向へバックプレート２の後側８に一体に形成される。十分な寸法の支持面７が常に有効であるので、たとえ極度に磨り減ったブレーキライニング３を有していてもブレーキパッドの案内の品質は、改善される。

隆起部２３は、物質置換（material displacement）によってバックプレート２と一体に形成される。製造に関して、再成形と精密打抜ちまたは突き固めの工法の組み合わせは、この目的のために有利に使用される。この場合、隆起部２３の形は決定され、そして、バックプレート２の外形は確定される。一般に、金属製平板から打抜きまたは精密打抜ちすることによって、生のブランク材からバックプレート２を入手する。隆起部２３の所望される形状は、精密打抜ち、再成形または予備打抜きの間に、プレッシャーパッドまたはエジェクタの金型凹部の適当な成形によって決定される。あるいはまた、再成形工程、特に据え込み工程、の間に、隆起部２３は、支持面７および当接面６とともに成形されてもよい。支持面７と当接面６を除いて、バックプレート２の残っている外形は、後続の精密打抜ちまたは打抜き工程において決定される。隆起部２３の代表的な部材の厚みＤは、バックプレート２の本体部２０の部材の厚みｄの約１．１〜１．５倍である。

説明した隆起部２３を有するブレーキパッド１用の周知の減衰プレートは、バックプレートの接線方向の側面の周りに広がりかつブラケットにつながっている少なくとも１つの接線方向のフランジ部を有している。したがって、隆起部２３のための開口部は、減衰プレートに形成される。しかしながら、減衰プレートのこの構成は、複雑でコストが掛かり、特に、減衰プレートの取り扱いと強度の面で不利である。

これらの不利益は、以下の説明から明らかなように、発明によって避けられる。このために図３は、図１と２に示した減衰プレート２４のまっすぐなブランク材を示している。曲げ工程後の減衰プレート２４の斜視図は、図４に示す。図５は、図３および図４に係る減衰プレート２４の曲げ後の側面図を示している。

特に図１、図４、および図５から明らかなように、バックプレート２の本体部２０において、減衰プレート２４は、軸方向に沿ってブラケット部２５に対して後方へオフセットされる。減衰プレート２４の既述の本体部２６に隣接するのは、屈曲部２８である。この屈曲部２８は、減衰プレート２４の曲げ工程の後に、本体部２６に対する傾斜面として構成される。この屈曲部２８は、ブラケット２７が設けられているブラケット部２９に隣り合っている。減衰プレート２４のこの構成は、剛性のために特に最適化された形状を造り出す。

図５に見られるブラケット２７の一部分３３は、減衰プレート２４がバックプレート２に取り付けられた後、ブラケット部２５において一部分３３は、予荷重が加えられた状態でバックプレート２の前側９に対して当接するように、製造中に折り曲げられる。その結果、バックプレート２に対する強固で堅い減衰プレート２４の装着が、達成され、そして、騒音を引き起こす原因となりうる部材の微動を回避できる。

同時に、図１に示されているように、減衰プレート２４のブラケット部２９は、バックプレート２に平行な隆起部２３の表面３０に少なくとも部分的に当て付けられており、その結果、騒音を発生させている振動の抑制も、達成される。

さらに、ブラケット部２９は、取り扱い中に面倒な角部を避けるために、ブラケット２７の反対側の面で斜めに切られる。

既述した減衰プレート２４の製造は、以下の工程を含む。
減衰プレート２４のまっすぐなブランク材を金属製平板から打抜く工程と、
屈曲部２８に隣接するブラケット部２９に関して軸方向に沿って本体部２６における後方へ減衰プレート２４がオフセットされるように、本体部２６に隣接している屈曲部２８を曲げる工程と、
折り曲げられたブラケット２７がガイド端４の径方向支持面７に対向して位置されうるようにブラケット２７を折り曲げる工程と。

更なる曲げ工程では、ブラケット部２５において予荷重が加わっている状態でバックプレート２の前側９に対向して一部分３３が位置されるように、ブラケット２７の一部分３３が折り曲げられる。

１…ブレーキパッド、２…バックプレート、３…ブレーキライニング、４…ガイド端、５…当接面、６…当接面、７…支持面、８…後側、９…前側、１０…スポット型ディスクブレーキ、１１…周方向、１２…径方向、１３…ガイドシステム、１４…保持具、１５…保持アーム、１６…ガイド軸、１７…保持具当接面、１８…保持具当接面、１９…保持具支持面、２０…本体部、２３…隆起部、２４…減衰プレート、２５…ブラケット部、２６…本体部、２７…ブラケット、２８…曲げ部、２９…ブラケット部、３０…表面、３１…表面、３２…傾斜角部、３３…一部分,Ｄ…部材の厚み、ｄ…部材の厚み。

Claims (8)

1. バックプレート（２）を有するスポット型ディスクブレーキ（１０）用のブレーキパッド（１）であって、
   前記バックプレート（２）の、前側（９）に取り付けられるブレーキライニング（３）、および、後側（８）に設けられる減衰プレート（２４）と、
   周方向に前記バックプレート（２）の本体部（２０）に隣り合って配置され、前記本体部（２０）の部材の厚み（ｄ）に対して部材の厚み（Ｄ）が大きい隆起部（２３）を有する、鉤形をした少なくとも１つのガイド端（４）と、
   前記ガイド端（４）に設けられて周方向へ当接するための少なくとも１つの当接面（６）と、
   前記ガイド端（４）に設けられて径方向に沿って支持するための支持面（７）と
   を備え、
   前記減衰プレート（２４）は、
   前記バックプレート（２）のブラケット部（２５）で半径方向に前記支持面（７）を保持する少なくとも１つの折曲されたブラケット（２７）を有し、
   軸方向に沿って前記バックプレート（２）の前記本体部（２０）の前記ブラケット部（２５）に対して背側へオフセットされる
   ことを特徴とするブレーキパッド。
2. 請求項１に記載されたスポット型ディスクブレーキ用のブレーキパッドにおいて、
   前記減衰プレート（２４）は、この本体部（２６）に隣接しブラケット部（２９）につながる屈曲部（２８）をさらに備える
   ことを特徴とする。
3. 請求項２に記載されたスポット型ディスクブレーキ用のブレーキパッドにおいて、
   前記減衰プレート（２４）の前記ブラケット部（２９）は、前記バックプレート（２）に対して平行な前記隆起部（２３）の表面（３０）を少なくとも部分的に保持する
   ことを特徴とする。
4. 請求項２または請求項３に記載されたスポット型ディスクブレーキ用のブレーキパッドにおいて、
   前記屈曲部（２８）は、前記減衰プレート（２４）の曲げ加工後に、前記本体部（２６）と前記ブラケット部（２９）との間の斜面（３１）として構成される
   ことを特徴とする。
5. 請求項４に記載されたスポット型ディスクブレーキ用のブレーキパッドにおいて、
   前記ブラケット部（２９）は、前記ブラケット（２７）に対峙する向きに変向する角部を有する
   ことを特徴とする。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載されたスポット型ディスクブレーキ用のブレーキパッドにおいて、
   前記ブラケット（２７）は、前記ブラケット部（２５）における前記バックプレート（２）の前記前側（９）に対して予荷重が加えられた状態で保持する部位（３３）を有する
   ことを特徴とする。
7. ブレーキパッド（１）用の減衰プレート（２４）製造方法において、前記ブレーキパッド（１）は、
   バックプレート（２）と、
   前記バックプレート（２）の前側（９）に配置されるブレーキライニング（３）と、
   周方向に沿って前記バックプレート（２）の本体部（２０）に隣り合って配置され、前記本体部（２０）の部材の厚み（ｄ）に対して部材の厚み（Ｄ）が大きい隆起部（２３）を有する、鉤形の少なくとも１つのガイド端（４）と、
   前記減衰プレート（２４）に一体に形成されるブラケット（２７）と
   を備え、
   前記減衰プレート（２４）のまっすぐなブランク材を金属製平板から打抜き、
   前記減衰プレート（２４）の本体部（２６）に対して屈曲部（２８）に隣接しているブラケット部（２９）を軸方向に沿って後方へオフセットされるように前記本体部（２６）に隣接している屈曲部（２８）を屈曲し、
   折り曲げたブラケット（２７）が前記ガイド端（４）の径方向の支持面（７）に対向して位置するようにブラケット（２７）を折り曲げる
   ことを特徴とするブレーキパッド（１）用の減衰プレート（２４）製造方法。
8. 請求項７に記載されたブレーキパッド（１）用の減衰プレート（２４）製造方法であって、
   前記ブラケット（２７）の部位（３３）は、予荷重が加えられた状態でブラケット部（２５）における前記バックプレート（２）の前側（９）に対して前記部位（３３）を位置させることができるように折り曲げられる
   ことを特徴とするブレーキパッド（１）用の減衰プレート（２４）製造方法。

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