JP2017048850A - ディスクブレーキ装置のパッド - Google Patents

Abstract

【課題】裏板の圧縮撓み量が不十分な量である場合、摩擦材の一部がディスクロータに極めて強く押し付けられて、ディスクロータの一部が過熱し、ディスクロータにヒートスポットが生じる虞がある。【解決手段】ディスクブレーキ装置のパッド１５はディスクロータに押し付けられて車輪に摩擦制動力を付与するプレート状の摩擦材１５ａ、及び、摩擦材の面に取り付けられた裏板１５ｂを備える。裏板の面に、開口面積の異なる２種類の凹部１５ｄ、１５ｅがそれぞれ複数設けられている。凹部のうち、開口面積の大きいほうの凹部である大凹部１５ｄは、縦方向Ｄ１に複数の列をなして互いに等間隔をあけて整列し且つ横方向Ｄ２に複数の列をなして互いに等間隔をあけて整列して設けられている。凹部のうち、開口面積の小さいほうの凹部である小凹部１５ｅは、斜めの方向Ｄ３に最も近接して隣り合う２つの大凹部の間にそれぞれ設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、ディスクブレーキ装置のパッドに関する。

特許文献１に、ディスクブレーキ装置のパッド（以下、「従来パッド」とも称呼する。）が記載されている。このパッドは、プレート状の摩擦材及び裏板を備えている。車両の車輪に摩擦制動力を与えるべきとき、摩擦材の一方の面は、車輪に取り付けられたディスクロータに押し付けられる。裏板は、ディスクロータに押し付けられる摩擦材の面とは反対側の摩擦材の面に取り付けられている。

車輪に摩擦制動力を与えるためにパッドの摩擦材がディスクロータに押し付けられると、パッドの裏板には、圧縮力がかかる。この圧縮力により圧縮方向に裏板が撓むことができる量（以下、「裏板の圧縮撓み量」と称呼する。）が不十分な量である場合、摩擦材がディスクロータに強く押し付けられて、摩擦材に大きい圧縮力がかかると、摩擦材の一部がディスクロータに極めて強く押し付けられてしまうことがある。この場合、ディスクロータの一部が過熱し、その結果、ディスクロータにヒートスポットが生じる虞がある。

そこで、従来パッドにおいては、摩擦材に取り付けられた裏板の面とは反対側の裏板の面に、円形に開口した１種類の凹部が複数設けられている。これら凹部は、縦方向及び横方向にそれぞれ複数の列をなして互いに等間隔をあけて整列するように設けられている。このように凹部が設けられていることにより、裏板の剛性が低下し、その結果、裏板の圧縮撓み量が大きくなる。従って、ディスクロータの一部が過熱することが防止され、その結果、ディスクロータにヒートスポットが生じることが防止される。

特開２００３−３２９０６７号公報

従来パッドにおいて、裏板の圧縮撓み量の更なる増大が求められた場合、裏板の圧縮撓み量を増大させる方法として、例えば、各凹部の開口面積をそれぞれ大きくする方法、或いは、各凹部の開口面積を変えずに、縦方向及び／又は横方向の凹部間の距離を短くする方法がある。これら方法によれば、裏板の圧縮撓み量が増大するが、縦方向及び／横方向の凹部間の距離がその許容限界値まで短くなった状態において、裏板の圧縮撓み量を更に増大させることはできない。即ち、これら方法を利用したとしても、裏板の圧縮撓み量を増大するには限界がある。

本発明は、上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の１つは、圧縮撓み量を大きく増大させたディスクブレーキ装置のパッド（以下、「本発明のパッド」と称呼する。）を提供することにある。

本発明のパッドは、車輪に取り付けられたディスクロータ（１１）を備えたディスクブレーキ装置（１０）のパッド（１５、１６）である。
本発明のパッドは、
前記ディスクロータに押し付けられて前記車輪に摩擦制動力を付与するプレート状の摩擦材（１５ａ、１６ａ）、及び、
前記ディスクロータに押し付けられる前記摩擦材の面とは反対側の同摩擦材の面に取り付けられた裏板（１５ｂ、１６ｂ）、
を備えている。

前記摩擦材に取り付けられた前記裏板の面とは反対側の同裏板の面に、開口面積の異なる２種類の凹部（１５ｄ、１５ｅ）がそれぞれ複数設けられている。これら凹部のうち、前記開口面積の大きいほうの前記凹部である大凹部（１５ｄ）は、縦方向（Ｄ１）に複数の列をなして互いに等間隔をあけて整列し且つ前記縦方向に対して直交する横方向（Ｄ２）に複数の列をなして互いに等間隔をあけて整列して設けられている。一方、前記凹部のうち、前記開口面積の小さいほうの前記凹部である小凹部（１５ｅ）は、前記縦方向及び前記横方向に対して斜めの方向（Ｄ３）に最も近接して隣り合う２つの前記大凹部の間にそれぞれ設けられている。

本発明のパッドによれば、縦方向及び横方向に対して斜めの方向に最も近接して隣り合う２つの大凹部の間にそれぞれ小凹部が設けられている。従って、「縦方向に隣接する２つの大凹部間の距離」及び「横方向に隣接する２つの大凹部間の距離」が許容限界値まで短くなるように大凹部が設けられている状態においても、裏板の圧縮撓み量を更に増大させることができる。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るパッドを備えたディスクブレーキ装置を示している。 図２の（Ａ）は、図１に示したパッドの平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿ったパッドの断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るディスクブレーキ装置のパッドについて説明する。

＜ディスクブレーキ装置の構成＞
図１に本発明の実施形態に係るパッドを備えたディスクブレーキ装置１０が示されている。ディスクブレーキ装置１０は、ディスクロータ１１、マウンティング１２、キャリパ１３、ピストン１４、インナーパッド１５及びアウターパッド１６を備えている。

ディスクロータ１１は、環状でプレート状の部材であり、図示しない車両の車輪に取り付けられている。マウンティング１２は、図示しない車両の車体の所定の部材に固定されている。

キャリパ１３は、ディスクロータ１１の中心軸線方向（図１の紙面において、左右方向）Ｃに移動可能にマウンティング１２に支持されている。キャリパ１３は、キャリパ本体部分１３ａ、キャリパアーム部分１３ｂ及びキャリパエンド部分１３ｃ、を含んでいる。キャリパエンド部分１３ｃは、キャリパアーム部分１３ｂを介してキャリパ本体部分１３ａに連結されている。

キャリパ１３がマウンティング１２に支持された状態において、キャリパ本体部分１３ａは中心軸線方向Ｃにおいてディスクロータ１１の一方の側（車両の内部側）に配置され、キャリパエンド部分１３ｃは中心軸線方向Ｃにおいてディスクロータ１１の他方の側（車両の外部側）に配置され、キャリパアーム部分１３ｂはディスクロータ１１を越えるようにしてキャリパ本体部分１３ａからキャリパエンド部分１３ｃまで延在する。

キャリパ本体部分１３ａには、ピストン１４を収容するシリンダボア１３ｄが形成されている。シリンダボア１３ｄにピストン１４が収容されると、シリンダボア１３ｄの内壁面１３ｅとピストン１４の壁面１４ａとの間に油圧室１３ｆが形成される。油圧室１３ｆには、図示しない作動油供給ラインが接続されている。この作動油供給ラインを介して油圧室１３ｆに作動油が供給され或いは油圧室１３ｆから作動油が排出される。

キャリパ１３がマウンティング１２に支持された状態において、インナーパッド１５は、ディスクロータ１１の中心軸線方向Ｃにおいてディスクロータ１１の一方の側（車両の内部側）に配置されている。インナーパッド１５は、ディスクロータ１１の中心軸線方向Ｃに移動可能にピストン１４に支持されている。

インナーパッド１５は、プレート状の摩擦材（ライニング）１５ａ、裏板１５ｂ及びシムプレート１５ｃを備えている。裏板１５ｂは、金属から形成されている。しかしながら、裏板１５ｂは、樹脂から形成されてもよい。シムプレート１５ｃは、いわゆるブレーキ鳴きを防止するために設けられている。

裏板１５ｂの一方の面（ディスクロータ１１側の面）に摩擦材１５ａが取り付けられている。裏板１５ｂの他方の面（ピストン１４側の面）にシムプレート１５ｃが取り付けられている。キャリパ１３がマウンティング１２に支持された状態において、裏板１５ｂに取り付けられている摩擦材１５ａの面とは反対側の摩擦材１５ａの面は、ディスクロータ１１に対向している。裏板１５ｂに取り付けられているシムプレート１５ｃの面とは反対側のシムプレート１５ｃの面は、ピストン１４に取り付けられている。

一方、キャリパ１３がマウンティング１２に支持された状態において、アウターパッド１６は、ディスクロータ１１の中心軸線方向Ｃにおいてディスクロータ１１の他方の側（車両の外部側）に配置されている。アウターパッド１６は、ディスクロータ１１の中心軸線方向Ｃに移動可能にキャリパ１３に支持されている。

アウターパッド１６も、インナーパッド１５と同様の構成を有している。即ち、アウターパッド１６も、プレート状の摩擦材（ライニング）１６ａ、裏板１６ｂ及びシムプレート１６ｃを備えている。裏板１６ｂは、金属から形成されている。しかしながら、裏板１６ｂは、樹脂から形成されてもよい。シムプレート１６ｃは、いわゆるブレーキ鳴きを防止するために設けられている。

裏板１６ｂの一方の面（ディスクロータ１１側の面）に摩擦材１６ａが取り付けられている。裏板１６ｂの他方の面（キャリパエンド部分１３ｃ側の面）にシムプレート１６ｃが取り付けられている。キャリパ１３がマウンティング１２に支持された状態において、裏板１６ｂに取り付けられている摩擦材１６ａの面とは反対側の摩擦材１６ａの面は、ディスクロータ１１に対向している。一方、裏板１６ｂに取り付けられているシムプレート１６ｃの面とは反対側のシムプレート１６ｃの面は、キャリパエンド部分１３ｃに取り付けられている。

油圧室１３ｆに作動油が供給されると、ピストン１４に油圧がかかる。その結果、ピストン１４は、中心軸線方向Ｃにディスクロータ１１に向かって移動してインナーパッド１５をディスクロータ１１に向かって移動させる。やがて、インナーパッド１５の摩擦材１５ａはディスクロータ１１に押し付けられる。

インナーパッド１５の摩擦材１５ａがディスクロータ１１に押し付けられると、その反力により、キャリパ本体部分１３ａが中心軸線方向Ｃにディスクロータ１１から離れるように移動する。その結果、キャリパエンド部分１３ｃは、中心軸線方向Ｃにディスクロータ１１に向かって移動してアウターパッド１６をディスクロータ１１に向かって移動させる。やがて、アウターパッド１６の摩擦材１６ａはディスクロータ１１に押し付けられる。

このようにインナーパッド１５の摩擦材１５ａ及びアウターパッド１６の摩擦材１６ａがディスクロータ１１に押し付けられることにより、車輪に摩擦制動力が与えられる。

一方、油圧室１３ｆから作動油が排出されると、ピストン１４にかかっていた油圧が低下する。その結果、ピストン１４及びキャリパエンド部分１３ｃは、中心軸線方向Ｃにディスクロータ１１から離れるように移動する。これにより、インナーパッド１５の摩擦材１５ａ及びアウターパッド１６の摩擦材１６ａがディスクロータ１１から離れる。

図２に示したように、インナーパッド１５において、シムプレート１５ｃに取り付けられた裏板１５ｂの面、即ち、摩擦材１５ａに取り付けられた裏板１５ｂの面とは反対側の裏板１５ｂの面には、開口面積の異なる２種類の凹部１５ｄ及び１５ｅがそれぞれ複数設けられている。各凹部１５ｄ及び１５ｅの開口は円形である。

これら凹部のうち、直径の大きいほうの凹部１５ｄ、即ち、開口面積の大きいほうの凹部１５ｄ（以下、「大凹部１５ｄ」と称呼する。）は、縦方向Ｄ１（図２の紙面において、上下方向）に複数の列をなして互いに等間隔をあけて整列している。更に、大凹部１５ｄは、横方向Ｄ２（図２の紙面において、左右方向）にも複数の列をなして互いに等間隔をあけて整列している。縦方向Ｄ１に隣り合う２つの大凹部１５ｄ間の距離は、横方向Ｄ２に隣り合う２つの大凹部１５ｅ間の距離に等しい。従って、大凹部１５ｄは、斜め方向Ｄ３（図３の紙面において、斜め方向）にも複数の列をなして互いに等間隔をあけて整列している。

なお、図２において、符号Ｄ４は、ディスクロータ１１の回転方向を示している。

一方、直径の小さいほうの凹部１５ｅ、即ち、開口面積の小さいほうの凹部１５ｅ（以下、「小凹部１５ｅ」と称呼する。）は、前記斜めの方向Ｄ３に複数の列をなして互いに等間隔をあけて整列している。各小凹部１５ｅは、前記斜め方向Ｄ３に最も近接して隣り合う２つの大凹部１５ｄの間の中間にそれぞれ設けられている。従って、小凹部１５ｅは、縦方向Ｄ１にも複数の列をなして互いに等間隔をあけて整列しており、且つ、横方向Ｄ２にも複数の列をなして互い等間隔をあけて整列している。

これら大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅは、裏板１５ｂの大部分の領域に配設されている。更に、ディスクロータ１１の径方向外方の領域に対応する裏板１５ｂの領域（外周領域）に配設されている大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅの数は、ディスクロータ１１の径方向内方の領域に対応する裏板１５ｂの領域（内周領域）に配設されている大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅの数よりも多い。更に、大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅの開口面積の合計は、例えば、インナーパッド１５の面積の９６％程度を占めることが好ましい。

同様に、アウターパッド１６においても、シムプレート１６ｃに取り付けられた裏板１６ｂの面、即ち、摩擦材１６ａに取り付けられた裏板１６ｂの面とは反対側の裏板１６ｂの面にも、インナーパッド１５の大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅと同じ大凹部及び小凹部が複数設けられている。アウターパッド１６に設けられた大凹部及び小凹部の構成は、それぞれ、インナーパッド１５に設けられた大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅの構成を同じであるので、その説明は省略する。

先に述べたように、インナーパッド１５の裏板１５ｂには、大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅが設けられている。本実施形態に係るインナーパッド１５においては、斜め方向Ｄ３に隣り合う２つの大凹部１５ｄの中間にそれぞれ小凹部１５ｅを配設する構成を採用している。従って、「縦方向Ｄ１に隣接する２つの大凹部１５ｄ間の距離」及び「横方向Ｄ２に隣接する２つの大凹部１５ｄ間の距離」が許容限界値まで短くなるように大凹部１５ｄが設けられていたとしても、小凹部１５ｅによって裏板１５ｂの剛性を更に低下させることができる。このため、裏板１５ｂが圧縮方向に撓むことができる量（圧縮撓み量）を更に増大させることができる。

従って、車輪に摩擦制動力を与えるべきときに、インナーパッド１５の摩擦材１５ａがディスクロータ１１に強く押し付けられたとしても、裏板１５ｂが圧縮方向に潰れるように変形し（撓み）、その結果、ディスクロータ１１に局所的に大きな圧縮力がかかることを防止することができる。このため、ディスクロータ１１が局所的に過熱することを防止することができる。

更に、アウターパッド１６の裏板１６ｂの構成は、インナーパッド１５の裏板１５ｂの構成と同じであるので、車輪に摩擦制動力を与えるべきときに、アウターパッド１６の摩擦材１６ａがディスクロータ１１に強く押し付けられたとしても、ディスクロータ１１に局所的に大きな圧縮力がかかることを防止することができる。このため、ディスクロータ１１が局所的に過熱することを防止することができる。

更に、車輪に摩擦制動力を与えているとき、インナーパッド１５の裏板１５ｂの外周領域にかかる圧縮力は、裏板１５ｂの内周領域にかかる圧縮力よりも大きい。本実施形態においては、裏板１５ｂの外周領域に配設されている大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅの数は、裏板１５ｂの内周領域に配設されている大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅの数よりも多い。従って、裏板１５ｂの外周領域の圧縮撓み量は、裏板１５ｂの内周領域の圧縮撓み量よりも大きい。即ち、本例においては、裏板１５ｂにかかる圧縮力の大きさに応じて裏板１５ｂの圧縮撓み量が設定されている。このため、裏板１５ｂの剛性を過剰に低下させることなく、摩擦材１５ａに局所的に大きな圧縮力がかかることを防止することができる。

更に、アウターパッド１６の裏板１６ｂの構成は、インナーパッド１５の裏板１５ｂの構成と同じであるので、裏板１６ｂの剛性を過剰に低下させることなく、摩擦材１６ａに局所的に大きな圧縮力がかかることを防止することができる。

尚、本発明は、前記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。

前記実施形態においては、インナーパッド１５の裏板１５ｂのリーディング領域に設けられる大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅの数と、トレーリング領域に設けられる大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅの数とは、等しい。しかしながら、一般に、裏板１５ｂのリーディング領域にかかる圧縮力（面圧）は、裏板１５ｂのトレーリング領域にかかる圧縮力よりも大きい。従って、所望により、裏板１５ｂのリーディング領域に設けられる大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅの数を、裏板１５ｂのトレーリング領域に設けられる大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅの数よりも多くしてもよい。

同様に、アウターパッド１６の裏板１６ｂのリーディング領域に設けられる大凹部及び小凹部の数を、裏板１６ｂのトレーリング領域に設けられる大凹部及び小凹部の数よりも多くしてもよい。

更に、前記実施形態においては、大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅの２種類の凹部をインナーパッド１５の裏板１５ｂに設けている。しかしながら、３種類以上の凹部をインナーパッド１５の裏板１５ｂに設けてもよい。同様に、３種類以上の凹部をアウターパッド１６の裏板１６ｂに設けてもよい。

更に、前記実施形態においては、大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅの開口の形状は、それぞれ、円形である。しかしながら、その開口の形状は、楕円形及び多角形を含む円形以外の形状であってもよい。

更に、前記実施形態においては、大凹部１５ｄ及び小凹部１５ｅ内の空間の形状は、それぞれ、半球形状である。しかしながら、その空間の形状は、円柱形状及び多角柱形状を含む半球形状以外の形状であってもよい。

１０…ディスクブレーキ装置、１１…ディスクロータ、１２…マウンティング、１３…キャリパ、１３ａ…キャリパ本体部分、１３ｂ…キャリパアーム部分、１３ｃ…キャリパエンド部分、１４…ピストン、１５…インナーパッド、１５ａ…摩擦材、１５ｂ…裏板、１５ｃ…シムプレート、１５ｄ…大凹部、１５ｅ…小凹部、１６…アウターパッド、１６ａ…摩擦材、１６ｂ…裏板、１６ｃ…シムプレート

Claims (1)

1. 車輪に取り付けられたディスクロータを備えたディスクブレーキ装置のパッドであって、
   前記ディスクロータに押し付けられて前記車輪に摩擦制動力を付与するプレート状の摩擦材、及び、
   前記ディスクロータに押し付けられる前記摩擦材の面とは反対側の同摩擦材の面に取り付けられた裏板、
   を備えた、
   パッドにおいて、
   前記摩擦材に取り付けられた前記裏板の面とは反対側の同裏板の面に、開口面積の異なる２種類の凹部がそれぞれ複数設けられており、
   前記凹部のうち、前記開口面積の大きいほうの前記凹部である大凹部は、縦方向に複数の列をなして互いに等間隔をあけて整列し且つ前記縦方向に対して直交する横方向に複数の列をなして互いに等間隔をあけて整列して設けられており、
   前記凹部のうち、前記開口面積の小さいほうの前記凹部である小凹部は、前記縦方向及び前記横方向に対して斜めの方向に最も近接して隣り合う２つの前記大凹部の間にそれぞれ設けられている、
   ディスクブレーキ装置のパッド。

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