JP2018017256A - ブレーキパッド用シム - Google Patents

Abstract

【課題】減衰性能を低下させるといったデメリットが少なく、圧縮剛性を大きくすることでブレーキフィーリングの悪化を抑制して耐久性を向上させるといったメリットが多い新規な構成を有したブレーキパッド用シムを得る。
【解決手段】ブレーキパッド用シムは、例えば、第一の板材３１と、第一の板材と略平行に設けられた第二の板材３２と、第一の板材と第二の板材との間に位置された粘着剤層３３と、粘着剤層内に、押圧部材の押圧方向に重ならず押圧方向と交差する方向に複数個が位置され、押圧部材による押圧方向の荷重を支持する支持フィラー３４と、を備える。
【選択図】図３

Description

本開示は、ブレーキパッド用シムに関する。

従来、ディスクブレーキのパッドの、ディスクとは反対側の面上には、制動時の音（所謂鳴き）を低減することが可能なシムが設けられている（例えば、特許文献１および特許文献２）。

また、このようなシムとして、従来、突起部が設けられた金属板と、弾性材とが積層され、突起部によって弾性材の圧縮を抑制することが可能なシムが知られている（例えば、特許文献２）。

特開平８−２３２９９８号公報 特開２０１４−１３４２３２号公報

特許文献１に開示されるシムは粘着剤層（粘性部材４２）の粘性減衰による優れた減衰作用を持つが、ピストン押圧方向に低剛性である（圧縮剛性が低い）ため、ブレーキペダル乃至ピストンのストロークが増大し、ブレーキフィーリングの悪化を招く。これに対して、特許文献２に開示されるシムによれば、突起部により圧縮剛性を増加させることで、ブレーキフィーリングの悪化を抑制し得る。しかしながら、特許文献２に開示されるシムでは、例えば、制動時の音を抑制する部材あるいは部分の体積が小さかったり、当該音を抑制する部材あるいは部分の変形が抑制されたりすると、制動時の音を低減する効果が得られ難くなる場合がある。

そこで、本開示の課題の一つは、例えば、減衰性能を低下させるといったデメリットが少なく、圧縮剛性を大きくすることでブレーキフィーリングの悪化を抑制して耐久性を向上させるといったメリットが多い新規な構成を有したブレーキパッド用シムを得ることである。

本開示のブレーキパッド用シムは、例えば、第一の板材と、上記第一の板材と略平行に設けられた第二の板材と、上記第一の板材と上記第二の板材との間に位置された粘着剤層と、上記粘着剤層内に、押圧部材の押圧方向に重ならず上記押圧方向と交差する方向に複数個が位置され、上記押圧部材による上記押圧方向の荷重を支持する支持フィラーと、を備える。

上記ブレーキパッド用シムによれば、例えば、粘着剤層内に位置された支持フィラーが、第一の板材と第二の板材との間に介在して、第一の板材と第二の板材とが互いに近付くのを抑制する。よって、第一の板材と第二の板材とが互いに近付くことによって粘着剤層が圧縮されたり、周囲にはみ出したりするのが抑制され、ひいては、粘着剤層の圧縮やはみ出しに伴う減衰性能の低下やブレーキフィーリングの悪化等の不都合な事象が生じるのが、抑制される。

また、上記ブレーキパッド用シムは、例えば、高さが略同じである複数の支持フィラーを備える。よって、上記ブレーキパッド用シムによれば、例えば、第一の板材と第二の板材との姿勢が傾くのが抑制される。

また、上記ブレーキパッド用シムでは、例えば、上記粘着剤層の高さは上記支持フィラーの高さと略同じである。よって、上記ブレーキパッド用シムによれば、例えば、粘着剤層の高さが支持フィラーの高さよりも大きい場合に比べて、粘着剤層の圧縮やはみ出しが抑制されうる。逆に、例えば、支持フィラーの高さが粘着剤層の高さよりも大きい場合に比べて、第一の板材および第二の板材のうち少なくとも一方と粘着剤層との間に空隙が生じるのが抑制され、ひいては、当該空隙に伴う減衰性能の低下やブレーキフィーリングの悪化等の不都合な事象が生じるのが、抑制される。

また、上記ブレーキパッド用シムでは、例えば、上記支持フィラーの外面は、凸曲面を含む。よって、上記ブレーキパッド用シムによれば、例えば、粘着剤層と支持フィラーとの摩擦抵抗が減りやすく、粘着剤層の変形や流動に基づいて振動を減衰する効果、ひいては、音の発生を抑制する効果が、得られやすい。

また、上記ブレーキパッド用シムでは、例えば、上記支持フィラーは、球または円柱である。よって、上記ブレーキパッド用シムによれば、例えば、上記支持フィラー、ひいてはシムを、比較的容易に得ることができる。

図１は、実施形態の車両用のディスクブレーキの例示的かつ模式的な斜視図である。 図２は、図１のII−II断面図である。 図３は、実施形態のシムの例示的かつ模式的な断面図である。 図４は、実施形態のシムに含まれる球状の支持フィラーの斜視図である。 図５は、実施形態のシムに含まれる円柱状の支持フィラーの斜視図である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

図１は、ディスクブレーキ１の斜視図であり、図２は、図１のII−II断面図である。図１，２に示されるように、本実施形態のディスクブレーキ１は、不図示の車軸ハブ（回転体）に組み付けられて不図示の車輪と一体に回転するディスクロータ２と、ディスクロータ２の周縁部を跨いで配置されるキャリパ３と、を備えている。

図１に示されるように、キャリパ３は、車体に固定されるマウンティング１１と、マウンティング１１に移動可能に支持されているキャリパボディ１２と、一対のパッドアセンブリ１３と、を備えている。なお、以下では、ディスクロータ２の軸方向は単に軸方向と記され、ディスクロータ２の周方向は単に周方向と記される。パッドアセンブリ１３は、ブレーキパッドの一例である。

キャリパボディ１２は、周方向に互いに離間して設けられた一対のスライドピン１４に、軸方向に移動可能に支持されている。キャリパボディ１２は、ディスクロータ２の径方向外側において、ディスクロータ２を軸方向に跨いでいる。

図２に示されるように、キャリパボディ１２には、シリンダ１２ａが設けられている。シリンダ１２ａは、ディスクロータ２の車体側、すなわち図２では左側に、位置されている。シリンダ１２ａには、ピストン１５（押圧部材）が軸方向、すなわち図２の左右方向に移動可能に収容されている。

また、キャリパボディ１２は、周方向に互いに離間して設けられた一対の爪部１２ｂ（押圧部材）を有している。爪部１２ｂは、シリンダ１２ａおよびピストン１５の、ディスクロータ２とは反対側に、位置されている。

ディスクロータ２とピストン１５との間、およびディスクロータ２と爪部１２ｂとの間には、それぞれパッドアセンブリ１３が配置されている。パッドアセンブリ１３は、それぞれ、パッド２０と、シム３０と、を有する。また、パッド２０は、それぞれ、摩擦材２１と裏板２２とを有する。摩擦材２１、裏板２２、およびシム３０は、軸方向に重なっている。摩擦材２１は、ディスクロータ２と面する。裏板２２は、摩擦材２１のディスクロータ２とは反対側に位置される。シム３０は、裏板２２のディスクロータ２とは反対側に位置される。なお、摩擦材２１、裏板２２、およびシム３０が重なる方向は、積層方向や、厚さ方向、あるいは押圧方向とも称されうる。

シリンダ１２ａ内の圧力の増大に伴い、ピストン１５は、シリンダ１２ａから出る方向、すなわち、図２では右方向に、移動する。他方、シリンダ１２ａ内の圧力の増大に伴い、キャリパボディ１２は、ピストン１５の移動する方向とは反対方向、すなわち、図２では左方向に移動する。ピストン１５の図２の右方向への移動に伴い、図２の左側のパッドアセンブリ１３は、当該ピストン１５によって、ディスクロータ２に押し付けられる。また、キャリパボディ１２の図２の左方向への移動に伴い、図２の右側のパッドアセンブリ１３は、キャリパボディ１２の爪部１２ｂによって、ディスクロータ２に押し付けられる。よって、シリンダ１２ａ内の圧力の増大により、ディスクロータ２は、軸方向の両側から、一対のパッドアセンブリ１３によって挟まれる。これにより、ディスクロータ２ひいては不図示の車輪が制動される。なお、本実施形態のキャリパ３は、所謂フローティングキャリパである。

シム３０は、全体的に板状に構成され、裏板２２の摩擦材２１とは反対側の面に沿って設けられている。シム３０は、裏板２２に、例えばクリップ等の結合部を介して、取り付けられている。シム３０は、軸方向と交差する方向に広がっている。

図３は、シム３０の断面図である。図３に示されるように、シム３０は、第一の板材３１、第二の板材３２、粘着剤層３３、および支持フィラー３４を有している。

第一の板材３１および第二の板材３２は、例えば鉄系材料等の金属材料によって構成される。第一の板材３１および第二の板材３２は、互いに略平行であり、いずれも軸方向と交差する方向、例えば軸方向と直交する方向に沿って広がっている。なお、第一の板材３１および第二の板材３２のうち一方が裏板２２に面し、他方がピストン１５または爪部１２ｂに面する。

第一の板材３１と第二の板材３２との間には、粘着剤層３３が設けられている。粘着剤層３３は、その流動性や弾性により、振動を減衰する効果、ひいては、制動時の音（所謂鳴き）を抑制する効果を、有している。粘着剤層３３としては、例えば、アクリル系の粘着剤や、シリコン系の粘着剤等がある。粘着剤は、弾性粘着剤とも称されうる。第一の板材３１、粘着剤層３３、および第二の板材３２は、軸方向に重ねられている。なお、第一の板材３１と粘着剤層３３との間、および第二の板材３２と粘着剤層３３との間には、別の層や材料が介在してもよい。なお、第一の板材３１、粘着剤層３３、および第二の板材３２が重なる方向は、積層方向や、厚さ方向、あるいは押圧方向とも称されうる。

支持フィラー３４は、第一の板材３１と第二の板材３２との間に介在している。支持フィラー３４は、第一の板材３１と第二の板材３２との間の支えとして機能し、シリンダ１２ａ内の圧力の増大に伴って、第一の板材３１および第二の板材３２に、ピストン１５あるいは爪部１２ｂによって互いに近付く方向の力（押圧方向の荷重）が与えられた場合に、第一の板材３１と第二の板材３２とが互いに近付くのを抑制する。第一の板材３１と第二の板材３２とが互いに近付くと、粘着剤層３３が圧縮される。粘着剤層３３が圧縮されると、ブレーキペダル乃至ピストン１５のストロークが増大し、ブレーキフィーリングの悪化につながる。よって、粘着剤層３３の圧縮は、好ましくない。また、粘着剤層３３の圧縮により、粘着剤層３３が、側方に、すなわち第一の板材３１と第二の板材３２との間の領域から外に、はみ出すことが起こり得る。粘着剤層３３のはみ出しは、粘着剤層３３の流出や劣化の一因となるため、好ましくない。この点、本実施形態によれば、支持フィラー３４によって、圧縮およびはみ出しが抑制されるので、粘着剤層３３の圧縮やはみ出しに伴う上記のような不都合な事象を回避できる。支持フィラー３４は、フィラーや、支持部材、支持粒子等と称されうる。支持フィラー３４は、第一の板材３１および第二の板材３２とは一体化されず、独立している。

支持フィラー３４は、粘着剤層３３よりも変形し難く、かつ第一の板材３１および第二の板材３２と同等あるいはより変形し難い材質であるのが好ましい。支持フィラー３４は、例えば、鉄系材料等の金属材料や、セラミクス等の、比較的硬質な材料によって構成される。

また、シム３０の製造方法に関しては、例えば、粘着剤層３３を構成する流動性を有した粘着剤に支持フィラー３４が含まれた状態で第一の板材３１と第二の板材３２との間に注入され、その後粘着剤が固化されてもよい。また、例えば、支持フィラー３４が既に介在している第一の板材３１と第二の板材３２との間の隙間に粘着剤層３３を構成する流動性を有した粘着剤が注入され、その後、粘着剤が固化されてもよい。また、支持フィラー３４が乗せられた第一の板材３１の上に流動性を有した粘着剤が塗布された後に第二の板材３２が乗せられ、その後粘着剤が固化されてもよい。また、第一の板材３１、粘着剤層３３、および第二の板材３２は、例えば、粘着剤自体の粘着作用（接着作用）によって接着されてもよいし、別の接着剤を介して接着されてもよいし、結合具等によって一体化されてもよい。

また、図３に示されるように、本実施形態では、粘着剤層３３の高さと支持フィラー３４の高さとは、略同じに設定されている。仮に、粘着剤層３３の高さが支持フィラー３４の高さよりも大きいと、支持フィラー３４と第一の板材３１および第二の板材３２のうち少なくとも一方との間に、粘着剤層３３が介在する状態となる。この場合、第一の板材３１と第二の板材３２とがピストン１５または爪部１２ｂから受けた力によって互いに近付くと、粘着剤層３３は、第一の板材３１および第二の板材３２が支持フィラー３４と接し、当該支持フィラー３４を挟む状態となるまで圧縮され、側方にはみ出す虞がある。また、逆に、支持フィラー３４の高さが粘着剤層３３の高さよりも大きいと、粘着剤層３３と第一の板材３１および第二の板材３２のうち少なく一方との間に、空隙が生じる虞がある。この場合、空隙の部分において、第一の板材３１および第二の板材３２のうちいずれか一方と粘着剤層３３との間における力あるいは振動の伝達が抑制される分、粘着剤層３３による振動ひいては音を低減する効果が、低下してしまう虞がある。この点、本実施形態では、粘着剤層３３の高さと支持フィラー３４の高さとは、略同じに設定されている。よって、本実施形態によれば、粘着剤層３３の圧縮やはみ出しが抑制されるとともに、空隙による粘着剤層３３の効果の低減も生じ難い。

また、図３〜５に示されるように、支持フィラー３４の外面は凸曲面を含む。支持フィラー３４と粘着剤層３３および板材３１，３２との摩擦抵抗が大きいと、粘着剤層３３の変形あるいは流動が阻害される虞がある。この点、本実施形態によれば、支持フィラー３４の外面は凸曲面を含んでおり、転がりにより摩擦抵抗を減らすため、支持フィラー３４の外面が鋭く尖った角を含むような場合に比べて、粘着剤層３３の変形や流動がより容易に行われる。よって、粘着剤層３３の変形や流動により振動や音を抑制する効果が、得られやすい。

また、図４，５に示されるように、支持フィラー３４は、球（図４）または円柱（図５）である。よって、支持フィラー３４を比較的簡素な構成として得ることができ、ひいては、シム３０を製造する手間やコストが減りやすい。

図４に示されるように、支持フィラー３４が球である場合、第一の板材３１と第二の板材３２との間に、複数個、好適には３個以上の、支持フィラー３４が配置される。これにより、第一の板材３１と第二の板材３２との傾きが抑制され、換言すれば、第一の板材３１と第二の板材３２とが略平行に維持されやすい。支持フィラー３４の数や、配置、材質等のスペックは、必要な性能に応じて適宜に調整されうる。

図５に示されるように、支持フィラー３４が円柱である場合、第一の板材３１と第二の板材３２との間に、複数個、好適には２個以上の、支持フィラー３４が配置される。これにより、第一の板材３１と第二の板材３２との傾きが抑制され、換言すれば、第一の板材３１と第二の板材３２とが略平行に維持されやすい。円柱である支持フィラー３４の中心軸は、第一の板材３１および第二の板材３２の面と略平行である。この場合も、支持フィラー３４の数や、配置、姿勢（方向）、材質等のスペックは、必要な性能に応じて適宜に調整されうる。なお、円柱状の支持フィラー３４は、「ころ」とも称されうる。

以上、説明したように、本実施形態では、例えば、シム３０は、粘着剤層３３内に位置され、押圧部材による押圧方向の荷重を支持する支持フィラー３４を有する。よって、本実施形態によれば、例えば、粘着剤層３３内に位置された支持フィラー３４が、第一の板材３１と第二の板材３２との間に介在して、第一の板材３１と第二の板材３２とが互いに近付くのを抑制する。よって、第一の板材３１と第二の板材３２とが互いに近付くことによって粘着剤層３３が圧縮されたり、周囲にはみ出したりするのが抑制され、例えば、粘着剤層３３が流出あるいは劣化したり、といった不都合な事象が生じるのが、抑制される。なお、発明者らの鋭意研究により、支持フィラー３４を含有することによる性能の低下は小さく、かつ、支持フィラー３４を含有しない従来シムと略同等の信頼耐久性を有していることが確認されている。

また、本実施形態では、支持フィラー３４は、第一の板材３１および第二の板材３２とは独立している。よって、粘着剤層３３内に位置された支持部が、第一の板材３１および第二の板材３２のうち少なくとも一方と一体化されているような構成と比較して、粘着剤層３３の流動性あるいは易変形性が高くなり、粘着剤層３３による振動の減衰効果、ひいては、音の発生を抑制する効果が、得られやすい。

また、本実施形態では、シム３０は、例えば、高さが略同じである複数の支持フィラー３４を備える。よって、本実施形態によれば、例えば、第一の板材３１と第二の板材３２との姿勢が傾くのが抑制される。

また、本実施形態では、例えば、粘着剤層３３の高さは支持フィラー３４の高さと略同じである。よって、本実施形態によれば、例えば、粘着剤層３３の高さが支持フィラー３４の高さよりも大きい場合に比べて、粘着剤層３３の圧縮やはみ出しが抑制されうる。また、例えば、支持フィラー３４の高さが粘着剤層３３の高さよりも大きい場合に比べて、第一の板材３１および第二の板材３２のうち少なくとも一方と粘着剤層３３との間に空隙が生じるのが抑制され、ひいては、当該空隙に伴う減衰性能の低下やブレーキフィーリングの悪化等の不都合な事象が生じるのが、抑制される。

また、本実施形態では、例えば、支持フィラー３４の外面は、凸曲面を含む。よって、本実施形態によれば、例えば、粘着剤層３３および板材３１，３２と支持フィラー３４との摩擦抵抗が減りやすく、粘着剤層３３の変形や流動に基づいて振動を減衰する効果、ひいては、音の発生を抑制する効果が、得られやすい。

また、本実施形態では、例えば、支持フィラー３４は、球または円柱である。よって、本実施形態によれば、例えば、支持フィラー３４、ひいてはシム３０、ひいてはディスクブレーキ１を、比較的容易に得ることができる。

また、本実施形態によれば、シム３０の粘着剤層３３のはみ出し等が抑制され耐久性能が向上するため、従来構造のシムでは耐久性能に難があり使用することができなかった減衰性能の高い粘着剤を粘着剤層３３に使用することも可能となる。それにより、従来構造のシムに比べてより減衰性能の高いシムを得られる。

以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

例えば、上記実施形態では、キャリパは、フローティングキャリパであったが、キャリパは対向ピストン型キャリパであってもよい。

また、支持フィラーは、球や円柱には限定されず、例えば、回転体等であってもよい。

１…ディスクブレーキ（ブレーキ）、１３…パッドアセンブリ（ブレーキパッド）、３０…シム、３１…第一の板材、３２…第二の板材、３３…粘着剤層、３４…支持フィラー。

Claims (5)

1. 第一の板材と、
   前記第一の板材と略平行に設けられた第二の板材と、
   前記第一の板材と前記第二の板材との間に位置された粘着剤層と、
   前記粘着剤層内に、押圧部材の押圧方向に重ならず前記押圧方向と交差する方向に複数個が位置され、前記押圧部材による前記押圧方向の荷重を支持する支持フィラーと、
   を備えた、ブレーキパッド用シム。
2. 前記複数の支持フィラーの高さが略同じである、請求項１に記載のブレーキパッド用シム。
3. 前記粘着剤層の高さは前記支持フィラーの高さと略同じである、請求項１または２に記載のブレーキパッド用シム。
4. 前記支持フィラーの外面は、凸曲面を含む、請求項１〜３のうちいずれか一つに記載のブレーキパッド用シム。
5. 前記支持フィラーは、球または円柱である、請求項４に記載のブレーキパッド用シム。

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