JPH08177906A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 振動エネルギーの大小に拘わらずブレーキ鳴
きの発生を防止する。 【構成】 ブレーキパッド３２の裏板３４に取り付けら
れるシム４２の端部には、トルク伝達部３８を覆う曲面
形状の弾性変形部４４が設けられている。このため、ト
ルク伝達部３８がトルク受け部４０に押し付けられよう
とすると、弾性変形部４４の曲面部４４Ｂがブレーキパ
ッド３２の振動エネルギーに応じて弾性変形する。この
ため、振動エネルギーに応じた振動減衰力が得られる。
従って、振動エネルギーの大小に拘わらず、ブレーキ鳴
きの発生を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブレーキパッドとトル
ク受け部を含んで構成されるディスクブレーキ装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
ディスクブレーキ装置では、ブレーキ作動時にブレーキ
パッドが振動して異音（所謂ブレーキ鳴き）が生じるこ
とが指摘されている。この不具合を解消するべく適用し
得る構成の一例が実開平４−１４８２７号公報に開示さ
れており、以下この公報に開示された構成について説明
する。

【０００３】図７に示されるように、この公報に開示さ
れたディスクブレーキ装置１００は、自動車に適用され
るものではなく、工作機１０２に適用されるディスクブ
レーキ装置である。簡単に説明すると、工作機１０２は
主軸（Ｃ軸）１０４を軸承する主軸台１０６を備えてい
る。主軸１０４には主軸１０４と共に回転するディスク
プレート１０８が固着されており、このディスクプレー
ト１０８の外周部にディスクブレーキ装置１００が配設
されている。上記構成によれば、ディスクブレーキ装置
１００を作動させてブレーキをかけながら、エンドミル
等の工具１１０によって工作物１１２にカム面等を形成
していく。

【０００４】図８及び図９に示されるように、上述した
ディスクブレーキ装置１００では、シリンダ１１４内に
収容されたピストン１１６の軸芯部にピストンロッド１
１８が突出配置されている。このピストンロッド１１８
の先端部には断面コ字形のベース部材１２０が取り付け
られており、このベース部材１２０にディスクプレート
１０８に圧接される摩擦材１２２が嵌着されている。こ
こで、ベース部材１２０の両端部には円錐面形状のトル
ク伝達部１２４が形成されており、これに対応してマウ
ンティング１２６におけるトルク伝達部１２４との対向
部位にはＶ溝状のトルク受け部１２８を備えた案内プレ
ート１３０が配設されている。そして、ベース部材１２
０のトルク伝達部１２４と案内プレート１３０のトルク
受け部１２８との間に鋼球１３２が介在されている。

【０００５】上述したディスクブレーキ装置１００を自
動車のディスクブレーキ装置として使用した場合を想定
すると、以下の効果が得られるものと予想される。

【０００６】ブレーキ非作動時では、ベース部材１２０
のトルク伝達部１２４及び案内プレート１３０のトルク
受け部１２８は、鋼球１３２と所定の接触面積でそれぞ
れ接触した状態にある。この状態からブレーキ作動時に
なると、ピストン１１６が加圧されて摩擦材１２２がデ
ィスクプレート１０８に圧接され、制動トルクが得られ
る。この際、摩擦材１２２とディスクプレート１０８と
の接触面に生じる摩擦力によって、ベース部材１２０が
ディスクプレート１０８の回転方向側へ連れ回とうとす
る。このため、ベース部材１２０のトレーリング側の端
部の方が、リーディング側の端部よりも入力荷重が大き
くなる。従って、ベース部材１２０に作用する入力荷重
にアンバランスが生じ、このアンバランスによってベー
ス部材１２０に振動が生じる。この場合、上記構成によ
れば、ベース部材１２０が振動しても鋼球１３２とトル
ク受け部１２８との接触状態は維持されることから、両
者の間に生じる摩擦力によって振動減衰力が得られる。
従って、この振動減衰力によってブレーキ鳴きをある程
度抑制することができるものと予想される。

【０００７】しかしながら、上記構成による場合、鋼球
１３２をトルク伝達部１２４とトルク受け部１２８との
間に介在させる構成であるため、比較的強い振動が発生
した場合にも変形せず、一定の接触面積で接触状態を維
持することになる。つまり、振動の強弱に拘わらず、得
られる振動減衰力は一定である。このため、大きな振動
（振動エネルギーが大の場合）に対しては減衰力不足と
なり、ブレーキ鳴きが発生することになる。

【０００８】本発明は上記事実を考慮し、振動エネルギ
ーの大小に拘わらずブレーキ鳴きの発生を防止すること
ができるディスクブレーキ装置を得ることが目的であ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、車輪と共に回
転するディスクロータに対して接離可能に設けられると
共に制動時にディスクロータ側へ押圧されるベース部材
と、このベース部材のディスクロータ側の面に取り付け
られると共にベース部材が押圧されることによりディス
クロータに圧接される摩擦材と、を含んで構成されるブ
レーキパッドと、このブレーキパッドの両側に設けられ
てブレーキパッドを保持すると共に、摩擦材がディスク
ロータに圧接された際にベース部材におけるロータ回転
方向側の端部が当接されるトルク受け部と、を含んで構
成されるディスクブレーキ装置であって、ベース部材に
おけるロータ回転方向側の端部とトルク受け部との間
に、ディスクロータの径方向から見た場合に曲面状とさ
れかつ所定のバネ定数に設定された弾性体を介在させ
た、ことを特徴としている。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、制動時になると、ブレーキ
パッドのベース部材がディスクロータ側に押圧され、こ
れにより摩擦材がディスクロータに圧接される。このた
め、摩擦材とディスクロータとの接触面に摩擦力が発生
し、制動トルクが得られる。この際、双方の間に生じる
摩擦力によってブレーキパッドはディスクロータの回転
方向側へ連れ回ろうとする。このため、ブレーキパッド
のベース部材のロータ回転方向側の端部が、トルク受け
部に押し付けられる。

【００１１】ここで、通常は、ベース部材におけるロー
タ回転方向側の端部がトルク受け部に強く押し付けられ
るにつれて、入力荷重のアンバランスによるブレーキパ
ッドの振動エネルギーも増加していく。しかし、本発明
では、ベース部材におけるロータ回転方向側の端部とト
ルク受け部との間に、ディスクロータの径方向から見た
場合に曲面状とされかつ所定のバネ定数に設定された弾
性体を介在させたので、当該端部がトルク受け部に強く
押し付けられるにつれて弾性体の弾性変形量が増加す
る。このため、弾性体とトルク受け部或いはベース部材
におけるロータ回転方向側の端部との接触面圧が増加す
る。従って、両者の摩擦面における摩擦係数も大きくな
り、摩擦力も増加する。この結果、振動減衰力も増加す
ることになる。すなわち、本発明によれば、ブレーキパ
ッドの振動エネルギーに応じた振動減衰力が得られる。

【００１２】

【実施例】以下、図１〜図６を用いて、本発明の一実施
例について説明する。

【００１３】図６には本実施例に係るディスクブレーキ
装置１０が斜視図にて示されており、又図５にはディス
クキャリパ１２が正面図にて示されている。これらの図
に示されるように、車輪と共に回転する円板状のディス
クロータ１４の外周部には、浮動型のディスクキャリパ
１２が配設されている。ディスクキャリパ１２は図示し
ないボルトによって車体側に固定される略コ字形のトル
クメンバ１６を備えており、このトルクメンバ１６の中
央部にシリンダボディー１８が配置されている。

【００１４】シリンダボディー１８の内部には、ブレー
キ作動時に油入口２０に接続された図示しないブレーキ
ホースを介してブレーキ液が供給されることにより、デ
ィスクロータ１４側へ移動するピストン２２が収容され
ている。また、シリンダボディー１８には、ディスクロ
ータ１４に対して平行にかつ互いに反対方向へ延出され
た一対の腕部２４が形成されている。これらの腕部２４
の先端部にはボルト２６が螺入されることにより、スラ
イドピン２８がそれぞれ固定されている。なお、スライ
ドピン２８の軸線方向は、ディスクロータ１４の面直交
方向とされている。これらのスライドピン２８は、トル
クメンバ１６に形成された一対のガイド孔内へ軸方向移
動可能にそれぞれ挿入されている。これにより、シリン
ダボディー１８は、スライドピン２８の軸線方向に沿っ
て移動可能に支持されている。さらに、シリンダボディ
ー１８には略Ｃ字状のブリッジ部３０が一体に形成され
ており、このブリッジ部３０の端部（爪部）はディスク
ロータ１４のアウタ側に位置されている。

【００１５】上述したディスクキャリパ１２内には、デ
ィスクロータ１４を挟んで一対のブレーキパッド３２が
配設されている。図１及び図２に示されるように、ブレ
ーキパッド３２は、ピストン２２によって押圧される金
属製の裏板３４と、この裏板３４におけるディスクロー
タ１４側の面に固着される摩擦材３６と、を含んで構成
されている。摩擦材３６とディスクロータ１４との間に
は、所定のクリアランスが設定されている。また、裏板
３４は摩擦材３６よりも長手方向（ロータ回転方向〔矢
印Ａ方向〕）に長く形成されており、更に長手方向両端
部には矩形ブロック状のトルク伝達部３８がそれぞれ突
出形成されている。これに対応して、トルクメンバ１６
の長手方向両端部には、トルク受け部４０（図１参照）
が形成されている。なお、トルク伝達部３８及びトルク
受け部４０の各端面形状は、いずれもフラットな平面形
状とされている。

【００１６】ここで、上述した裏板３４における摩擦材
３６と反対側の面には、この裏板３４と略同様形状とさ
れた金属製のシム４２が密着配置されている。なお、シ
ム４２は、一般には裏板３４に対して面方向へ微動でき
るようになっており、ブレーキ鳴き低減に資するべく設
けられている。図１に示されるように、このシム４２の
長手方向両端部は、裏板３４のトルク伝達部３８をディ
スクロータ１４側へ巻き込むように形成されている（以
下、この部位を「弾性変形部４４」と称す）。

【００１７】より具体的に説明すると、図２及び図３に
示される如く、弾性変形部４４は、裏板３４の裏面に密
着される一般部の長手方向両端部からトルク伝達部３８
の裏面に沿って延出される延出基部４４Ａと、この延出
基部４４Ａから所定の曲率半径ｒ（図３（Ａ）参照）で
円弧面状（図２の斜視図に従って見れば円筒面状）に曲
げられた曲面部４４Ｂと、この曲面部４４Ｂの先端部か
ら再び延出基部４４Ａに沿って平行に延出されトルク受
け部４０の表面に密着される延出端部４４Ｃと、によっ
て構成されている。なお、延出端部４４Ｃはトルク伝達
部３８の表面に密着しているのみで固着されていない
が、固着しても差し支えない。従って、トルク伝達部３
８とトルク受け部４０との間には弾性変形部４４の曲面
部４４Ｂが介在することになり、かつ、当該曲面部４４
Ｂはトルク伝達部３８のロータ回転方向側の端面から離
間した状態にある。さらに、ブレーキ作動時にブレーキ
パッド３２がロータ回転方向側へ連れ回ると、曲面部４
４Ｂの中央部がトルク受け部４０に当接し、この際に曲
面部４４Ｂは弾性変形する構成である。なお、曲面部４
４Ｂのバネ定数は、所定の剛性、即ち曲面部４４Ｂが曲
面形状を保持し続ける程度の剛性（更に別言すれば、通
常のブレーキ作動時であれば、トルク伝達部３８の端面
と曲面部４４Ｂの内側周面との間の隙間４６が潰れない
程度の剛性）が得られる程度のバネ定数に設定されてい
る。

【００１８】以下に、本実施例の作用を説明する。ブレ
ーキ非作動時においては、ブレーキ液が供給されないの
で、シリンダボディー１８内の油室は縮小されている。
このため、インナ側及びアウタ側のブレーキパッド３２
の摩擦材３６は、共にディスクロータ１４から離間して
いる。

【００１９】この状態から、図示しないブレーキペダル
が操作されてブレーキ作動時になると、図示しないブレ
ーキホースを介して油入口２０から油室内へブレーキ油
が供給される。このため、ピストン２２が押圧されてデ
ィスクロータ１４側へ移動する。従って、インナ側のブ
レーキパッド３２の裏板３４がシム４２を介してピスト
ン２２に押圧されて、摩擦材３６がディスクロータ１４
に圧接される。これにより、インナ側の摩擦材３６とデ
ィスクロータ１４との接触面に摩擦力が発生し、ディス
クロータ１４にインナ側での制動トルクが作用する。そ
の一方で、ピストン２２の移動と同時に、シリンダボデ
ィー１８自体がディスクロータ１４から離間する方向へ
移動される。このため、ブリッジ部３０を介してその爪
部がディスクロータ１４側へ移動する。従って、アウタ
側のブレーキパッド３２の裏板３４がシム４２を介して
押圧されてディスクロータ１４側へ移動し、摩擦材３６
がディスクロータ１４に圧接される。これにより、アウ
タ側の摩擦材３６とディスクロータ１４との接触面に摩
擦力が発生し、ディスクロータ１４にアウタ側での制動
トルクが作用する。

【００２０】ところで、インナ側及びアウタ側のブレー
キパッド３２の各摩擦材３６がディスクロータ１４に圧
接されると、ディスクロータ１４の回転に伴って摩擦材
３６がロータ回転方向（矢印Ａ方向）側へ引きずられる
（連れ回る）。このため、ブレーキパッド３２のトレー
リング側のトルク伝達部３８がこれに対応して設けられ
たトルク受け部４０に押し付けられようとする。

【００２１】ここで、本実施例に係る弾性変形部４４が
無かった場合には、図４（Ａ）〜（Ｄ）のブレーキ鳴き
発生メカニズムを表す模式図に示される如く、ブレーキ
パッド４８のトレーリング側のトルク伝達部５０の方が
リーディング側のトルク伝達部５０よりも大きな荷重が
入力される（図４（Ａ）参照）。この入力荷重のアンバ
ランスのため、ブレーキパッド４８にパッド中心軸回り
の回転モーメントが作用する。なお、継続的にみれば、
ブレーキパッド４８のトレーリング側のトルク伝達部５
０とリーディング側のトルク伝達部５０とに入力される
荷重の大小関係は交互に入れ代わるので、その意味では
図４（Ｂ）の如くとなる。この結果、ブレーキパッド４
８は矢印Ｐ方向へ振動する（ピッチングモードの振動
〔図４（Ｃ）参照〕）。また、荷重の入力状況によって
は、ブレーキパッド４８がディスクロータ５２に対して
平行に接離して、ブレーキパッド４８が矢印Ｑ方向へ振
動する（バウンシングモードの振動〔図４（Ｄ）参
照〕）。なお、いずれの振動モードであっても、ブレー
キパッド４８の振動エネルギーは、トレーリング側のト
ルク伝達部５０がこれに対応するトルク受け部（図示省
略）に押し付けられる際の押圧力が増加するにつれて増
加する。

【００２２】通常のブレーキパッドであれば上記の如く
して振動が発生してブレーキ鳴きを引き起こす訳である
が、本実施例では、トレーリング側のトルク伝達部３８
はシム４２に設けられた弾性変形部４４によって覆われ
ているので、トルク受け部４０のトルク受け面には弾性
変形部４４の曲面部４４Ｂが当接して押し付けられる。
なお、曲面部４４Ｂは所定曲率半径の円弧面とされてい
るから、トルク受け面に押し付けられるのは曲面部４４
Ｂの中央部である。これにより、曲面部４４Ｂの中央部
にはトルク受け部４０からの反力が作用し、曲面部４４
Ｂは広がる方向（曲率半径を増加させる方向）へ弾性変
形する。このとき、トレーリング側のトルク伝達部３８
のトルク受け部４０への押圧力が増加するにつれて、曲
面部４４Ｂの弾性変形量も増加していく。このため、曲
面部４４Ｂとトルク受け部４０との接触面圧も増加し、
両者の摩擦面における摩擦係数も増加していく。従っ
て、曲面部４４Ｂとトルク受け部４０との間に生じる摩
擦力も増加していくので、ブレーキパッド３２に対する
振動減衰力も増加することになる。すなわち、本実施例
によれば、ブレーキパッド３２の振動エネルギーの大き
さに応じた振動減衰力が得られる。

【００２３】さらに、本実施例では、弾性変形部４４の
曲面部４４Ｂが所定の曲率半径ｒの円弧面とされている
ため、ブレーキパッド３２の振動方向に拘わらず、一定
の振動減衰力が得られる。つまり、例えば、ブレーキパ
ッド３２に大きな振動エネルギーが発生している場合を
例に採れば、この場合には前述した如く曲面部４４Ｂの
弾性変形量が多くなるが、この際ブレーキパッド３２の
状態としてはブレーキパッド３２がディスクロータ１４
に対して傾いていない中立状態（図３（Ａ）図示状態）
のときもあれば、ブレーキパッド３２がディスクロータ
１４に対して接近又は離間する方向へ傾いている状態
（図３（Ｂ）、（Ｃ）図示状態）もある。しかし、本実
施例によれば、ブレーキパッド３２がいずれの状態にあ
ったとしても、弾性変形した状態における曲面部４４Ｂ
とトルク受け部４０との接触面積は常に一定である。従
って、ブレーキパッド３２の或る振動レベルに対して、
常に安定した振動減衰力が得られることになる。なお、
図３（Ａ）〜（Ｃ）において示される矢印Ｆはトルク受
け部４０への押圧力を意味し、矢印Ｒは反力を意味して
いる。

【００２４】このように本実施例では、シム４２の長手
方向両端部に弾性変形部４４を設けて当該弾性変形部４
４の曲面部４４Ｂをトルク伝達部３８とトルク受け部４
０との間に介在させたので、ブレーキパッド３２の振動
エネルギーの大小に拘わらずそれに応じた振動減衰力を
得ることができ、これによりバウンシングモードの振動
によるブレーキ鳴き及びピッチングモードの振動による
ブレーキ鳴きの発生を防止することができる。さらに、
本実施例によれば、前述した如く曲面部４４Ｂが所定の
曲率半径ｒの曲面を成しているので、ブレーキパッド３
２がいずれの方向へ振動しても安定した振動減衰力を得
ることができ、このためピッチングモードの振動による
ブレーキ鳴きの発生に対しては特に有効である。

【００２５】なお、本実施例では、シム４２の長手方向
両端部に弾性変形部４４を設けることでトルク伝達部３
８とトルク受け部４０との間に当該弾性変形部４４を介
在させたが、これに限らず、トルク受け部４０側に別部
品で弾性変形部に相当する弾性体を装着させるようにし
てもよい。

【００２６】また、本実施例では、弾性変形部４４の曲
面部４４Ｂを所定の曲率半径の円弧面で構成したが、曲
面部の形状は円弧面に限らず、トルク伝達部３８或いは
トルク受け部４０の形状を加味した上で種々の曲面形状
を選択することが可能である。

【００２７】さらに、本実施例では、フローティング型
のディスクブレーキ装置１０に本発明を適用したが、こ
れに限らず、他の型のディスクブレーキ装置に対しても
本発明は適用可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るディス
クブレーキ装置は、ベース部材におけるロータ回転方向
側の端部とトルク受け部との間に、ディスクロータの径
方向から見た場合に曲面状とされかつ所定のバネ定数に
設定された弾性体を介在させたので、振動エネルギーの
大小に拘わらずブレーキ鳴きの発生を防止することがで
きるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係るディスクブレーキ装置の主要部
をディスクロータの径方向から見て示す構成図である。

【図２】図１に示されるブレーキパッドを示す斜視図で
ある。

【図３】（Ａ）乃至（Ｃ）は本実施例の作用を説明する
ための説明図であり、図１のＸ線矢視部の拡大図であ
る。

【図４】（Ａ）乃至（Ｄ）はブレーキ鳴き発生のメカニ
ズムを示す模式図である。

【図５】本実施例のディスクキャリパをディスクロータ
の軸方向に見て示す正面図である。

【図６】本実施例に係るディスクブレーキ装置を示す斜
視図である。

【図７】従来例に係るディスクブレーキ装置を示す斜視
図である。

【図８】図７に示されるディスクブレーキ装置の内部構
造をブレーキプレートの径方向から見て示す構成図であ
る。

【図９】図７に示されるディスクブレーキ装置の内部構
造をブレーキプレートの軸方向に見て示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１０ ディスクブレーキ装置 １４ ディスクロータ ３２ ブレーキパッド ３４ 裏板（ベース部材） ３６ 摩擦材 ４０ トルク受け部 ４４ 弾性変形部（弾性体）

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【手続補正書】

【提出日】平成７年４月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪と共に回転するディスクロータに対
   して接離可能に設けられると共に制動時にディスクロー
   タ側へ押圧されるベース部材と、このベース部材のディ
   スクロータ側の面に取り付けられると共にベース部材が
   押圧されることによりディスクロータに圧接される摩擦
   材と、を含んで構成されるブレーキパッドと、 このブレーキパッドの両側に設けられてブレーキパッド
   を保持すると共に、摩擦材がディスクロータに圧接され
   た際にベース部材におけるロータ回転方向側の端部が当
   接されるトルク受け部と、 を含んで構成されるディスクブレーキ装置であって、 ベース部材におけるロータ回転方向側の端部とトルク受
   け部との間に、ディスクロータの径方向から見た場合に
   曲面状とされかつ所定のバネ定数に設定された弾性体を
   介在させた、 ことを特徴とするディスクブレーキ装置。