JPS6342131B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ａ 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明に係るデイスクブレーキは自動車の制
動に用いられるもので、本願発明はこの様なデイ
スクブレーキが制動時に騒音（いわゆる鳴き）を
発生する事を防止して、乗員等に不快感を与えな
い様にする事を目的としている。

（従来の技術） 自動車の制動に用いられるデイスクブレーキは
第１図に示す様に、車輪と共に回転するロータ１
を挾むサポート２に、ロータ１を挾んで表裏１対
のパツド３を、図面の表裏方向の摺動自在に装着
し、サポート２の上部に、該サポート２に対して
表裏方向に摺動自在にキヤリパ４を取付けて構成
している。制動を行なう際には、キヤリパ４に内
装したピストンにより一方のパツドをロータ１の
片面に押圧すると、その反作用としてキヤリパ４
がサポート２に対して少し摺動し、他方のパツド
３をキヤリパ爪４ａを介してロータ１の他面に押
圧し、該ロータ１を両面から強く挾持して制動を
行なう。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、この様に構成され作用するデイスク
ブレーキに於いては、制動時にしばしば鳴きと呼
ばれる騒音が発生し、乗員や歩行者等に不快感を
与えていた。

本発明者等の研究によれば、この様な鳴きが発
生する原因は次の様に考えられる。即ち、デイス
クブレーキのロータ１は完全に平面的に回転する
訳ではなく、僅かながら表裏両面側に振れる様な
状態で回転する為、パツド３のライニングと接触
するロータ側面は、該ロータの回転に伴なつて、
あたかも凹凸がある様にある。この為、制動時に
ロータ側面に当接するパツド３は、凹凸に従つて
僅かながら揺動する事になる。ところが、パツド
３のライニングは、ロータ１との摺動速度の差等
に基因してロータ１の外周側程、内周側に比べて
摩耗量が多く、従つてライニングの内周側が外周
側に比較して少し突出する為、該パツド３の内周
側（第１図下側）が先にロータの凸部に接触する
事になり、その接触の際のモーメントにより、第
２〜３図の実線で示す様に、パツド３の外周側が
ロータ１の側面に向つて勢い良く倒れかかり、そ
の際にライニングとロータ１の側面との衝突音、
或はサポート２とパツド３の裏金との摩擦音等が
混じつて鳴きを発生するものと考えられる。

更に、従来デイスクブレーキのパツドを製作す
る場合、第４図に示す様に、打抜き孔５ａを有す
る受型５の上に厚鋼板６を置き、該孔５ａと同じ
断面形状を有する押型７を下圧して第５図に示す
様な裏金８を打抜いていた。又ライニングは、裏
金８の押型７側の面６ａに貼着すると共に、裏金
８の押型７と反対側の面を、キヤリパ爪４ａ又は
サポート２に内装したピストンの端面に当接させ
る様にしていた。

ところが、裏金８の押型７と反対側の面６ａ
は、打抜き成型時の変形とダレとの為、第６〜７
図に示す様な形状（図面に示した断面曲線は、裏
金８の厚さ方向の変化を、長さ及び幅方向の変化
の50倍で表わしている。）となり、第５図に鎖線
で示す様に、裏金８の面６ｂの中央部にピストン
９の端面９ａを当接させると、該端面９ａの裏金
８の長さ方向（ロータ１の周方向。第５図の左右
方向。）の両側が第６図に示す様に強く当たり、
反対に裏金８の幅方向（ロータ１の直径方向。第
５図の上下方向。）の両側は、第７図に示す様に
殆ど当らなくなつてしまう。このピストン９の端
面９ａと面６ｂとの当接状態を圧力判別シートで
調べると第８図に示す様になる。この第８図に於
いて、黒い円弧状の部分は端面９ａと面６ｂとが
強く当たる部分、該円弧の途切れた部分は、端面
９ａが面６ｂに当たつていないか或は当たる力が
弱い部分である。この様にピストンの端面９ａと
裏金６ｂとが強く当たる部分が偏つてしまうと、
ピストン９に対向するパツド（インナパツド）
は、該パツドの裏金８を長さ方向に２分する軸ａ
を中心としては回動し難いが、該裏金８を幅方向
に２分する軸ｂを中心として微回動し易くなる。
この為、前述の第２〜３図に於いて説明した様
に、パツド３がロータ１の動きに伴つて該ロータ
１の直径方向に揺動し、鳴きと呼ばれる騒音を発
生する。

本発明は、デイスクブレーキのパツドがロータ
の回転方向に揺動（ロータの直径方向を軸とする
揺動）する事を許す代りに、該ロータの直径方向
に揺動する事を抑える事により、制動時の騒音を
防止せんとするものである。

ｂ 発明の構成 （問題を解決するための手段） 本発明のデイスクブレーキに於いては、ピスト
ンの端面と、この端面に対向するインナパツドの
裏金の形状との少なくとも一方を、非制動時に於
いてパツドの裏面とピストン端面とが、該端面の
ロータの直径方向両側のみで当接し、ロータの回
転方向両側では当接しない様に形成して、従来の
デイスクブレーキの場合とは逆に、ロータの直径
方向に亘る軸ａを中心とする微揺動を許容する代
りに、ロータの周方向に亘る軸ｂを中心とする揺
動を抑え、パツドのライニング表面をロータの回
転に伴う凹凸に馴染む様にし、以つてデイスクブ
レーキの制動時に於ける騒音発生の防止を図つて
いる。

（作用） 本発明は上述の様に構成される為、制動時にパ
ツドが、ロータの周方向に亘る軸ｂを中心として
揺動する事がなくなつて、パツドのライニングと
ロータの側面とが勢い良く衝突する事がなくなる
為、制動時に於ける騒音の発生が有効に防止され
る。

（実施例） ピストン端面のロータの直径方向両側の当接力
を強くする手段の一つとしては、ピストン端面に
対向するパツド３の裏金８の裏面に凹凸を設ける
事が考えられる。即ち、第９図に示す様に、裏金
８の裏面のピストンの端面に対向する円環状の面
１０を、該面１０の中心で直交する２本の45度傾
斜線ｃ，ｃで上下左右の４つの部分１０ａ，１０
ｂ，１０ｃ，１０ｄに区切つて考えた場合、パツ
ドの幅方向に位置する上下の部分、即ちロータの
直径方向両側部分１０ｂ，１０ｄを、パツドの長
さ方向に位置する左右の部分、即ちロータの周方
向両側部分１０ａ，１０ｃよりも僅かに凸出させ
るものである。本発明者の実験によれば上下の部
分１０ｂ，１０ｄを左右の部分１０ａ，１０ｃよ
りも少なくとも5/1000mm以上高くすれば、騒音防
止の効果が十分に得られる事が解つた。

次に上下の部分１０ｂ，１０ｄを左右の部分１
０ａ，１０ｃよりも高くする為の構造に就いて、
図面により説明する。

第一の実施例は、従来の騒音発生の原因となつ
ていた裏金８の打抜き成型時の変形とダレとを逆
に利用するものである。即ち、従来のデイスクブ
レーキに用いるパツド３は、第１０〜１１図に示
す様に、裏金８の打抜き成型時に於ける押型側の
面６ａ（第４図参照）にライニング１１を添着し
ていた為、前述の様な機構により制動時に騒音が
発生していたが、本実施例に於いては、第１２〜
１３図に示す様に、受型側の面６ｂにライニング
１１を添着している。この為、ピストン９の端面
９ａは押型側の面６ａに当接するが、押型側の面
６ａは第６〜７図に示した断面形状とほぼ凹凸が
逆の断面形状になつている為、ピストン９の端面
９ａは、パツドの裏金８の裏面に該端面の上下の
部分に於いて強く当接する。この当接状態を圧力
判別シートで調べると第１４図に示す様になる。

この様に、裏金８とピストン９の端面９ａと
は、非制動時に該端面９ａの上下部分でのみ当接
する為、パツド３は第１５〜１６図に示す様に、
その長さ方向に対しては比較的揺動し易いが幅方
向に対しては揺動せず、制動時に発生する騒音は
極めて少なくなる。

尚、ピストンの端面９ａの上下部が当接する部
分１０ｂ，１０ｄ（第９図参照）を、該端面９ａ
の左右両側部が当接する部分１０ａ，１０ｃより
も高くする為の構造としては、前述の様に裏金８
にライニング１１を添着する面を従来と逆にする
他、第１７〜２３図に示す様な構造のものが考え
られる。この内の第１７図に示したものは、裏金
８を、中央部が高くなる様に長さ方向に亘つて彎
曲させたもの、第１８図に示したものは、裏金８
の２ケ所に於いて少し折曲げて中央部を高くした
もの、第１９図に示したものは、裏金８を幅方向
に亘つて彎曲させ、ピストン９の端面９ａの上下
部が当接する部分を高くしたもの、第２０図に示
したものは、裏金８の裏面を、上下部分が高くな
る様に断面円弧状に凹入させたものである。この
第２０図の例に於いては、場合によつては同図に
鎖線で示す様に、裏面の上下部分に平面部１２，
１２を残しても良い。

次に、第２１図に示したものは、裏金８の裏面
に長さ方向に連続する幅広の溝１３を削設したも
の、第２２図に示したものは、裏金８の中央部に
幅方向に連続する凸部１４を凸設したものであ
る。この第２２図の例に於いては、場合によつて
は、同図に鎖線で示す様に、該凸部１４の中央部
分（該部分には有底円筒状のピストン９の端面９
ａは当接しない。）を切除しても良い。

又、第２３図に示したものに於いては、前述の
第１７〜２２図の例がピストン端面の上下部分が
当接する部分を高く形成していたのに対し、裏金
８の裏面のピストン端面９ａの左右両側部が当接
する部分（第２３図の斜交線部）を少し凹ませ
て、前記端面９ａの上下が当接する部分を相対的
に高く形成している。

更に、第２４〜２５図に示した例に於いては、
前述の各実施例が裏金８に直接凹凸を形成したの
に対し、薄板状のスペーサ１５を、裏金８の裏面
のピストン端面の上下部分が当接する部分に添着
している。スペーサ１５の形状としては、第２６
〜２９図に示す様に種々のものが考えられ、又該
スペーサ１５の断面形状も、第３０図に示す様な
平板状のものや、第３１図に示す様にピストン端
面の当り側を膨らませた断面蒲鉾状に形成したも
の等が使用できる。

ピストン端面とロータの直径方向両端部との当
接力を強くする手段の第二としては、パツド３の
裏金８の裏面に対向するピストン９の端面９ａに
凹凸を設ける事が考えられる。即ち、第３２〜３
３図に示す様に、端面９ａの両側部を少し凹ませ
て該端面９ａの上下部分を相対的に凸出させる。
この様にピストン端面の上下部分を凸出させる事
により、該上下部分の裏金８の裏面とのみを当接
させて、パツド３がその長さ方向に対してのみ揺
動可能となり、前述の第１５〜１６図の場合の様
に制動時の騒音を防止出来る。

ピストン端面９ａの上下部分と突出させる為の
端面形状としては、第３２〜３３図に示すものの
他、第３４〜３５図に示す様に、端面９ａの左右
両側に切欠き部１６，１６を削設した形状や、第
３６図に示す様に、端面９ａの上下部分に凸部１
７を凸出形成した形状等が利用出来る。更に、ピ
ストン９の端面９ａに直接凹凸を形成する代り
に、第３７〜３８図に示す様に、該端面の上下方
向に亘つて薄板状のスペーサ１８を装着する事も
出来る。

ｃ 発明の効果 本発明のデイスクブレーキは、以上に述べた通
り簡単な構成により、制動時に於ける騒音を効果
的に防止する事が出来、しかも従来のデイスクブ
レーキにもパツド或はピストンを交換するのみで
簡単に応用出来て汎用性が高い等、産業上の効果
が大きい。

尚、裏金に孔を設けたり、凸部を設けたり、ピ
ストン端面に段を形成したりしてパツド押圧を不
均等にし、鳴きを防止する手段が、特開昭50−
140766号、同51−133666号、特公昭47−30981号
各公報に記載されているが、これらは、ロータの
直径方向においてのみ裏金を固く押圧し、ロータ
の周方向の押圧を緩くする（制動時の状態）とい
う本発明の技術的思想に基づかない別異の手段で
ある。

また、実願昭51−11068号（実開昭52−104085
号）、実願昭51−70775号（実開昭52−160780号）
の明細書、図面には、ピストン端面とパツドの裏
金とを部分的に空隙を介在させて当接させる構造
が示されているが、何れもパツドの裏面とピスト
ンの端面との環状の対向面の内、ロータの周方向
両側部分を当接させず、ロータの直径方向両側部
分の２点のみを当接させた事が示されておらず、
これ亦本発明とは別異の技術的思想に成るもので
ある。

即ち、本発明者が本発明の効果を確認する為に
行なつた実験（デイスクブレーキから10cm離れた
位置に設けたマイクロフオンが検出する騒音の大
きさを測定した。）の結果、本発明のデイスクブ
レーキは、第３９図に示す様に、制動時の騒音を
防止する効果が非常に大きい事が解つた。

この第３９図に於いて、試験順位を示す横軸の
符号２，４，８が本発明品で、それぞれ第２４，
２３，２６図に示した実施例に相当するものを使
用した。又、符号１，３，５，７は従来品、符号
６は、符号２と同様、第２４図に示す様に、裏金
８の中央部にスペーサ１５を設け、このスペーサ
１５の両側に同じ厚さのゴム板を添着したもので
ある。この符号６は、ピストン９の端面の周方向
中央部が当接する部分と、周方向両側部分との材
質を変えた点に於いて、前記特開昭50−140766号
公報の第７図に示したものと同様の作用をするも
のと考えられるが、従来品に比べて若干騒音が低
減したとは言え、未だ十分な効果を得る事は出来
なかつた。

この事から、パツドの倒れ込みに伴なう騒音の
発生を防止する為には、更にピストンの端面が対
向するパツドの裏面の材質を部分的に異ならせる
だけでは足りず、本発明の様に、実際に当接部分
に段差を設け、非制動時、即ちパツドが弾性変形
しない状態に於いては、パツドの裏面とピストン
の端面とが、ロータの直径方向両側でのみ当接す
る様にする事が必要である事が解る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象となるデイスクブレーキ
の１例を示す側面図、第２〜３図は制動時の騒音
発生状況を示す図で、第２図は第１図のＡ−Ａ断
面図、第３図は第２図のＢ−Ｂ断面図、第４図は
裏金を打抜き成型する状態を示す略断面図、第５
〜７図は従来のデイスクブレーキに使用するパツ
ドの裏金を示し、第５図は裏面図、第６〜７図は
それぞれ第５図のＣ−Ｃ，Ｄ−Ｄ線部分の断面曲
線を示す図、第８図は従来の裏金とピストン端面
との当接状態を示す図、第９図は本発明を説明す
る為の第５図同様の図、第１０〜１１図は従来の
デイスクブレーキ用のパツドを示すそれぞれ平面
図と側面図、第１２〜１３図は本発明のデイスク
ブレーキ用パツドの１例を示す第１０〜１１図同
様の図、第１４図は第１２〜１３図に示すパツド
の裏金とピストン端面との当接状態を示す図、第
１５〜１６図は本発明のデイスクブレーキのパツ
ドの制動時に於ける状態を示す第２〜３図同様の
図、第１７〜２３図はそれぞれパツドの別例を示
し、第１７〜１８図は平面図、第１９〜２３図は
斜視図、第２４〜２５図はスペーサを取付けたパ
ツドを示し、第２４図は裏面図、第２５図は第２
４図の右方から見た側面図、第２６〜２９図はそ
れぞれスペーサの形状の４例を示す裏面図、第３
０〜３１図はそれぞれスペーサの断面形状の２例
を示す第２６図のＥ−Ｅ断面図、第３２〜３３図
はピストン端面に凹凸を形成した状態を示し、第
３２図は正面図、第３３図は第３２図のＦ−Ｆ断
面図、第３４〜３５図は凹凸の別例を示す第３２
〜３３図同様の図、第３６図は凹凸の別例を示す
斜視図、第３７〜３８図はスペーサを用いて凹凸
を形成した例を示す第３２〜３３図同様の図、第
３９図は本発明の効果を確認する為に行なつた実
験の結果を示す線図である。 １：ロータ、２：サポート、３：パツド、４：
キヤリパ、５：受型、７：押型、８：裏金、９：
ピストン、９ａ：端面、１０：面、１０ａ〜１０
ｄ：部分、１１：ライニング、１５，１８：スペ
ーサ、１９：細溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ サポート２に摺動自在に保持されたパツド３
   の裏面を、該サポート２に係合したキヤリパ４に
   内嵌したピストン９の端面９ａで、車輪と共に回
   転するロータ１の側面に押圧して制動を行なうデ
   イスクブレーキに於いて、前記パツド３の裏面と
   ピストン９の端面９ａとの環状の対向面の内、ロ
   ータ１の周方向両側部分を当接させず、ロータ１
   の直径方向両側部分の２点のみを当接させた事を
   特徴とするデイスクブレーキ。 ２ サポート２に摺動自在に保持されたパツド３
   の裏面を、該サポート２に係合したキヤリパ４に
   内嵌したピストン９の端面９ａで、車輪と共に回
   転するロータ１の側面に押圧して制動を行なうデ
   イスクブレーキに於いて、前記パツド３の裏金８
   の裏面の、ピストン９の端面９ａに対向する環状
   の面１０の内、ロータ１の周方向両側の部分１０
   ａ，１０ｃよりも該ロータ１の直径方向両側の部
   分１０ｂ，１０ｄを少し高く形成した事を特徴と
   するデイスクブレーキ。 ３ 特許請求の範囲第２項に於いて、パツド３
   を、裏金８の打抜き成型の際に押型７と反対側と
   なる面６ｂにライニング１１を貼着する事で構成
   した事を特徴とするデイスクブレーキ。 ４ 特許請求の範囲第２項に於いて、パツド３の
   裏金８の裏面に、ロータ１の直径方向に連続し、
   ピストン端面の中央に当接する凸部１４を一体形
   成した事を特徴とするデイスクブレーキ。 ５ 特許請求の範囲第２項に於いて、パツド３の
   裏金８の裏面に、ロータ１の周方向に連続し、そ
   の両端がピストン端面に対向する凹部を形成した
   事を特徴とするデイスクブレーキ。 ６ 特許請求の範囲第２項に於いて、パツド３の
   裏金８の裏面に薄板状のスペーサ１５を添着して
   凹凸を形成した事を特徴とするデイスクブレー
   キ。 ７ サポート２に摺動自在に保持されたパツド３
   の裏面を、該サポート２に係合したキヤリパ４に
   内嵌したピストン９の端面９ａで、車輪と共に回
   転するロータ１の側面に押圧して制動を行なうデ
   イスクブレーキに於いて、前記ピストン９の環状
   の端面９ａを、ロータ１の周方向両側を低く、該
   ロータ１の直径方向両側を高く形成した事を特徴
   とするデイスクブレーキ。 ８ 特許請求の範囲第７項に於いて、ピストンの
   端面９ａに直接凹凸を形成した事を特徴とするデ
   イスクブレーキ。 ９ 特許請求の範囲第７項に於いて、ピストンの
   端面９ａに薄板状のスペーサ１８を装着して凹凸
   を形成した事を特徴とするデイスクブレーキ。