JPH08210397A - ディスクブレーキ装置用ブレーキパッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 昇温時及び降温時のいずれにおいてもブレー
キ鳴きの発生を防止する。 【構成】 ブレーキパッド３２の摩擦材３６のロータ回
転方向の両端部３６Ａは、裏金３４に対して非固着状態
とされている。さらに、この両端部３６Ａには溝部３８
が形成されており、この溝部３８内にはローラ４２が軸
支されている。これに対応して、裏金３４にはローラ４
２の転動面となるレール部４０が形成されている。従っ
て、降温過程において凹状となった摩擦材３６の両端部
３６Ａがディスクロータに圧接されると、ローラ４２が
レール部４０を転動することによって両端部３６Ａがロ
ータ回転方向へ相対移動される。このため、摩擦材３６
の両端部３６Ａの面圧が下がり、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、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配置され、摩擦材と裏
金とを含んで構成されるディスクブレーキ装置用ブレー
キパッドに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】車両の
ブレーキ装置として多用されているディスクブレーキ装
置では、車輪と共に回転するディスクロータに一対のブ
レーキパッドを圧接させ、これにより制動トルクを発生
させている。このとき、ブレーキパッドとディスクロー
タとの間で所謂ブレーキ鳴きが発生することがあり、こ
れを如何に防止するかについて種々の構成が案出されて
いる。その一例が実開昭６４−４１７３５号公報に開示
されており、以下にこの構成について簡単に説明する。

【０００３】図６にはブレーキパッド１００の平面図が
示されており、又図７にはブレーキパッド１００の正面
図が示されている。これらの図に示されるように、この
ブレーキパッド１００では、摩擦材１０２を図示しない
ディスクロータに押圧させる裏金１０４が、第１プレー
ト１０６と第２プレート１０８とに分割されている。さ
らに、摩擦材１０２が固着される第１プレート１０６と
ピストン１１０によって押圧される第２プレート１０８
との間には所定の隙間１１２が設けられており、この隙
間１１２には第１介装部材１１４と第２介装部材１１６
とが介装されている。第１介装部材１１４はディスクロ
ータの回転方向に対しリーディング側に配置されてお
り、熱膨張係数が小さい材料によって製作されている。
これに対し、第２介装部材１１６はディスクロータの回
転方向に対してトレーリング側に配置されており、熱膨
張係数が大きい材料によって製作されている。

【０００４】上記構成によれば、ブレーキ作動時、ブレ
ーキパッド１００の摩擦材１０２がディスクロータに摺
接することによる摩擦熱によってディスクロータが高温
になると、このときの摩擦熱が第１介装部材１１４及び
第２介装部材１１６に伝達される。この場合、両者の熱
膨張係数の相違により、トレーリング側に配置された第
２介装部材１１６の方がリーディング側に配置された第
１介装部材１１４よりも大きく膨張する。従って、摩擦
材１０２のトレーリング側の端部の方がリーディング側
の端部よりもディスクロータに強く押される。

【０００５】ところで、上述したブレーキ鳴きは、摩擦
材１０２の偏摩耗によって生じることが知られている。
すなわち、一般に摩擦材１０２のリーディング側の端部
の面圧の方がトレーリング側の端部の面圧よりも大きく
なるため、摩擦材１０２のリーディング側の端部の方が
早期に摩耗して偏摩耗が生じる。このため、所謂スティ
ックスリップ現象等が誘発され、これに起因してブレー
キ鳴きが発生するといわれている。

【０００６】従って、上記の如く、面圧が高くなる方の
リーディング側の端部を第１介装部材１１４で弱く押圧
し、逆に面圧が低くなる方のトレーリング側の端部を第
２介装部材１１６で強く押圧することにより、面圧のア
ンバランスが相殺されて均一な面圧が得られる。

【０００７】しかしながら、上記構成による場合、昇温
時にしかブレーキ鳴きの発生を防止することができず、
降温時にはブレーキ鳴きが発生するという不具合が生じ
る。

【０００８】一般に、ディスクロータに摺接される摩擦
材１０２は裏金である第１プレート１０６よりも熱膨張
係数が大きく、しかも、摩擦材１０２の温度が上昇する
昇温時になると、摩擦材１０２の温度が第１プレート１
０６の温度よりも大きくなるため、摩擦材１０２の熱膨
張量の方が第１プレート１０６の熱膨張量よりも大きく
なる。さらに、第１プレート１０６と摩擦材１０２とは
摩擦材１０２の全面に亘って固着されているので、前述
した熱膨張量の差は摩擦材１０２のディスクロータ側へ
突出した凸形状となって表れ、よって摩擦材１０２の中
央部がディスクロータに強く押圧される。このため、摩
擦材１０２の中央部が特に摩耗することになる。

【０００９】その後、ブレーキ力が弱まり、ディスクロ
ータの温度が下降する降温時になると、摩擦材１０２の
温度も下がっていく。このため、摩擦材１０２と第１プ
レート１０６との温度差が小さくなってくると、双方の
熱膨張量がほぼ等しくなり、摩擦材１０２は平らな元の
形状に復帰する。ところが、摩擦材１０２が平らな元の
形状に復帰するといっても、昇温時に既に中央部が摩耗
していることから、結果的には摩擦材１０２はディスク
ロータに対して凹形状となる。このことと、摩擦材１０
２の温度が下がり始めた領域では摩擦材１０２は依然と
して高温状態（２５０°Ｃ程度から１００°Ｃ程度）に
あり摩擦係数が高いことから、当該領域では凹形状の摩
擦材１０２の両端部の面圧が中間部の面圧よりもかなり
高くなる。この結果、当該領域においてスティックスリ
ップ現象が生じ、ブレーキ鳴きが発生し易くなる。

【００１０】本発明は上記事実を考慮し、昇温時及び降
温時のいずれにおいても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用ブレーキパッドを
得ることが目的である。

【００１１】

【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配置され、デ
ィスクロータに対向状態で配置される摩擦材と、この摩
擦材が固着され当該摩擦材をディスクロータ側へ押圧す
る裏金と、を含んで構成されるディスクブレーキ装置用
ブレーキパッドであって、摩擦材におけるロータ回転方
向側の端部を、裏金に対して非固着状態とした、ことを
特徴としている。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、ブレーキ作動時における昇
温過程においては、摩擦材がディスクロータ側に突出し
た凸形状になるため、摩擦材の摩擦係数の高低に拘わら
ず、ブレーキ鳴きは生じにくい。この状態で摩擦材がデ
ィスクロータに圧接されると、摩擦材の中央部が摩耗す
る。その後、降温過程になると、摩擦材は凸形状から徐
々に平らな形状に復元するものの、中央部が摩耗してい
ることから、結果的には凹形状となった状態でディスク
ロータに圧接される。

【００１３】このとき、本発明では、摩擦材におけるロ
ータ回転方向側の端部を裏金に対して非固着状態とした
ので、摩擦材のロータ回転方向側の端部は裏金の面方
向、即ちロータ回転方向へ相対移動することが可能とな
る。すなわち、摩擦材のロータ回転方向側の端部をロー
タ回転方向側へ逃がすことが可能となり、これによりデ
ィスクロータに摩擦材のロータ回転方向側の端部が強く
圧接されるのを回避することができる。この結果、摩擦
材のロータ回転方向側の端部の面圧が低減され、ブレー
キ鳴きが生じなくなる。

【００１４】

【実施例】以下、図１〜図５を用いて、本発明の一実施
例について説明する。

【００１５】図２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３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。

【００１６】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。

【００１７】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
金３４と、この裏金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、裏金３４は摩
擦材３６よりも長手方向（ロータ回転方向〔図３の矢印
Ａ方向〕）に長く形成されている。

【００１８】ここで、上述したブレーキパッド３２で
は、摩擦材３６が裏金３４のディスクロータ１４側の面
に固着されているものの、摩擦材３６のロータ回転方向
側の両端部（摩擦材３６のロータ回転方向側の端面から
破線図示位置までの部位）３６Ａについては裏金３４に
対して非固着状態（未接続状態）とされている。また、
摩擦材３６のロータ回転方向側の両端部３６Ａには、溝
部３８が形成されている。この溝部３８はロータ回転方
向を長手方向として形成されており、摩擦材３６の裏金
３４側の面に形成されている。これに対応して、裏金３
４には溝部３８と同様形状のレール部４０が形成されて
いる。レール部４０は溝部３８に対向して設けられてお
り、ロータ回転方向を長手方向として形成されている。
さらに、摩擦材３６の溝部３８内にローラ４２がシャフ
ト４４によって軸支されている。なお、ローラ４２の周
縁は裏金３４のレール部４０の底面に接っしている。

【００１９】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。

【００２０】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の裏金３４がピストン２２によって押
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の裏金３４が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する。

【００２１】ここで、上記の一連の過程における摩擦材
３６の性状について考察すると以下の如くとなる。図４
には横軸に摩擦材３６の表面温度Ｔを取り、縦軸に摩擦
材３６の摩擦係数μを取ったグラフが示されている。略
２５０°Ｃを境にして及びで示される領域が昇温過
程であり、及びで示される領域が降温過程である。
摩擦材３６の線膨張係数は裏金３４の線膨張係数よりも
大きく、又摩擦材３６の表面（摩擦面）と裏金３４との
温度差が大きいことから、昇温過程のの領域では摩擦
材３６は熱膨張の結果やや凸形状となり、の領域では
摩擦材３６は更に凸形状になる。なお、の領域（昇温
過程の低温域）では摩擦材３６の摩擦係数μは低く、
の領域（昇温過程の高温域）では摩擦材３６の摩擦係数
μは高い。上記の場合、摩擦材３６のロータ回転方向の
中間部がディスクロータ１４に圧接されるため、スティ
ックスリップ現象は起こらず、この為ブレーキ鳴きも発
生しにくい。

【００２２】その後、降温過程になると、摩擦材３６の
表面温度が低下していき裏金３４との温度差が小さくな
るため、凸形状であった摩擦材３６は徐々に平坦な形状
に復元していく。しかし、既に昇温過程において摩擦材
３６の中間部がディスクロータ１４に圧接されて摩耗し
ているため、結果的には摩擦材３６は凹形状となる。こ
のため、降温過程においては、摩擦材３６の両端部３６
Ａがディスクロータ１４に圧接されることになる。この
場合、の領域（降温過程の低温域）では摩擦材３６の
摩擦係数μが低いため、スティックスリップ現象は起こ
りにくく、ブレーキ鳴きも発生しにくいが、の領域
（降温過程の高温域）では摩擦材３６の摩擦係数μが高
いため、このときに両端部３６Ａの面圧が高くなってス
ティックスリップ現象が起こり易くなり、ブレーキ鳴き
も発生し易くなる。

【００２３】しかしながら、本実施例では、上記の高温
過程において摩擦材３６の両端部３６Ａがディスクロー
タ１４に強く圧接されると、摩擦材３６の両端部３６Ａ
が裏金３４に対して非固着状態とされているために、摩
擦材３６の両端部３６Ａはローラ４２がレール部４０内
を転動することによってロータ回転方向へ相対移動され
る。このため、摩擦材３６の形状が凹形状から平坦な形
状に近づき、摩擦材３６の両端部３６Ａの面圧も下げら
れる。

【００２４】このように本実施例では、摩擦材３６の両
端部３６Ａに溝部３８を形成してその内方にローラ４２
を設けると共に、摩擦材３６の両端部３６Ａをロータ回
転方向へ案内するレール部４０を裏金３４に設けたの
で、降温過程（特に降温過程の高温域〔の領域〕）に
おける摩擦材３６の両端部３６Ａの面圧を下げることが
でき、スティックスリップ現象の発生を防止することが
できる。従って、昇温過程のみならず、降温過程におい
ても、ブレーキ鳴きの発生を防止することができる。

【００２５】しかも、本実施例では、ローラ４２をレー
ル部４０に沿って転動させることにより、摩擦材３６の
両端部３６Ａをロータ回転方向側へ相対移動させる構成
を採ったので、作用する摩擦力が転がり摩擦力となり、
摩擦材３６の両端部３６Ａをロータ回転方向側へ確実か
つ円滑に相対移動させることができる。

【００２６】また、本実施例では、溝部３８及びレール
部４０によって摩擦材３６の両端部３６Ａをロータ回転
方向へ相対移動させて面圧を逃がすことができるので、
摩擦材３６の両端部に熱クラックが発生するのを防止す
ることができる。すなわち、従来構造であれば、前述し
た如く昇温過程では摩擦材が凸形状となり降温過程では
凹形状となることから、摩擦材の両端面に圧縮応力（凸
形状となった場合）及び引張応力（凹形状となった場
合）が作用する。この場合、摩擦材の両端部が相対移動
しない従来構造では、摩擦材の両端面にクラックが発生
するおそれがあるが、本実施例によれば摩擦材３６の両
端部３６Ａがロータ回転方向に相対移動することができ
るため、大きな圧縮応力及び引張応力が発生することは
ない。従って、クラックも発生しない。

【００２７】さらに、本実施例によれば、摩擦材３６の
両端部３６Ａが裏金３４に対して非固着状態とされてい
るため、異音（ブレーキ鳴きとは異なる数百Ｈｚの振
動）を抑制することができる。すなわち、異音というの
はブレーキパッドのロータ回転方向への剛体振動によっ
て生じるものであるが、両端部３６Ａが裏金３４に接合
されていないことから、摩擦材３６のロータ回転方向へ
の振動が裏金３４にそのまま伝達されることはなく、裏
金３４側では摩擦材３６の振動よりも小さい振動しか発
生しない。つまり、裏金３４に対する摩擦材３６の非固
着部（両端部３６Ａ）によって摩擦材３６側で発生した
振動を吸収することができる。このため、裏金３４から
トルクメンバ１６或いはシリンダボディー１８に入力さ
れた振動によるディスクキャリパ１２の振動、更にはこ
の振動のために生じる異音を低減することができる。

【００２８】なお、本実施例では、摩擦材３６の両端部
３６Ａのロータ回転方向への相対移動を容易にするため
転がり摩擦となるローラ４２を用いたが、これに限ら
ず、図５に示される如く、裏金３４のレール部４０に遊
嵌される突起４６を摩擦材３６に設ける構成を採っても
よい。

【００２９】さらに、本実施例では摩擦材３６の両端部
３６Ａのロータ回転方向への相対移動を確実にするため
にローラ４２を設け、又図５に示される例ではレール部
４０に遊嵌される突起４６を設けたが、これらの構成を
設けることなく、摩擦材３６の両端部３６Ａを裏金３４
に対して非固着状態とするだけでもよく、この場合にも
前述した効果は十分に得られる。

【００３０】また、請求項１記載の本発明の特徴を、
「・・・であって、摩擦材におけるロータ回転方向側の
端部を裏金に対して非固着状態とし、かつ、所定の面圧
作用時に当該端部を裏金に対してロータ回転方向側へ相
対移動させる案内手段（ローラ４２及びレール部４０
〔図１図示の構成の場合〕、突起４６及びレール部４０
〔図５図示の構成の場合〕がこれに相当する）を設け
た、」点に置いた場合には、摩擦材のロータ回転方向側
の端部を裏金に対してロータ回転方向へ確実かつ円滑に
相対移動させることが可能になる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るディス
クブレーキ装置用ブレーキパッドは、摩擦材におけるロ
ータ回転方向側の端部を裏金に対して非固着状態とした
ので、昇温時及び降温時のいずれにおいてもブレーキ鳴
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】本実施例に係るブレーキパッドを示す斜視図で
ある。

【図２】図１に示されるブレーキパッドを備えたディス
クブレーキ装置を示す斜視図である。

【図３】図２に示されるディスクキャリパを示す正面図
である。

【図４】本実施例の作用を説明するためのグラフであ
る。

【図５】変形例に係る図１に対応するブレーキパッドの
斜視図である。

【図６】従来例に係るブレーキパッドの平面図である。

【図７】図６に示されるブレーキパッドの正面図であ
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 裏金 ３６ 摩擦材 ３６Ａ 両端部

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
   して接離可能に配置され、ディスクロータに対向状態で
   配置される摩擦材と、この摩擦材が固着され当該摩擦材
   をディスクロータ側へ押圧する裏金と、を含んで構成さ
   れるディスクブレーキ装置用ブレーキパッドであって、 摩擦材におけるロータ回転方向側の端部を、裏金に対し
   て非固着状態とした、 ことを特徴とするディスクブレーキ装置用ブレーキパッ
   ド。