JP2008095816A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキパッドの摺動摩擦抵抗に起因する不都合を解消することで、制動力を増減する際のディスクブレーキ装置の作動を安定化でき、また、ブレーキ鳴き現象を抑制できるディスクブレーキ装置を提供する。
【解決手段】トルクメンバのトルク受け部に沿ってブレーキパッド６のトルク伝達部６Ｃ，６Ｃが摺動する際の摺動摩擦抵抗がグリス溜６Ｄに充填されたグリスＧによって安定的に低減される。その結果、ブレーキパッド６がディスクロータの回転軸と平行に円滑に摺動できるようになり、制動力を増減する際のディスクブレーキ装置の作動が安定化する。また、ブレーキパッド毎の摺動摩擦抵抗のばらつきも小さくなるため、ブレーキパッド毎にブレーキ系全体の振動条件が大きく異なる不都合が解消されるのであり、ブレーキ系全体の振動条件が大きく異なる場合に発生するブレーキ鳴き現象が抑制される。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば車両に制動装置として装備されるディスクブレーキ装置に関するものである。

一般にディスクブレーキ装置では、ディスクロータの外周部の両面に設定されたロータ面にそれぞれブレーキパッドを押圧することで、その摩擦接触力により制動力を得ている。

ここで、ブレーキパッドは、裏金にパッド部材が接合された構造を有し、裏金の両端部には、ディスクロータの回転トルクを車体側のトルクメンバに伝達するトルク伝達部が形成されている。これに対応してトルクメンバには、裏金のトルク伝達部をディスクロータの回転軸と平行に摺動自在に係止するトルク受け部が形成されている。

この種のディスクブレーキ装置においては、制動時にブレーキパッドが発生する高周波振動を抑制して所謂ブレーキ鳴き現象を抑制するため、通常、ブレーキパッドの裏金に振動減衰効果のあるパッドシムが添設されている（例えば特許文献１、２参照）。
実開平６−４３３７３号公報 特開平８−１７７９０６号公報

ところで、従来一般に知られているブレーキパッドは、裏金のトルク伝達部の摺動面が単なる平面に加工されているため、トルクメンバのトルク受け部に対する摺動摩擦抵抗が大きく、しかもその摺動摩擦抵抗がブレーキパッド毎に大きくばらつくことがある。

ここで、ブレーキパッドの摺動摩擦抵抗が大きいと、ブレーキパッドがディスクロータの回転軸と平行に円滑に摺動できないことがあり、その場合には制動力を増減する際のディスクブレーキ装置の作動が不安定となる虞がある。また、ブレーキパッド毎に摺動摩擦抵抗が大きくばらつくと、ブレーキ系全体の振動条件がブレーキパッド毎に異なってしまい、パッドシムが添設されているにも拘らず、ブレーキ鳴き現象を効果的に抑制できない虞がある。

そこで、本発明は、ブレーキパッドの摺動摩擦抵抗に起因する不都合を解消することで、制動力を増減する際のディスクブレーキ装置の作動を安定化でき、また、ブレーキ鳴き現象を抑制できるディスクブレーキ装置を提供することを課題とする。

本発明に係るディスクブレーキ装置は、ブレーキパッドの裏金にトルク伝達部が形成され、このトルク伝達部をディスクロータの回転軸と平行に摺動自在に係止するトルク受け部がトルクメンバに形成されているディスクブレーキ装置であって、裏金のトルク伝達部とトルクメンバのトルク受け部との間に摺動摩擦抵抗低減手段を設けたことを特徴とする。

本発明に係るディスクブレーキ装置では、裏金のトルク伝達部がトルクメンバのトルク受け部に沿ってディスクロータの回転軸と平行に摺動する際の摺動摩擦抵抗、すなわちブレーキパッドの摺動摩擦抵抗が摺動摩擦抵抗低減手段により低減される。その結果、ブレーキパッドがディスクロータの回転軸と平行に円滑に摺動できるようになり、制動力を増減する際のディスクブレーキ装置の作動が安定化する。

また、ブレーキパッドの摺動摩擦抵抗が低減される結果、ブレーキパッド毎の摺動摩擦抵抗のばらつきも小さくなる。このため、ブレーキパッド毎にブレーキ系全体の振動条件が大きく異なる不都合が解消されてブレーキ鳴き現象が抑制される。

ここで、本発明のディスクブレーキ装置における摺動摩擦抵抗低減手段は、裏金のトルク伝達部に設けたグリス溜とすることができる。この場合、グリス溜に充填されたグリスによりブレーキパッドの摺動摩擦抵抗が低減される。

また、摺動摩擦抵抗低減手段は、裏金のトルク伝達部に設けた凸曲面を有する摺動部材、例えば円柱部材や球部材とすることができる。この場合、摺動部材の凸曲面、例えば円柱状部材の周面や球状部材の球面によりブレーキパッドの摺動摩擦抵抗が低減される。

さらに、摺動摩擦抵抗低減手段は、裏金のトルク伝達部に形成した凸曲面を有する摺動部とすることができる。この場合、摺動部の凸曲面、例えば円弧状凸面や球状凸面によりブレーキパッドの摺動摩擦抵抗が低減される。

本発明に係るディスクブレーキ装置によれば、ブレーキパッドの裏金のトルク伝達部と、これを係止するトルクメンバのアーム部のトルク受け部との間の摺動摩擦抵抗を低減することができ、その結果、ブレーキパッドをディスクロータの回転軸と平行に円滑に摺動させることができ、制動力を増減する際のディスクブレーキ装置の作動を安定化することができる。

また、ブレーキパッドの摺動摩擦抵抗が低減される結果、ブレーキパッド毎の摺動摩擦抵抗のばらつきも小さくなるため、ブレーキパッド毎にブレーキ系全体の振動条件が大きく異なる不都合を解消でき、ブレーキ系全体の振動条件が大きく異なる場合に発生するブレーキ鳴き現象を抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明に係るディスクブレーキ装置の実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は本発明の一実施形態に係るディスクブレーキ装置の外観を示す斜視図、図２は図１に示したディスクブレーキ装置のキャリパの断面構造を模式的に示す部分断面図、図３は図１に示したディスクブレーキ装置を模式的に示す側面図である。

一実施形態に係るディスクブレーキ装置は車両用に構成されており、例えば図１に示すように、車軸のハブ１に固定されて一体に回転するディスクロータ２と、車体のサスペンションパーツ等（図示省略）に支持されてディスクロータ２の外周部を跨ぐように配置されたトルクメンバ３と、このトルクメンバ３に一対のスライドピン４Ａ，４Ａを介してディスクロータ２の回転軸と平行にスライド可能に装着された浮動式のキャリパ５とを備えている。

図２に示すように、ディスクロータ２の外周部を跨いで配置されたキャリパ５は、ディスクロータ２の外周部に形成された内側ロータ面２Ａに臨むシリンダ部５Ａと、外側ロータ面２Ｂに臨む一対の爪部５Ｂ，５Ｂとを有し、シリンダ部５Ａ内にはピストン５Ｃが嵌挿されている。このピストン５Ｃは、図示しない車両のブレーキ配管を介してシリンダ部５Ａに供給されるブレーキ油圧に応じ、ディスクロータ２の回転軸と平行に進退するように構成されている。

キャリパ５の爪部５Ｂ，５Ｂとディスクロータ２の外側ロータ面２Ｂとの間にはブレーキパッド６が配置され、また、キャリパ５のシリンダ部５Ａに嵌挿されたピストン５Ｄとディスクロータ２の内側ロータ面２Ａとの間には同様のブレーキパッド６が配置されている。

ブレーキパッド６，６は、裏金６Ａ，６Ａにパッド部材６Ｂ，６Ｂが接合された構造を有し、一方のブレーキパッド６は、裏金６Ａがキャリパ５の爪部５Ｂ，５Ｂに対面し、パッド部材６Ｂがディスクロータ２の外側ロータ面２Ｂ対面している。また、他方のブレーキパッド６は、裏金６Ａがキャリパ５のシリンダ部５Ａに嵌挿されたピストン５Ｄに対面し、パッド部材６Ｂがディスクロータ２の内側ロータ面２Ａに対面している。

なお、制動時にブレーキパッド６，６が発生する高周波の振動を抑制して所謂ブレーキ鳴き騒音を防止するため、一方のブレーキパッド６の裏金６Ａには、キャリパ５の爪部５Ｂ，５Ｃに対面するパッドシム７が添設され、他方のブレーキパッド６の裏金６Ａには、ピストン５Ｄに対面するパッドシム７が添設されている。

ここで、図３に示すように、ディスクロータ２の外側ロータ面２Ｂに対面する一方のブレーキパッド６の裏金６Ａの両端部には、一対の角型突片状のトルク伝達部６Ｃ，６Ｃが形成されている。これに対応してディスクロータ２の外側ロータ面２Ｂに対面するトルクメンバ３の外側部位には、裏金６Ａのトルク伝達部６Ｃ，６Ｃに対面する一対のアーム部３Ａ，３Ａが形成されており、このアーム部３Ａ，３Ａには、トルク伝達部６Ｃ，６Ｃをディスクロータ２の回転方向と逆向きに受け止める一対のトルク受け部３Ｂ，３Ｂが形成されている。

一対のトルク受け部３Ｂ，３Ｂは、角溝状に形成されてディスクロータ２の回転軸と平行に延設されており、ブレーキパッド６の裏金６Ｂのトルク伝達部６Ｃ，６Ｃをディスクロータ２の回転軸と平行に摺動可能に嵌合させている。なお、図示省略したが、ディスクロータ２の内側ロータ面２Ａに対面する他方のブレーキパッド６の裏金６Ａ（図２参照）、およびこの裏金６Ａに対応するトルクメンバ３の内側部位も同様に構成されている。

ここで、図４に示すように、ブレーキパッド６の裏金６Ａの両端部に突設された角型突片状のトルク伝達部６Ｃ，６Ｃは、先端のトルク伝達面６Ｄに連続する相互に平行な摺動面６Ｅ，６Ｅを有している。そして、この摺動面６Ｅ，６Ｅからトルク伝達面６Ｄに跨がるトルク伝達部６Ｃの先端角部には、トルクメンバ３のトルク受け部３Ｂ，３Ｂ（図３参照）との間の摺動摩擦抵抗低減手段として、グリス溜６Ｆ，６Ｆがそれぞれ開口されており、その内部にグリスＧがそれぞれ充填されている。

以上のように構成された一実施形態のディスクブレーキ装置においては、図示しない車両のブレーキペダルが踏み込まれると、その踏み込み操作に応じたブレーキ油圧が図２示したキャリパ５のシリンダ部５Ａに供給されてピストン５Ｃが進出する。そして、ピストン５Ｃが他方のブレーキパッド６の裏金６Ａを押動すると、その反力によりキャリパ５の爪部５Ｂ，５Ｂが一方のブレーキパッド６の裏金６Ａを押動する。その結果、一対のブレーキパッド６，６のパット部材６Ｂ，６Ｂがディスクロータ２の内側ロータ面２Ａおよび外側ロータ面２Ｂに摩擦接触する。

その際、図２に示した一対のブレーキパッド６，６の裏金６Ａ，６Ａは、図３に示したトルクメンバ３の片側のアーム部３Ａのトルク受け部３Ｂにトルク伝達部６Ｃが係止される。このため、ディスクロータ２の回転トルクがブレーキパッド６，６の裏金６Ａ，６Ａを介してトルクメンバ３に入力され、こうしてブレーキ力が発生する。

ここで、図２に示したキャリパ５のシリンダ部５Ａに供給されるブレーキ油圧に応じてピストン５Ｃが進退すると、ブレーキパッド６，６がディスクロータ２の回転軸と平行に移動してその内側ロータ面２Ａおよび外側ロータ面２Ｂに対して接離する。その際、図３に示したブレーキパッド６の裏金６Ａのトルク伝達部６Ｃ，６Ｃがトルクメンバ３のアーム部３Ａ，３Ａのトルク受け部３Ｂ，３Ｂに沿って摺動する。

ここで、一実施形態のディスクブレーキ装置においては、各ブレーキパッド６の裏金６Ａのトルク伝達部６Ｃ，６Ｃの先端角部にそれぞれグリス溜６Ｆが開口しており、このグリス溜６ＦにグリスＧが充填されている。このため、トルクメンバ３のアーム部３Ａ，３Ａのトルク受け部３Ｂ，３Ｂに沿って各裏金６Ａのトルク伝達部６Ｃ，６Ｃが摺動する際の摺動摩擦抵抗、すなわち各ブレーキパッド６の摺動摩擦抵抗がグリスＧによって安定的に低減される。その結果、各ブレーキパッド６がディスクロータ２の回転軸と平行に円滑に摺動するようになる。

また、各ブレーキパッド６の摺動摩擦抵抗がグリスＧによって安定的に低減される結果、各ブレーキパッド６毎の摺動摩擦抵抗のばらつきも小さくなる。このため、各ブレーキパッド６毎にブレーキ系全体の振動条件が大きく異なる不都合が解消されるのであり、ブレーキ系全体の振動条件が大きく異なる場合に発生するブレーキ鳴き現象が抑制される。

すなわち、一実施形態のディスクブレーキ装置によれば、各ブレーキパッド６をディスクロータ２の回転軸と平行に円滑に摺動させて制動力を増減する際のディスクブレーキ装置の作動を安定化することができる。また、ブレーキパッド６毎にブレーキ系全体の振動条件が大きく異なる不都合を解消でき、ブレーキ系全体の振動条件が大きく異なる場合に発生するブレーキ鳴き現象を抑制することができる。

本発明のディスクブレーキ装置は、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば図４に示したブレーキパッド６の裏金６Ａは、図５または図６に示すものに変更することができる。

図５に示す裏金６Ａは、各トルク伝達部６Ｃに凸曲面を有する摺動部材６Ｇをそれぞれ固定して摺動摩擦抵抗低減手段としたものである。この摺動部材６Ｇは、例えばコロ状に形成されたステンレス鋼材からなり、トルク伝達部６Ｃの突出方向に沿って各摺動面６Ｅに固定されている。すなわち、摺動部材６Ｇは、各摺動面６Ｅからカマボコ状に突出する半埋没状態で各摺動面６Ｅに固定されている。

このような摺動部材６Ｇは、各摺動面６Ｅからカマボコ状に突出する凸曲面の周面がトルクメンバ３の角溝状のトルク受け部３Ｂの側壁部分に線接触することにより、ブレーキパッド６がディスクロータ２の回転軸と平行に移動する際の摺動摩擦抵抗を減少させる。

なお、図６に示した摺動部材６Ｇは、コロ状からボール状の形態に変更してもよい。この場合、ボール状の摺動部材６Ｇは、トルク伝達部６Ｃの突出方向に沿って各摺動面６Ｅに複数固定するのが好ましい。

図６に示す裏金６Ａは、各トルク伝達部６Ｃの各摺動面６Ｅにカマボコ状に突出する凸曲面の摺動部６Ｈをそれぞれ形成して摺動摩擦抵抗低減手段としたものである。

このような摺動部６Ｈは、各摺動面６Ｅからカマボコ状に突出する凸曲面がトルクメンバ３の角溝状のトルク受け部３Ｂの側壁部分に線接触することにより、ブレーキパッド６がディスクロータ２の回転軸と平行に移動する際の摺動摩擦抵抗を減少させる。

本発明のディスクブレーキ装置は、車両用に限らず、各種機械装置の回転部の制動用として適用することができる。

本発明の一実施形態に係るディスクブレーキ装置の外観を示す斜視図である。 図１に示したディスクブレーキ装置のキャリパの断面構造を模式的に示す部分断面図である。 図１に示したディスクブレーキ装置を模式的に示す側面図である。 図２および図３に示した一方のブレーキパッドの裏金を示す斜視図である。 図４に示した裏金の変形例を示す斜視図である。 図４に示した裏金の他の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

２…ディスクロータ、２Ａ…内側ロータ面、２Ｂ…外側ロータ面、３…トルクメンバ、３Ａ…アーム部、３Ｂ…トルク受け部、４Ａ…スライドピン、５…キャリパ、５Ａ…シリンダ部、５Ｂ…爪部、５Ｃ…ピストン、６…ブレーキパッド、６Ａ…裏金、６Ｂ…パッド部材、６Ｃ…トルク伝達部、６Ｄ…トルク伝達面、６Ｅ…摺動面、６Ｆ…グリス溜、６Ｇ…摺動部材、６Ｈ…摺動部、７…パッドシム。

Claims (4)

1. ブレーキパッドの裏金にトルク伝達部が形成され、このトルク伝達部をディスクロータの回転軸と平行に摺動自在に係止するトルク受け部がトルクメンバに形成されているディスクブレーキ装置であって、
   前記裏金のトルク伝達部とトルクメンバのトルク受け部との間に摺動摩擦抵抗低減手段を設けたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
2. 前記摺動摩擦抵抗低減手段として、前記裏金のトルク伝達部にグリス溜を設けたことを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ装置。
3. 前記摺動摩擦抵抗低減手段として、前記裏金のトルク伝達部に凸曲面を有する摺動部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ装置。
4. 前記摺動摩擦抵抗低減手段として、前記裏金のトルク伝達部に凸曲面を有する摺動部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ装置。

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