JP6952573B2 - ブレーキ用摩擦パッドおよびディスクブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキ用摩擦パッドおよびディスクブレーキに関する。

ブレーキ用摩擦パッドにおいて、裏板のライニングとは反対側にシムを配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２１５２７９号公報

ブレーキ用摩擦パッドにおいて、シムの耐久性向上が望まれている。

本発明の目的は、シムの耐久性を向上することが可能なブレーキ用摩擦パッドおよびこれを備えたディスクブレーキを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、裏板が、ライニングとは反対側の他面に突起を有し、シムが、前記裏板とは反対側に折り返され、前記突起と当接することで前記シムと前記裏板とのディスク周方向の相対移動を制限する折返部を有し、前記折返部は、前記突起に当接する当接部が、ディスク径方向に延び、ディスク径方向の外側ほど、前記シムの長手方向の中心を通って該長手方向に直交する面から離れている。

本発明によれば、シムの耐久性を向上することが可能となる。

実施形態のブレーキ用摩擦パッドを備えたディスクブレーキを示す断面図。 実施形態のブレーキ用摩擦パッドを備えたディスクブレーキを示す平面図。 実施形態のブレーキ用摩擦パッドを備えたディスクブレーキを示す背面図。 実施形態のブレーキ用摩擦パッドを備えたディスクブレーキを示す正面図。 実施形態のブレーキ用摩擦パッドを備えたディスクブレーキ用のパッドスプリングを示す斜視図。 実施形態のブレーキ用摩擦パッドを示す平面図。 実施形態のブレーキ用摩擦パッドを示す正面図。

実施形態を図面を参照して以下に説明する。実施形態の摩擦パッド３（ブレーキ用摩擦パッド）は、ディスクブレーキ１０に組み込まれるものである。この摩擦パッド３を備えたディスクブレーキ１０は、自動車等の車両用であって車両に制動力を付与するものであり、具体的には四輪自動車の前輪制動用のものである。ディスクブレーキ１０は、図示略の車輪と共に回転する円板状のディスク１の回転を止めることで車両を制動する。図２〜図４において、車両の前進走行時のディスク１の回転方向を矢印Ｒで示している。以下、ディスク１の中心軸線の方向をディスク軸方向、ディスク１の径方向をディスク径方向、ディスク１の周方向つまり回転方向をディスク周方向と称す。また、ディスク径方向におけるディスク１の中心側をディスク径方向の内側、ディスク径方向におけるディスク１の中心とは反対側をディスク径方向の外側と称す。また、ディスクブレーキ１０において、車両の前進走行時のディスク１の回転方向における入口側をディスク回入側、出口側をディスク回出側と称す。

図１に示すように、ディスクブレーキ１０は、取付部材２と、一対の摩擦パッド３と、キャリパ５とを備えている。また、ディスクブレーキ１０は、図２に示すように、一対のブーツ６を備えており、図３，図４に示すように、四つのパッドスプリング７を備えている。

取付部材２は、図３に示すインナビーム部１１および一対のインナ側トルク受部１２と、図２に示す一対のピン挿嵌部１３と、図４に示す一対のアウタ側トルク受部１４およびアウタビーム部１５とを有している。取付部材２は、鋳造により一体成形された鋳物であり、ディスク周方向の中央を基準とする鏡面対称の形状となっている。取付部材２は、例えば鋳鉄製である。

図１に示すように、インナビーム部１１は、ディスク１に対しディスク軸方向の一側に配置されて車両の非回転部分に取り付けられる。ここで、取付部材２が取り付けられる車両の非回転部分は、ディスク１に対し車両の車幅方向内側すなわちインナ側に配置されており、この非回転部分に取り付けられるインナビーム部１１も、ディスク１に対しインナ側に配置されている。図３に示すように、インナビーム部１１は、ディスク周方向に延びるように配置されており、ディスク周方向両側、すなわちディスク回入側とディスク回出側とに、それぞれ取付穴１７を有する一対の取付ボス部１８が設けられている。インナビーム部１１は、一対の取付ボス部１８において車両の非回転部分に取り付けられる。

一対のインナ側トルク受部１２は、一方のインナ側トルク受部１２が、インナビーム部１１のディスク回入側の端部から、他方のインナ側トルク受部１２が、インナビーム部１１のディスク回出側の端部から、それぞれ、ディスク径方向の外側に延出する。一対のインナ側トルク受部１２は、インナビーム部１１と同様、ディスク１に対しインナ側に配置されている。

図２に示すように、一対のピン挿嵌部１３は、一方のピン挿嵌部１３がディスク回入側のインナ側トルク受部１２のディスク径方向の外側の端部から、他方のピン挿嵌部１３がディスク回出側のインナ側トルク受部１２のディスク径方向の外側の端部から、それぞれ、ディスク軸方向にディスク１の外周側を跨いで延出する。

一対のアウタ側トルク受部１４は、一方のディスク回入側のアウタ側トルク受部１４が、ディスク回入側のピン挿嵌部１３のインナ側トルク受部１２とは反対側すなわちアウタ側の端部から、他方のディスク回出側のアウタ側トルク受部１４が、ディスク回出側のピン挿嵌部１３のアウタ側の端部から、それぞれ、図４に示すように、ディスク径方向の内側に延出する。一対のアウタ側トルク受部１４は、ディスク１に対しアウタ側に配置されている。

アウタビーム部１５は、ディスク周方向に延びて一対のアウタ側トルク受部１４のディスク径方向の内側同士を連結する。アウタビーム部１５は、一対のアウタ側トルク受部１４と同様、ディスク１に対しアウタ側に配置されている。

以上により、取付部材２は、ディスク１の外周側を跨いで配置されて車両の非回転部分に取り付けられる。インナビーム部１１および一対のインナ側トルク受部１２は、取付部材２において、車両の非回転部分への取り付け側となるインナ側に配置されており、一対のアウタ側トルク受部１４およびアウタビーム部１５は、取付部材２において、インナ側とは反対となるアウタ側に配置されている。

図３および図４に示すように、一対のアウタ側トルク受部１４および一対のインナ側トルク受部１２には、同様の凹形状のパッドガイド部２０がそれぞれ形成されている。

すなわち、図３に示すように、一方のインナ側トルク受部１２には、そのディスク周方向の内側（取付部材２のディスク周方向の中央側）の面からディスク周方向の外側（取付部材２のディスク周方向の中央とは反対側）に向かって凹む形状のパッドガイド部２０が形成されており、他方のインナ側トルク受部１２にも、そのディスク周方向の内側の面からディスク周方向の外側に向かって凹む形状のパッドガイド部２０が形成されている。よって、一対のインナ側トルク受部１２には、相互対向側に、互いにディスク周方向に沿って離れる方向に凹む凹状のパッドガイド部２０が形成されている。

また、図４に示すように、一方のディスク回入側のアウタ側トルク受部１４には、そのディスク周方向の内側の面からディスク周方向の外側に向かって凹む形状のパッドガイド部２０が形成されており、他方のディスク回出側のアウタ側トルク受部１４にも、そのディスク周方向の内側の面からディスク周方向の外側に向かって凹む形状のパッドガイド部２０が形成されている。よって、一対のアウタ側トルク受部１４には、相互対向側に、互いにディスク周方向に沿って離れる方向に凹む凹状のパッドガイド部２０が形成されている。

取付部材２には、ディスク周方向両側の一対のピン挿嵌部１３のそれぞれに図示略のピン挿入穴が形成されており、これらのピン挿入穴に、図２に示すキャリパ５のディスク周方向両側の一対のスライドピン３７が摺動可能に嵌合する。これにより、取付部材２は、その一対のピン挿嵌部１３において、キャリパ５をディスク軸方向に摺動可能に支持する。言い換えれば、キャリパ５は、ディスク周方向両側に設けられた一対のスライドピン３７が、それぞれ、取付部材２の一対のピン挿嵌部１３の図示略のピン挿入穴に摺動可能に嵌合されることになり、これにより、取付部材２にディスク軸方向に摺動可能となるように支持される。

図３，図４に示すように、一対のインナ側トルク受部１２および一対のアウタ側トルク受部１４には、それぞれのパッドガイド部２０の位置に、個別にパッドスプリング７が取り付けられている。つまり、一つの取付部材２に、四つのパッドスプリング７が取り付けられている。ここで、インナ側のディスク回入側に配置されるパッドスプリング７と、アウタ側のディスク回出側に配置されるパッドスプリング７とは同形状の共通部品であり、インナ側のディスク回出側に配置されるパッドスプリング７と、アウタ側のディスク回入側に配置されるパッドスプリング７とは同形状の共通部品となっている。インナ側のディスク回入側およびアウタ側のディスク回出側のパッドスプリング７と、インナ側のディスク回出側およびアウタ側のディスク回入側のパッドスプリング７とは、鏡面対称の形状となっている。

パッドスプリング７は、一枚の板材からプレス成形により形成されるものである。パッドスプリング７について、鏡面対称の形状をなすうちの一方のものを例にとり、図５を参照して説明する。図５に示すパッドスプリング７は、インナ側のディスク回入側およびアウタ側のディスク回出側に配置されるものである。

パッドスプリング７は、凹状の案内部８２を有している。案内部８２は、基板部８３と板部８４と板部８５とを有している。基板部８３は矩形状であり、板部８４は基板部８３の一端縁部から基板部８３に対し垂直に延出している。板部８５は、基板部８３の一端縁部と平行な他端縁部から板部８４と平行をなして板部８４と同側に延出している。

パッドスプリング７は、延出部９１と、係合板部９２と、突片板部９３と、突出板部９４と、バネ板部９５と、バネ板部９６とを有している。延出部９１は、Ｓ字状をなしており、基板部８３の板部８４，８５が設けられていない端縁部のうちの一方の端縁部の板部８５の近傍位置から基板部８３の板厚方向において板部８４，８５とは反対方向に延出している。係合板部９２は、基板部８３の板部８４，８５が設けられていない端縁部のうちの他方の端縁部の板部８５の近傍位置から基板部８３の板厚方向において板部８４，８５とは反対方向に突出している。突片板部９３は、基板部８３の延出部９１が設けられた端縁部に連続する板部８４の端縁部から板部８４と同一平面で突出した後、板部８５とは反対方向に突出している。

突出板部９４は、板部８４の基板部８３とは反対側の端縁部から基板部８３と平行をなして板部８５とは反対方向に突出している。バネ板部９５は、板部８４の突片板部９３が設けられた端縁部に連続する突出板部９４の端縁部から板部８４とは反対側に折り返されている。バネ板部９６は、基板部８３の延出部９１が設けられた端縁部に連続する板部８５の端縁部から板部８５と同一平面で延出した後、板部８４側に折り返されている。バネ板部９６は、基板部８３、板部８４および板部８５と共に凹状の案内部８２を構成している。

パッドスプリング７は、一つずつ、それぞれの案内部８２が、一対のインナ側トルク受部１２および一対のアウタ側トルク受部１４のそれぞれの凹状のパッドガイド部２０に嵌合されることになる。その際に、アウタ側トルク受部１４に取り付けられるパッドスプリング７は、延出部９１と係合板部９２とで、アウタ側トルク受部１４を挟持する。また、インナ側トルク受部１２に取り付けられるパッドスプリング７は、延出部９１と係合板部９２とで、インナ側トルク受部１２を挟持する。いずれのパッドスプリング７も延出部９１をディスク１とは反対側に配置する。

図１に示す一対の摩擦パッド３は共通部品である。図６に示すように、摩擦パッド３は、金属製の裏板１０１と、裏板１０１の板厚方向一側の一面１０１ａに貼り付けられた摩擦材であるライニング１０２とを有するパッド本体１０３と、裏板１０１のライニング１０２とは反対側の他面１０１ｂに配置されたシム１０４と、を備えている。シム１０４は、パッド本体１０３に対し別体であり、金属板、あるいは金属板に弾性被膜を施した板材からなっている。図３，図４に示すように、摩擦パッド３は、裏板１０１においてパッドスプリング７を介して取付部材２に支持され、図１に示すように、ライニング１０２においてディスク１に対向する。よって、摩擦パッド３は、ライニング１０２がディスク１に接触することになる。

裏板１０１は、ライニング１０２が貼着される主板部１０５と、図７に示すように、主板部１０５のディスク周方向の両外側の端部からディスク周方向の外側に突出する凸状部１０６と、両側の凸状部１０６のそれぞれの主板部１０５側の部分から、ディスク軸方向に沿って突出する突出部１０８と、主板部１０５のディスク周方向に離間する二箇所から、ディスク軸方向に沿って突出する突起１０９とを有している。

ここで、突出部１０８および突起１０９は、裏板１０１のライニング１０２とは反対側の他面１０１ｂに形成されている。言い換えれば、裏板１０１の板厚方向において、突出部１０８は、凸状部１０６からライニング１０２とは反対側に突出しており、突起１０９は、主板部１０５からライニング１０２とは反対側に突出している。両側の凸状部１０６は、ディスク周方向における主板部１０５とは反対側の両端縁部が、ライニング１０２とは反対側に突出している。裏板１０１は、ディスク周方向の中央を基準とした鏡面対称の形状をなしている。二箇所の突起１０９は、同形状であり、互いにディスク径方向の位置を合わせている。

裏板１０１は、ディスク周方向に長い形状をなしており、よって、長手方向の両端部に凸状部１０６を有している。裏板１０１は、長手方向の両側の端面１０１ｃが長手方向に直交する平面となっており、一方の端面１０１ｃは一方の凸状部１０６の主板部１０５とは反対側の端部に、他方の端面１０１ｃは他方の凸状部１０６の主板部１０５とは反対側の端部に、それぞれ形成されている。

二箇所の突起１０９は、ディスク径方向の長さがディスク周方向の長さよりも長い長円形状である。二箇所の突起１０９は、互いに反対に向くディスク周方向外側（裏板１０１のディスク周方向の中央とは反対側）の端縁部１１０（当接部）が、ディスク径方向に延びており、裏板１０１の長手方向に直交する面に平行となっている。すなわち、端縁部１１０のディスク周方向に向く外面がディスク径方向に延びており、裏板１０１の長手方向に直交する平面となっている。二箇所の突起１０９は、互いに対向するディスク周方向内側（裏板１０１のディスク周方向の中央側）の端縁部１１１も、ディスク径方向に延びており、裏板１０１の長手方向に直交する面に平行となっている。すなわち、端縁部１１１のディスク周方向に向く外面がディスク径方向に延びており、裏板１０１の長手方向に直交する平面となっている。端縁部１１０，１１１は、いずれも、裏板１０１を板厚方向に見た場合に、裏板１０１の長手方向の中心を通って該長手方向に直交する線に平行となっている。

また、二箇所の突起１０９は、それぞれのディスク径方向の外側の端縁部１１２がディスク径方向の外側に凸の半円筒状となっている。すなわち、端縁部１１２におけるディスク径方向の外側に向く外面がディスク径方向の外側に向けて凸の半円筒面となっている。二箇所の突起１０９は、それぞれのディスク径方向の内側の端縁部１１３がディスク径方向の内側に凸の半円筒状となっている。すなわち、端縁部１１３におけるディスク径方向の内側に向く外面がディスク径方向の内側に向けて凸の半円筒面となっている。

シム１０４は、裏板１０１の主板部１０５を覆うように配置される平板状の基板部１１４を有しており、また、裏板１０１とは反対側に折り返された折返部１１５を有している。基板部１１４の折返部１１５の基端位置には基板部１１４を板厚方向に貫通する穴部１１６が形成されている。基板部１１４にあるシム１０４の長手方向両側の端縁部１０４ａは、シム１０４の長手方向に直交して延びている。シム１０４は、一枚の板材から内側範囲の一部が切り起こされることによって基板部１１４に折返部１１５が形成された形状となり、よって、穴部１１６は、板材において切り起こされる前の折返部１１５が存在していた部分である。

折返部１１５は、基板部１１４の穴部１１６のディスク周方向の外側（シム１０４のディスク周方向の中央とは反対側）からディスク周方向の内側（シム１０４のディスク周方向の中央側）に向けて延出しつつ裏板１０１とは反対側に延出した後、さらに裏板１０１とは反対側に延出しつつディスク周方向の外側に向け延出するように湾曲形状で折り返された湾曲部１１７（当接部）と、湾曲部１１７の基板部１１４とは反対側の端縁部からディスク周方向の外側に延出する平板状の先端板部１１８と、を有している。

湾曲部１１７は、シム１０４の長手方向に対し直交する面内で基板部１１４に平行な線を中心とするテーパ筒部であってディスク径方向の外側ほど小径となるテーパ筒部を、その中心軸を含みシム１０４の長手方向に対し直交する面で半分に切断した形状となっている。よって、湾曲部１１７は、半円錐筒状であって、ディスク径方向に延びており、基板部１１４に平行な面で切断すると、切り口が直線状であってディスク径方向の外側ほど、シム１０４の長手方向の中心を通って該長手方向に直交する面から離れている。言い換えれば、シム１０４を板厚方向に見た場合に、湾曲部１１７は、ディスク径方向の外側ほど、シム１０４の長手方向の中心を通って該長手方向に直交する線から離れている。具体的には、湾曲部１１７における湾曲の外側に向く外面が上記形状となっている。湾曲部１１７に繋がる先端板部１１８は、ディスク径方向の外側ほど基板部１１４に近づくように傾斜している。

シム１０４は、一方の穴部１１６内に一方の突起１０９を配置し、他方の穴部１１６内に他方の突起１０９を配置しつつ、基板部１１４において裏板１０１の主板部１０５に当接する。その際に、シム１０４は、例えば粘着性のあるグリスで基板部１１４が裏板１０１の主板部１０５へ当接する状態に保持される。シム１０４は、両方の穴部１１６が両方の突起１０９に対し移動できる範囲で裏板１０１に対する相対移動が可能となっている。

ディスク周方向においては、一方の穴部１１６に配置された一方の突起１０９が、その端縁部１１０で、この穴部１１６の端縁部から延出する一方の折返部１１５に当接し、この穴部１１６のディスク周方向内側の端縁部１９０から離間した状態で、他方の穴部１１６に配置された他方の突起１０９が、この穴部１１６の端縁部から延出する他方の折返部１１５およびこの穴部１１６のディスク周方向内側の端縁部１９０から離間することになる。また、他方の穴部１１６に配置された他方の突起１０９が、その端縁部１１０で、この穴部１１６の端縁部から延出する他方の折返部１１５に当接し、この穴部１１６のディスク周方向内側の端縁部１９０から離間した状態で、一方の穴部１１６に配置された一方の突起１０９が、この穴部１１６の端縁部から延出する一方の折返部１１５およびこの穴部１１６のディスク周方向内側の端縁部１９０から離間することになる。シム１０４は、ディスク周方向においては、これらの間で裏板１０１に対し移動する。

また、ディスク径方向においては、シム１０４が裏板１０１に対しディスク径方向外方に相対移動すると、穴部１１６のディスク径方向内側の端縁部１９１が突起１０９の端縁部１１３に当接することになり、逆にシム１０４が裏板１０１に対しディスク径方向内方に相対移動すると、穴部１１６のディスク径方向外側の端縁部１９２が突起１０９の端縁部１１２に当接することになる。シム１０４は、ディスク径方向においては、これらの間で裏板１０１に対し移動する。

以上により、シム１０４と裏板１０１とは、折返部１１５と突起１０９とが当接することでディスク周方向の相対移動が制限されるようになっている。折返部１１５は、突起１０９に当接する際に、湾曲部１１７において当接する。よって、折返部１１５は、突起１０９に当接する当接部である湾曲部１１７が、ディスク径方向に延び、ディスク径方向の外側ほど、シム１０４の長手方向の中心を通って該長手方向に直交する面から離れている。突起１０９は、折返部１１５に当接する際に、端縁部１１０において当接する。よって、突起１０９は、折返部１１５に当接する当接部としての端縁部１１０が、ディスク径方向に延びており、裏板１０１の長手方向に直交する面に平行になっている。

シム１０４は、両方の穴部１１６のディスク径方向内側の端縁部１９１が同時に裏板１０１のそれぞれ対応する突起１０９に当接した状態で、両方の湾曲部１１７が、それぞれに対向する突起１０９の端縁部１１０に対してディスク径方向外側ほど離れるように傾斜している。

一対の摩擦パッド３のうちのインナ側の摩擦パッド３は、図３に示すように、一対の凸状部１０６が、ディスク１に対し同じインナ側にある一対のインナ側トルク受部１２に取り付けられた一対のパッドスプリング７の案内部８２に挿入されることになり、その際に、一対の凸状部１０６がそれぞれ、バネ板部９６を弾性変形させた状態で板部８４とバネ板部９６とに挟持される。それと共に、摩擦パッド３は、主板部１０５がバネ板部９５をディスク周方向に弾性変形させる。このように一対のパッドスプリング７を介して取付部材２に取り付けられたインナ側の摩擦パッド３は、ディスク１の一面側に位置して取付部材２に対してディスク軸方向に移動可能となる。

一対の摩擦パッド３のうちアウタ側の摩擦パッド３は、図４に示すように、一対の凸状部１０６が、ディスク１に対し同じアウタ側にある一対のアウタ側トルク受部１４に取り付けられた一対のパッドスプリング７の案内部８２に挿入されることになり、その際に、一対の凸状部１０６がそれぞれバネ板部９６を弾性変形させた状態で板部８４とバネ板部９６とに挟持される。それと共に、摩擦パッド３は、主板部１０５がバネ板部９５をディスク周方向に弾性変形させる。このように一対のパッドスプリング７を介して取付部材２に取り付けられたアウタ側の摩擦パッド３は、ディスク１の他面側に位置して取付部材２に対してディスク軸方向に移動可能となる。よって、一対の摩擦パッド３はディスク１の両面側に位置して取付部材２に対してディスク軸方向に移動可能に取り付けられている。

各パッドスプリング７は、取付部材２に取り付けられて対応する摩擦パッド３を弾性的に支持する。凸状部１０６は、パッドスプリング７の案内部８２の板部８４、基板部８３およびバネ板部９６に案内されてディスク軸方向に移動する。言い換えれば、パッドスプリング７の案内部８２が、支持している摩擦パッド３をディスク軸方向に案内する。支持している摩擦パッド３の凸状部１０６は、バネ板部９６の付勢力によってディスク径方向の外側に押圧されて板部８４に当接することになり、この摩擦パッド３がディスク径方向の内側に力を受けると、バネ板部９６を弾性変形させながらディスク径方向の内側に若干移動する。摩擦パッド３は、バネ板部９５の付勢力によって凸状部１０６が基板部８３から離れる方向に押圧されることになり、これとは逆向きにディスク周方向の力を受けると、バネ板部９５を弾性変形させながらディスク周方向に移動して、凸状部１０６を、パッドガイド部２０の奥面に当接する基板部８３に当接させる。

図３に示すように、インナ側トルク受部１２の凹状のパッドガイド部２０には、インナ側の摩擦パッド３の凸状部１０６が、パッドスプリング７の案内部８２を介して入れ子状に配置されることになる。よって、インナ側トルク受部１２のパッドガイド部２０は、インナ側の摩擦パッド３の凸状部１０６のディスク径方向の移動を、板部８４と、板部８５およびバネ板部９６とを介して規制する。また、インナ側トルク受部１２のパッドガイド部２０は、インナ側の摩擦パッド３の凸状部１０６からディスク周方向の制動トルクを基板部８３を介して受ける。

図４に示すように、アウタ側トルク受部１４の凹状のパッドガイド部２０には、アウタ側の摩擦パッド３の凸状部１０６が、パッドスプリング７の案内部８２を介して入れ子状に配置されることになる。よって、アウタ側トルク受部１４のパッドガイド部２０は、アウタ側の摩擦パッド３の凸状部１０６のディスク径方向の移動を、板部８４と、板部８５およびバネ板部９６とを介して規制する。また、アウタ側トルク受部１４のパッドガイド部２０は、アウタ側の摩擦パッド３の凸状部１０６からディスク周方向の制動トルクを基板部８３を介して受ける。

図３に示すように、インナ側の摩擦パッド３には、ディスク回入側のインナ側トルク受部１２に当接して摩擦パッド３をディスク１から離す方向に付勢するバネ材１１９が、ディスク回入側の突出部１０８に、突出部１０８を加締めることによって取り付けられている。

図４に示すように、アウタ側の摩擦パッド３にも、ディスク回入側のアウタ側トルク受部１４に当接して摩擦パッド３をディスク１から離す方向に付勢するバネ材１１９が、ディスク回入側の突出部１０８に、突出部１０８を加締めることによって取り付けられている。

以上により、取付部材２においては、インナ側トルク受部１２が、インナ側の摩擦パッド３の制動トルクを受承するようにディスク回入側とディスク回出側とにそれぞれ形成されており、アウタ側トルク受部１４が、アウタ側の摩擦パッド３の制動トルクを受承するようにディスク回入側とディスク回出側とにそれぞれ形成されている。

図１に示すように、キャリパ５は、キャリパボディ１２０と、ピストン１２１と、ピストンシール１２２と、ピストンブーツ１２３とを備えている。キャリパ５は、ほぼ鏡面対称の形状となっている。

キャリパボディ１２０は、鋳造により一体成形されており、ディスク１に対しディスク軸方向のインナ側に配置されるシリンダ部１２６と、シリンダ部１２６のディスク径方向の外側からディスク１の外周を跨ぐようにディスク軸方向に沿って延出するブリッジ部１２７と、ブリッジ部１２７のシリンダ部１２６とは反対側からディスク径方向の内側に延出してディスク１のディスク軸方向の他側に位置する爪部１２８と、図２に示すように、シリンダ部１２６からディスク周方向の両側に延出する一対のピン取付部１３１とを有している。

キャリパボディ１２０は、ディスク回入側のピン取付部１３１にスライドピン３７が取り付けられており、ディスク回出側のピン取付部１３１にもスライドピン３７が取り付けられている。一対のブーツ６は、それぞれ、ピン挿嵌部１３から突出するスライドピン３７を被覆している。

図１に示すように、シリンダ部１２６には、爪部１２８側に向けて一端が開口しディスク軸方向のディスク１とは反対側に向けて凹むシリンダボア１３５が形成されている。シリンダ部１２６には、シリンダボア１３５が複数、具体的には２カ所設けられている。これらのシリンダボア１３５は、同形状であり、ディスク軸方向およびディスク径方向の位置を合わせ、ディスク周方向の位置をずらして、ディスク周方向に並んで設けられている。

複数のシリンダボア１３５が形成されることにより、シリンダ部１２６は、爪部１２８とは反対側に、複数のシリンダボア１３５の内底面１３８を含むシリンダ底部１３６を有しており、シリンダ底部１３６から爪部１２８側に延出して複数のシリンダボア１３５の壁面１３９を含むシリンダ胴部１３７を有している。

シリンダボア１３５には、それぞれ、ピストン１２１がディスク軸方向に移動可能となるように配置されている。シリンダボア１３５の壁面１３９は、ピストン１２１の移動を案内する円筒面であるガイド内周面１４１を有している。シリンダボア１３５の壁面１３９は、ガイド内周面１４１よりもシリンダ底部１３６側に、ガイド内周面１４１よりも径方向外方に凹む円環状の大径溝１４２を有している。シリンダボア１３５の壁面１３９は、ガイド内周面１４１のシリンダ底部１３６とは反対側の中間位置に、ガイド内周面１４１よりも径方向外方に凹む円環状のピストンシール溝１４５を有している。

シリンダ部１２６には、シリンダボア１３５よりも爪部１２８側に、シリンダボア１３５のガイド内周面１４１よりも径方向外方に凹む円環状のブーツ嵌合穴１４８が形成されている。ブーツ嵌合穴１４８の底部にシリンダボア１３５の開口部１５１が開口している。シリンダ部１２６のシリンダ底部１３６には、図３に示すように配管穴１５５が形成されている。配管穴１５５は、キャリパボディ１２０のディスク周方向の中央位置に設けられており、シリンダ部１２６内で分岐して各シリンダボア１３５に連通している。

図４に示すように、爪部１２８には、ディスク径方向内側の端縁部からディスク径方向外方に凹むリセス１６１が複数、具体的には２カ所設けられている。これらのリセス１６１は、同形状であり、ディスク軸方向およびディスク径方向の位置を合わせ、ディスク周方向の位置をずらして、ディスク周方向に並んで設けられている。一方のリセス１６１は、一方のシリンダボア１３５を加工する工具が挿通される部分であり、このシリンダボア１３５とディスク径方向およびディスク周方向の位置を合わせている。他方のリセス１６１は、他方のシリンダボア１３５を加工する工具が挿通される部分であり、このシリンダボア１３５とディスク径方向およびディスク周方向の位置を合わせている。

図１に示すように、ピストン１２１は、円板状のピストン底部１７１と円筒状のピストン胴部１７２とを備えている。ピストン１２１は、ピストン胴部１７２のピストン底部１７１とは反対側の端部が開口された有底筒状に形成されている。ピストン胴部１７２には、その軸方向のピストン底部１７１と反対側に、円筒面からなる外径面１７４よりも径方向内方に凹む円環状の係止溝１７５が形成されている。ピストン１２１は、ピストン底部１７１がシリンダボア１３５内でシリンダ底部１３６側に位置する向きでシリンダボア１３５に収容されており、この状態で、爪部１２８側の開口する先端がシリンダボア１３５よりも爪部１２８側に突出している。ピストン１２１には、このようにシリンダボア１３５よりも突出する先端側に係止溝１７５が形成されている。

ピストンシール１２２は、シリンダボア１３５のピストンシール溝１４５に嵌合されており、このピストンシール１２２の内周側にピストン１２１が嵌合されている。ピストンシール１２２は、シリンダ部１２６とピストン１２１との隙間をシールすると共に、シリンダボア１３５のガイド内周面１４１とでピストン１２１をディスク軸方向に移動可能に支持する。

ピストンブーツ１２３は、蛇腹状であり、一端側がシリンダ部１２６のブーツ嵌合穴１４８に嵌合するとともに他端側がピストン１２１の係止溝１７５に嵌合する。ピストンブーツ１２３は、ピストン１２１の係止溝１７５よりもシリンダボア１３５側の部分のシリンダ部１２６から露出する外周部を覆うことになり、ピストン１２１のシリンダ部１２６に対する移動に伴って伸縮する。

ここで、シリンダ部１２６のシリンダ底部１３６およびシリンダ胴部１３７のシリンダ底部１３６側の部分と、シリンダボア１３５に嵌合されたピストン１２１との間が、配管穴１５５を介して作動液が給排される液圧室１８０となっている。シリンダボア１３５がディスク周方向に並んで複数、具体的には２カ所設けられる結果、液圧室１８０もディスク周方向に並んで複数、具体的には２カ所設けられている。

図４に示すように、アウタ側の摩擦パッド３は、ディスク周方向一側の突起１０９および折返部１１５が爪部１２８のディスク周方向一側のリセス１６１内に配置され、ディスク周方向他側の突起１０９および折返部１１５がディスク周方向他側のリセス１６１内に配置されている。そして、アウタ側の摩擦パッド３は、シム１０４の基板部１１４において爪部１２８に当接する。ディスクブレーキ１０が非制動状態にあるとき、摩擦パッド３の二箇所の突起１０９の端縁部１１０は、ディスク１の中心軸線を含んでキャリパ５のディスク周方向の中心を通る面に平行となっている。

図示は略すが、インナ側の摩擦パッド３は、ディスク周方向一側の突起１０９および折返部１１５がディスク周方向一側のピストン１２１のピストン胴部１７２内に配置され、ディスク周方向他側の突起１０９および折返部１１５がディスク周方向他側のピストン１２１のピストン胴部１７２内に配置されている。そして、インナ側の摩擦パッド３は、シム１０４の基板部１１４において両方のピストン１２１に当接する。

なお、摩擦パッド３は、インナ側とアウタ側とで同一形状の共通部品が使用されることになるが、インナ側に取り付けた場合と、アウタ側に取り付けた場合とでは、例えばディスク回入側に位置する折返部１１５と突起１０９との組み合わせが逆になる。すなわち、摩擦パッド３をインナ側に取り付けた場合に一方の折返部１１５と一方の突起１０９とがディスク回入側に位置し、アウタ側に取り付けた場合には他方の折返部１１５と他方の突起１０９とがディスク回入側に位置することになる。

ディスクブレーキ１０には、図示略のブレーキ配管を介して、キャリパ５の配管穴１５５内に作動液が導入されると、作動液は２カ所の液圧室１８０に導入される。すると、２カ所の液圧室１８０のそれぞれにおいて、キャリパ５のピストン１２１にブレーキ液圧が作用する。その結果、両方のピストン１２１が、ディスク１側に前進し、これらピストン１２１とディスク１との間に配置されたインナ側の摩擦パッド３をディスク１に向かって押圧する。これにより、インナ側の摩擦パッド３が移動してディスク１に接触する。また、この押圧の反力で、キャリパボディ１２０が取付部材２に対しスライドピン３７をスライドさせてディスク軸方向に移動し、爪部１２８が、爪部１２８とディスク１との間に配置されたアウタ側の摩擦パッド３をディスク１に向かって押圧する。これにより、アウタ側の摩擦パッド３が、ディスク１に接触する。このようにして、キャリパ５は、複数のピストン１２１の作動により、これらピストン１２１と爪部１２８とで一対の摩擦パッド３を両側から挟持してディスク１の両面に押圧する。その結果、キャリパ５は、ディスク１に摩擦抵抗を付与して、制動力を発生させる。キャリパ５は、フィスト型キャリパである。

ここで、上記の制動時に、アウタ側の摩擦パッド３は、シム１０４が爪部１２８に当接し、パッド本体１０３のライニング１０２が回転中のディスク１に当接する。このとき、シム１０４は爪部１２８から大きなクランプ力を受けており、シム１０４と爪部１２８とは相対移動しないが、ディスク１に当接したライニング１０２はディスク１から受けるディスク周方向の力により接線方向に移動するため、パッド本体１０３はシム１０４に対して相対移動することになる。その結果、シム１０４は、ディスク回入側の折返部１１５の湾曲部１１７が裏板１０１のディスク回入側の突起１０９の端縁部１１０に当接する。

しかも、ライニング１０２がディスク１から受ける摩擦力は、ディスク回入側ではシム長手方向だけでなくディスク径方向外側に向かう力成分も含み、かつディスク回出側ではシム長手方向だけでなくディスク径方向内側に向かう力成分も含む。これらのディスク径方向の力成分が作用することにより、シム１０４は、裏板１０１に対してディスク回出側がディスク回入側よりもディスク径方向内側に位置するような回転モーメントが発生することになる。

このような裏板１０１に対するシム１０４の回転により、湾曲部１１７が裏板１０１のディスク回入側の突起１０９の端縁部１１０に対し平行に近い角度で当接する状態になり、面当たりで当接することになる。これにより、湾曲部１１７に生じる応力を低減することが可能となる。したがって、シム１０４の耐久性を向上することが可能となる。なお、インナ側の摩擦パッド３についても、同様に湾曲部１１７に生じる応力を低減することが可能となり、シム１０４の耐久性を向上することが可能となる。

ここで、シム１０４の長手方向の中心を通って該長手方向に直交する面に対する湾曲部１１７の傾斜角度について有限要素法解析により解析を行った。その結果、この傾斜角度を３°とすると、シムを裏板に加締めて取り付ける構造のものと比べて最小主応力を５０％低減できることがわかった。また、上記傾斜角度を８°とすると、シムを裏板に加締めて取り付ける構造のものと比べて最小主応力を７８．５％低減できることがわかった。なお、湾曲部１１７の曲げ加工を容易とするためには、上記傾斜角度を３度とするのが好ましい。車両の重量や、キャリパ５の形状の違いに合わせて、上記傾斜角度を調整して対応することが可能である。

特許文献１に記載の摩擦パッドは、裏板のライニングとは反対に内側シムおよび外側シムの二枚を配置している。そして、内側シムおよび外側シムのそれぞれに複数の係止片を形成し、内側シムおよび外側シムを、これら係止片において裏板に係止するようになっている。ところで、シムの耐久性向上が望まれている。

実施形態の摩擦パッド３およびこれを備えたディスクブレーキ１０は、摩擦パッド３のシム１０４の折返部１１５における、裏板１０１の突起１０９に当接する湾曲部１１７が、ディスク径方向に延び、ディスク径方向の外側ほど、シム１０４の長手方向の中心を通って該長手方向に直交する面から離れている。よって、シム１０４が制動時に生じるモーメントで裏板１０１に対して傾いた際に、湾曲部１１７が突起１０９に当接することで生じる応力を低減することができる。したがって、シム１０４の耐久性を向上することが可能となる。しかも、シム１０４を裏板１０１に対し加締めて取り付けずに済むため、製造効率を向上することができる。

また、裏板１０１の突起１０９は、シム１０４の折返部１１５に当接する端縁部１１０が、ディスク径方向に延びており、裏板１０１の長手方向に直交する面に平行になっている。よって、突起１０９の端縁部１１０は、シム１０４が制動時に生じるモーメントで裏板１０１に対して傾いた際に、湾曲部１１７に面当たりで当接することが可能となり、湾曲部１１７が突起１０９に当接することで生じる応力を低減することができる。したがって、シム１０４の耐久性を向上することが可能となる。

また、突起１０９は、ディスク径方向の長さがディスク周方向の長さよりも長いため、突起１０９の大型化を抑制しつつディスク径方向に延びる端縁部１１０を設けることができる。

なお、湾曲部１１７を、シム１０４の長手方向に直交する面に対しディスク径方向の外側ほどディスク周方向の外側に位置するように傾斜する面に配置されて基板部１１４に平行をなす線を中心とする円筒部を、その中心軸を含み基板部１１４に直交する面で半分に切断した形状としても良い。このような半円筒形状であっても、湾曲部１１７は、ディスク径方向に延び、基板部１１４に平行な面で切断すると、切り口が直線状であってディスク径方向の外側ほど、シム１０４の長手方向の中心を通って該長手方向に直交する面から離れることになる。

以上に述べた実施形態の第１の態様のブレーキ用摩擦パッドは、裏板と、該裏板の一面に貼り付けられたライニングと、前記裏板の前記ライニングとは反対側の他面に配置されたシムと、を備え、前記ライニングにおいてディスクに接触するブレーキ用摩擦パッドであって、前記裏板は、前記他面に突起を有し、前記シムは、前記裏板とは反対側に折り返され、前記突起と当接することで前記シムと前記裏板とのディスク周方向の相対移動を制限する折返部を有し、前記折返部は、前記突起に当接する当接部が、ディスク径方向に延び、ディスク径方向の外側ほど、前記シムの長手方向の中心を通って該長手方向に直交する面から離れていることを特徴とする。これにより、シムの耐久性を向上することが可能となる。

また、第２の態様は、第１の態様において、前記突起は、前記折返部に当接する当接部が、ディスク径方向に延びており、前記裏板の長手方向に直交する面に平行であることを特徴とする。

また、第３の態様は、第１または第２の態様において、前記突起は、ディスク径方向の長さがディスク周方向の長さよりも長いことを特徴とする。

また、第４の態様のディスクブレーキは、第１乃至第３のいずれか一態様のブレーキ用摩擦パッドを備えている。

１ ディスク
３ 摩擦パッド（ブレーキ用摩擦パッド）
１０ ディスクブレーキ
１０１ 裏板
１０１ａ 一面
１０１ｂ 他面
１０２ ライニング
１０４ シム
１０９ 突起
１１０ 端縁部（当接部）
１１５ 折返部
１１７ 湾曲部（当接部）

Claims (3)

1. 裏板と、
   該裏板の一面に貼り付けられたライニングと、
   前記裏板の前記ライニングとは反対側の他面に配置されたシムと、を備え、
   前記ライニングにおいてディスクに接触するブレーキ用摩擦パッドであって、
   前記裏板は、前記他面に突起を有し、
   前記シムは、前記裏板とは反対側に折り返され、前記突起と当接することで前記シムと前記裏板とのディスク周方向の相対移動を制限する折返部を有し、
   前記折返部は、前記突起に当接する当接部が、ディスク径方向に延び、ディスク径方向の外側ほど、前記シムの長手方向の中心を通って該長手方向に直交する面から離れており、
   前記突起は、前記折返部に当接する当接部が、ディスク径方向に延びており、前記裏板の長手方向に直交する面に平行であることを特徴とするブレーキ用摩擦パッド。
2. 前記突起は、ディスク径方向の長さがディスク周方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項１記載のブレーキ用摩擦パッド。
3. 請求項１または２記載のブレーキ用摩擦パッドを備えたディスクブレーキ。

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