JPH08145091A - ディスクブレーキ - Google Patents
ディスクブレーキInfo
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- JPH08145091A JPH08145091A JP28074394A JP28074394A JPH08145091A JP H08145091 A JPH08145091 A JP H08145091A JP 28074394 A JP28074394 A JP 28074394A JP 28074394 A JP28074394 A JP 28074394A JP H08145091 A JPH08145091 A JP H08145091A
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- JP
- Japan
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- disc
- rotor
- disc rotor
- groove
- groove portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D2069/004—Profiled friction surfaces, e.g. grooves, dimples
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶解したブレーキパッドの母材を好適に飛散
して排出することにより、ディスクロータの摩擦面を良
好な状態に維持させることができるディスクブレーキを
提供すること。 【構成】 ディスクロータ１の両摩擦面に、ディスクロ
ータ１の回転方向Ｘに対して逆方向に逸れるようにarct
anθ＝ｋ×ｒn-1 を満たす軌跡に基づき、周方向に等間
隔を保ちつつ複数の溝部１ａを形成した。
して排出することにより、ディスクロータの摩擦面を良
好な状態に維持させることができるディスクブレーキを
提供すること。 【構成】 ディスクロータ１の両摩擦面に、ディスクロ
ータ１の回転方向Ｘに対して逆方向に逸れるようにarct
anθ＝ｋ×ｒn-1 を満たす軌跡に基づき、周方向に等間
隔を保ちつつ複数の溝部１ａを形成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両その他の制動用装
置として使用されるディスクブレーキに関する。
置として使用されるディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的なディスクブレーキは、図
４にその要部断面を示すように、ディスクロータ１を挟
んで両側において、当該ディスクロータ１と平行に一対
のブレーキパッド２が配設され、これらブレーキパッド
２は、キャリパ３によって支持されるとともに、図示し
ない油圧装置により進退するピストン４に連設され、こ
のピストン４の作動に伴って押し出されるようになって
いる。そして、ブレーキパッド２が押し出されてディス
クロータ１と接触すると、これらブレーキパッド２とデ
ィスクロータ１との接触面において摩擦力が発生し、制
動が行われる（例えば実開昭５８−４０６３９号公報参
照）。
４にその要部断面を示すように、ディスクロータ１を挟
んで両側において、当該ディスクロータ１と平行に一対
のブレーキパッド２が配設され、これらブレーキパッド
２は、キャリパ３によって支持されるとともに、図示し
ない油圧装置により進退するピストン４に連設され、こ
のピストン４の作動に伴って押し出されるようになって
いる。そして、ブレーキパッド２が押し出されてディス
クロータ１と接触すると、これらブレーキパッド２とデ
ィスクロータ１との接触面において摩擦力が発生し、制
動が行われる（例えば実開昭５８−４０６３９号公報参
照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ディスクブレーキにあっては、ブレーキパッド２はアラ
ミド繊維等の材料にフェノール樹脂等の有機系材料を含
浸させてなる素材から形成したものが多く用いられてい
る。そして、このようなブレーキパッド２では、制動時
のディスクロータ１とブレーキパッド２との接触面にお
ける摩擦熱によって前記有機系材料が溶解し、さらにこ
れが例えばディスクロータ１の金属磨耗粉とともに再度
凝固する現象が確認されている。この物質は、後にフィ
ルム状にディスクロータ１の摩擦面に付着し、当該摩擦
面に不均一に堆積するか、又は一部脱落することにな
る。このような過程によって、ディスクロータ１とブレ
ーキパッド２との間の摩擦係数は不均一になり、これが
ため制動時には数キロヘルツもの不快な騒音や、自励振
動に起因する数百ヘルツもの騒音が発生するといった問
題が生じていた。
ディスクブレーキにあっては、ブレーキパッド２はアラ
ミド繊維等の材料にフェノール樹脂等の有機系材料を含
浸させてなる素材から形成したものが多く用いられてい
る。そして、このようなブレーキパッド２では、制動時
のディスクロータ１とブレーキパッド２との接触面にお
ける摩擦熱によって前記有機系材料が溶解し、さらにこ
れが例えばディスクロータ１の金属磨耗粉とともに再度
凝固する現象が確認されている。この物質は、後にフィ
ルム状にディスクロータ１の摩擦面に付着し、当該摩擦
面に不均一に堆積するか、又は一部脱落することにな
る。このような過程によって、ディスクロータ１とブレ
ーキパッド２との間の摩擦係数は不均一になり、これが
ため制動時には数キロヘルツもの不快な騒音や、自励振
動に起因する数百ヘルツもの騒音が発生するといった問
題が生じていた。
【０００４】このような問題は、溶解した有機系材料が
そのままディスクロータ１の摩擦面上に残され、当該デ
ィスクロータ１の回転による遠心力等で飛散する前に再
凝固して付着するという点に起因していた。さらにある
時点で付着した有機系材料が脱落して摩擦係数が時間的
に急変してしまうことにより、以上の問題が助長される
こともあった。
そのままディスクロータ１の摩擦面上に残され、当該デ
ィスクロータ１の回転による遠心力等で飛散する前に再
凝固して付着するという点に起因していた。さらにある
時点で付着した有機系材料が脱落して摩擦係数が時間的
に急変してしまうことにより、以上の問題が助長される
こともあった。
【０００５】本発明は、上記の問題を解決し得るもので
あって、その目的は、溶解したブレーキパッドの母材を
好適に飛散して排出することにより、ディスクロータの
摩擦面を良好な状態に維持させることができるディスク
ブレーキを提供することにある。
あって、その目的は、溶解したブレーキパッドの母材を
好適に飛散して排出することにより、ディスクロータの
摩擦面を良好な状態に維持させることができるディスク
ブレーキを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のディスクブレー
キのうち、請求項１に記載の発明は、ディスクロータの
摩擦面に、当該ディスクロータの中心から外周端部に延
び且つ少なくともブレーキパッドとの接触面の半径方向
全域にわたる長さの溝部を形成したことを特徴としてい
る。
キのうち、請求項１に記載の発明は、ディスクロータの
摩擦面に、当該ディスクロータの中心から外周端部に延
び且つ少なくともブレーキパッドとの接触面の半径方向
全域にわたる長さの溝部を形成したことを特徴としてい
る。
【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記溝部を前記外周端部に向かうに連
れて前記ディスクロータの回転方向と逆方向に逸らせた
ことを特徴としている。請求項３に記載の発明は、請求
項２に記載の発明において、前記溝部の中心線と前記デ
ィスクロータの半径方向の線とのなす角をθ，前記ディ
スクロータ中心からの距離をｒ，任意定数をｋ，１以上
２以下の数をｎとしたとき、少なくとも前記溝部内周寄
りの部位を、arctanθ＝ｋ×ｒn-1 を満足するように形
成したことを特徴としている。
の発明において、前記溝部を前記外周端部に向かうに連
れて前記ディスクロータの回転方向と逆方向に逸らせた
ことを特徴としている。請求項３に記載の発明は、請求
項２に記載の発明において、前記溝部の中心線と前記デ
ィスクロータの半径方向の線とのなす角をθ，前記ディ
スクロータ中心からの距離をｒ，任意定数をｋ，１以上
２以下の数をｎとしたとき、少なくとも前記溝部内周寄
りの部位を、arctanθ＝ｋ×ｒn-1 を満足するように形
成したことを特徴としている。
【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載の発明において、前記ディス
クロータと前記ブレーキパッドとの接触面内に存在する
前記溝部の数が常時一定となるようにしたことを特徴と
している。請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請
求項４のいずれかに記載の発明において、前記溝部の円
周方向の幅を、少なくとも前記ディスクロータと前記ブ
レーキパッドとの接触面全体にわたって前記外周端部に
向かうに連れて広くしたことを特徴としている。
請求項３のいずれかに記載の発明において、前記ディス
クロータと前記ブレーキパッドとの接触面内に存在する
前記溝部の数が常時一定となるようにしたことを特徴と
している。請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請
求項４のいずれかに記載の発明において、前記溝部の円
周方向の幅を、少なくとも前記ディスクロータと前記ブ
レーキパッドとの接触面全体にわたって前記外周端部に
向かうに連れて広くしたことを特徴としている。
【０００９】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、前記溝部の円周方向の幅を、前記ディ
スクロータの半径に略比例するようにしたことを特徴と
している。
の発明において、前記溝部の円周方向の幅を、前記ディ
スクロータの半径に略比例するようにしたことを特徴と
している。
【００１０】
【作用】ディスクブレーキは、制動時においてディスク
ロータとブレーキパッドとの接触面に面圧が発生し、こ
れに伴う接触面近くの原子同士のエネルギの授受により
摩擦熱が引き起こされる。この熱がブレーキパッドの母
材となる例えばフェノール樹脂等の有機系材料の温度を
上昇させ、これが融点を超えると溶解することになる
（この溶解したブレーキパッドの母材を液化母材と称す
る）。液化母材は、その周辺に存在しているディスクブ
レーキの磨耗粉等塵埃を取り込んだ状態で、過渡的にデ
ィスクロータとブレーキパッドと接触面間に残存し、ブ
レーキパッドがディスクロータから離れた後に取り残さ
れると、急激に外気によって冷却されて凝固し、ディス
クロータの摩擦面上に付着する。
ロータとブレーキパッドとの接触面に面圧が発生し、こ
れに伴う接触面近くの原子同士のエネルギの授受により
摩擦熱が引き起こされる。この熱がブレーキパッドの母
材となる例えばフェノール樹脂等の有機系材料の温度を
上昇させ、これが融点を超えると溶解することになる
（この溶解したブレーキパッドの母材を液化母材と称す
る）。液化母材は、その周辺に存在しているディスクブ
レーキの磨耗粉等塵埃を取り込んだ状態で、過渡的にデ
ィスクロータとブレーキパッドと接触面間に残存し、ブ
レーキパッドがディスクロータから離れた後に取り残さ
れると、急激に外気によって冷却されて凝固し、ディス
クロータの摩擦面上に付着する。
【００１１】そこで、このような液化母材が凝固する以
前，すなわち液状の時点で前記接触面間から好適に排出
させるべく案出されたのが請求項１に記載の発明であ
る。この発明によれば、前記液化母材は、液状の時点で
ディスクロータの溝部に到り、ここを経た後前記接触面
間から外部に排出されるので、ディスクロータの摩擦面
で凝固して付着することがない。
前，すなわち液状の時点で前記接触面間から好適に排出
させるべく案出されたのが請求項１に記載の発明であ
る。この発明によれば、前記液化母材は、液状の時点で
ディスクロータの溝部に到り、ここを経た後前記接触面
間から外部に排出されるので、ディスクロータの摩擦面
で凝固して付着することがない。
【００１２】ここで、前記液化母材が溝部内にあると
き、当該液化母材に対して働く力は、ディスクロータの
半径方向の遠心力と、相対運動する一対のブレーキパッ
ドによる流体抵抗力である。このうち、遠心力は、（デ
ィスクロータの半径）×（ディスクロータの回転速度の
２乗）に比例し、流体抵抗力は、液化母材のレイノルズ
数により変化するが、概ね速度（ディスクロータの半径
×ディスクロータの回転速度）の１乗から１．５乗に比
例する。したがって、遠心力と流体抵抗力との合力は、
ディスクロータの回転方向とは逆の方向に傾くことにな
るため、ディスクロータの外周端部に向かうに連れて当
該ディスクロータの回転方向と逆方向に逸らせて溝部を
形成すれば、液化母材の排出が容易になされる。これ
が、請求項２に記載の発明に基づく作用である。なお、
溝部の中心線とディスクロータの半径方向の線とのなす
角を、ディスクロータの外周端部に向かうに連れて徐々
に大きくなるようにすれば、液化母材の排出がより一層
容易になされる。
き、当該液化母材に対して働く力は、ディスクロータの
半径方向の遠心力と、相対運動する一対のブレーキパッ
ドによる流体抵抗力である。このうち、遠心力は、（デ
ィスクロータの半径）×（ディスクロータの回転速度の
２乗）に比例し、流体抵抗力は、液化母材のレイノルズ
数により変化するが、概ね速度（ディスクロータの半径
×ディスクロータの回転速度）の１乗から１．５乗に比
例する。したがって、遠心力と流体抵抗力との合力は、
ディスクロータの回転方向とは逆の方向に傾くことにな
るため、ディスクロータの外周端部に向かうに連れて当
該ディスクロータの回転方向と逆方向に逸らせて溝部を
形成すれば、液化母材の排出が容易になされる。これ
が、請求項２に記載の発明に基づく作用である。なお、
溝部の中心線とディスクロータの半径方向の線とのなす
角を、ディスクロータの外周端部に向かうに連れて徐々
に大きくなるようにすれば、液化母材の排出がより一層
容易になされる。
【００１３】上述した溝部の中心線とディスクロータの
半径方向の線とのなす角をθとし、この角θのarctanを
求めると、ディスクロータの半径をｒ，ディスクロータ
の回転速度をωとして（ｒ×ω）n ÷（ｒ×ω2 ）＝ｒ
n-1 ×ωn-2 で表される（但し、１≦ｎ≦１．５である
が、種々の条件変化を含めて１≦ｎ≦２としてよい）。
このうち、ωは、ブレーキパッドの母材が溶解し始める
制動速度に固定することができ、それゆえ例えば制動速
度の頻度分布から求めることができるが、一方ｒは、ω
の値のいかんにかかわらないため、ｒn-1 が液化母材へ
の作用力を支配する要因となり、この作用力は、前記溝
部内で運動する液化母材の加速度に比例する。
半径方向の線とのなす角をθとし、この角θのarctanを
求めると、ディスクロータの半径をｒ，ディスクロータ
の回転速度をωとして（ｒ×ω）n ÷（ｒ×ω2 ）＝ｒ
n-1 ×ωn-2 で表される（但し、１≦ｎ≦１．５である
が、種々の条件変化を含めて１≦ｎ≦２としてよい）。
このうち、ωは、ブレーキパッドの母材が溶解し始める
制動速度に固定することができ、それゆえ例えば制動速
度の頻度分布から求めることができるが、一方ｒは、ω
の値のいかんにかかわらないため、ｒn-1 が液化母材へ
の作用力を支配する要因となり、この作用力は、前記溝
部内で運動する液化母材の加速度に比例する。
【００１４】一方、液化母材は、ディスクロータとブレ
ーキパッドとの間の隙間の狭い領域では抵抗が大きすぎ
て移動ができないが、ディスクロータの回転に伴い当該
液化母材が溝部まで到達すると圧力から開放され、自由
に運動できるようになる。このとき、前記作用力により
液化母材には初速が与えられ、運動方向が定まることに
なり、この初速が与えられた液化母材は、なおもarctan
θ＝ｒn-1 にしたがって運動の方向が変えられていくこ
とになる。
ーキパッドとの間の隙間の狭い領域では抵抗が大きすぎ
て移動ができないが、ディスクロータの回転に伴い当該
液化母材が溝部まで到達すると圧力から開放され、自由
に運動できるようになる。このとき、前記作用力により
液化母材には初速が与えられ、運動方向が定まることに
なり、この初速が与えられた液化母材は、なおもarctan
θ＝ｒn-1 にしたがって運動の方向が変えられていくこ
とになる。
【００１５】このため、液化母材の運動の軌跡は、arct
anθ＝ｒn-1 からｎが小さくなる方向に逸れることにな
る。ただし、ディスクロータの半径方向において異なる
位置にある液化母材が溝部に到達して移動を始めるとき
の初速は、上述のように決定されるため、溝部の形状は
概ね上記の関係に対応させてarctanθ＝ｋ×ｒn-1 とす
ることが望ましい。ここで、ｋは、実際の溝部の深さ等
で決まる抵抗値と遠心力のバランスから定まる係数で、
実験的に決定すればよい。このような考察に基づいてな
されたのが請求項３に記載の発明であって、溝部を上記
のように形成すれば、溝部の側壁による余分な障害がな
いため、液化母材は当該溝部に沿ってスムーズに移動
し、排出が促進される。
anθ＝ｒn-1 からｎが小さくなる方向に逸れることにな
る。ただし、ディスクロータの半径方向において異なる
位置にある液化母材が溝部に到達して移動を始めるとき
の初速は、上述のように決定されるため、溝部の形状は
概ね上記の関係に対応させてarctanθ＝ｋ×ｒn-1 とす
ることが望ましい。ここで、ｋは、実際の溝部の深さ等
で決まる抵抗値と遠心力のバランスから定まる係数で、
実験的に決定すればよい。このような考察に基づいてな
されたのが請求項３に記載の発明であって、溝部を上記
のように形成すれば、溝部の側壁による余分な障害がな
いため、液化母材は当該溝部に沿ってスムーズに移動
し、排出が促進される。
【００１６】ここで、制動時にブレーキパッドの円周方
向両端がディスクロータの溝部を通過する際、ブレーキ
パッドと溝部との重なっている部分においてトルクの低
下が発生することが考えられる。そして、このトルクの
変化は、単位時間での接触面積の変化に比例する，すな
わち円周方向の溝部の幅とその時点での移動速度とに依
存することになる。この点に着目してなされたのが、請
求項４ないし請求項６に記載の発明である。
向両端がディスクロータの溝部を通過する際、ブレーキ
パッドと溝部との重なっている部分においてトルクの低
下が発生することが考えられる。そして、このトルクの
変化は、単位時間での接触面積の変化に比例する，すな
わち円周方向の溝部の幅とその時点での移動速度とに依
存することになる。この点に着目してなされたのが、請
求項４ないし請求項６に記載の発明である。
【００１７】請求項４に記載の発明によれば、ブレーキ
パッドが溝部を通過するときに発生する面圧の低下に起
因するトルクの低下が時間的に均一化され、例えばトル
ク変動等の二次的な不具合を回避することが可能とな
る。請求項５に記載の発明によれば、溝部の幅が広がる
ことにより、液化母材の排出をより容易にすることが可
能となる。
パッドが溝部を通過するときに発生する面圧の低下に起
因するトルクの低下が時間的に均一化され、例えばトル
ク変動等の二次的な不具合を回避することが可能とな
る。請求項５に記載の発明によれば、溝部の幅が広がる
ことにより、液化母材の排出をより容易にすることが可
能となる。
【００１８】請求項６に記載の発明によれば、溝部がブ
レーキパッドを通過する過渡的な短い時間においても、
トルクの変化をより一定に保つことが可能となる。
レーキパッドを通過する過渡的な短い時間においても、
トルクの変化をより一定に保つことが可能となる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１及び図２には、ディスクブレーキをな
すディスクロータ１の要部平面を示しており、このディ
スクロータ１は、その両摩擦面に以下のような溝部１ａ
を形成している。なお、ディスクブレーキ全体の構成
は、上記図４に示した構成と同一であるため、その詳細
な説明は省略する。
に説明する。図１及び図２には、ディスクブレーキをな
すディスクロータ１の要部平面を示しており、このディ
スクロータ１は、その両摩擦面に以下のような溝部１ａ
を形成している。なお、ディスクブレーキ全体の構成
は、上記図４に示した構成と同一であるため、その詳細
な説明は省略する。
【００２０】この溝部１ａは、図１（ａ）に平面，図１
（ｂ）に図１（ａ）のＬ−Ｌ線断面を示すように、ディ
スクロータ１の周方向に等間隔を保ちつつ複数形成され
るとともに、ディスクロータ１の回転方向Ｘに対して、
この回転方向Ｘとは逆方向に逸れるように形成されてい
る。さらに詳しくは、この溝部１ａは、図３に示すよう
に、ディスクロータ１の半径方向の遠心力のベクトルＡ
と、ディスクロータ１の両摩擦面に近づく側及び離れる
側に相対運動する一対のブレーキパッド２による抵抗力
のベクトルＢと、の合力のベクトルＣが、ディスクロー
タ１の半径に対してなす角をθとしたとき、arctanθ＝
ｋｒn-1 を満たす軌跡に基づいて形成されている。ここ
で、ｎは、１から２の範囲を取りうる数値であり、ｋ
は、溝部１ａの深さ等で決まる前記遠心力と抵抗力との
バランスから定まる数値で、実験的に決定される。
（ｂ）に図１（ａ）のＬ−Ｌ線断面を示すように、ディ
スクロータ１の周方向に等間隔を保ちつつ複数形成され
るとともに、ディスクロータ１の回転方向Ｘに対して、
この回転方向Ｘとは逆方向に逸れるように形成されてい
る。さらに詳しくは、この溝部１ａは、図３に示すよう
に、ディスクロータ１の半径方向の遠心力のベクトルＡ
と、ディスクロータ１の両摩擦面に近づく側及び離れる
側に相対運動する一対のブレーキパッド２による抵抗力
のベクトルＢと、の合力のベクトルＣが、ディスクロー
タ１の半径に対してなす角をθとしたとき、arctanθ＝
ｋｒn-1 を満たす軌跡に基づいて形成されている。ここ
で、ｎは、１から２の範囲を取りうる数値であり、ｋ
は、溝部１ａの深さ等で決まる前記遠心力と抵抗力との
バランスから定まる数値で、実験的に決定される。
【００２１】このようにして形成された溝部１ａが、デ
ィスクブレーキの制動時になす作用について説明する。
先ず、ディスクブレーキは、車両の車輪とともに回転し
ているディスクロータ１を、ピストン４の進出による一
対のブレーキパッド２が当接することにより、双方の接
触面での面圧と摩擦力とによって制動を行う。
ィスクブレーキの制動時になす作用について説明する。
先ず、ディスクブレーキは、車両の車輪とともに回転し
ているディスクロータ１を、ピストン４の進出による一
対のブレーキパッド２が当接することにより、双方の接
触面での面圧と摩擦力とによって制動を行う。
【００２２】この制動時において、ディスクロータ１と
ブレーキパッド２との接触に伴う原子同士のエネルギの
授受により摩擦熱が引き起こされるが、この摩擦熱がブ
レーキパッド２の母材となる例えばフェノール樹脂等の
有機系材料の温度を上昇させる。特に、車両が高速で走
行していればいるほど、ディスクロータ１の回転速度も
高速となっているから、制動時に発生する前記摩擦熱は
高温になり、この温度がブレーキパッド２の母材の融点
を超えて溶解を引き起こす場合がある。
ブレーキパッド２との接触に伴う原子同士のエネルギの
授受により摩擦熱が引き起こされるが、この摩擦熱がブ
レーキパッド２の母材となる例えばフェノール樹脂等の
有機系材料の温度を上昇させる。特に、車両が高速で走
行していればいるほど、ディスクロータ１の回転速度も
高速となっているから、制動時に発生する前記摩擦熱は
高温になり、この温度がブレーキパッド２の母材の融点
を超えて溶解を引き起こす場合がある。
【００２３】この溶解した直後のブレーキパッドの母材
は、当然液状化しており、それゆえディスクロータ１の
回転に伴って移動する。ここで、この液状化した母材
（液化母材）の運動を解析する。図３に示すように、上
述した角θのarctanを求めると、ディスクロータ１の半
径をｒ，ディスクロータ１の回転速度をωとして（ｒ×
ω）n ÷（ｒ×ω2 ）＝ｒn-1 ×ωn-2 で表される（但
し、１≦ｎ≦２である）。このうち、ωは、ブレーキパ
ッド２の母材が溶解し始める制動速度に固定することが
でき、それゆえ例えば制動速度の頻度分布から求めるこ
とができるが、一方ｒは、ωの値のいかんにかかわらな
いため、ｒn-1 が液化母材への作用力を支配する要因と
なり、この作用力は、前記溝部１ａ内で運動する液化母
材の加速度に比例する。一方、液化母材は、ディスクロ
ータ１とブレーキパッド２との間の隙間の狭い領域では
抵抗が大きすぎて移動ができないが、ディスクロータ１
の回転に伴い当該液化母材が溝部１ａまで到達すると圧
力から開放され、自由に運動できるようになる。このと
き、前記作用力により液化母材には初速が与えられ、運
動方向が定まることになり、この初速が与えられた液化
母材は、なおもarctanθ＝ｒn-1 にしたがって運動の方
向が変えられていくことになる。
は、当然液状化しており、それゆえディスクロータ１の
回転に伴って移動する。ここで、この液状化した母材
（液化母材）の運動を解析する。図３に示すように、上
述した角θのarctanを求めると、ディスクロータ１の半
径をｒ，ディスクロータ１の回転速度をωとして（ｒ×
ω）n ÷（ｒ×ω2 ）＝ｒn-1 ×ωn-2 で表される（但
し、１≦ｎ≦２である）。このうち、ωは、ブレーキパ
ッド２の母材が溶解し始める制動速度に固定することが
でき、それゆえ例えば制動速度の頻度分布から求めるこ
とができるが、一方ｒは、ωの値のいかんにかかわらな
いため、ｒn-1 が液化母材への作用力を支配する要因と
なり、この作用力は、前記溝部１ａ内で運動する液化母
材の加速度に比例する。一方、液化母材は、ディスクロ
ータ１とブレーキパッド２との間の隙間の狭い領域では
抵抗が大きすぎて移動ができないが、ディスクロータ１
の回転に伴い当該液化母材が溝部１ａまで到達すると圧
力から開放され、自由に運動できるようになる。このと
き、前記作用力により液化母材には初速が与えられ、運
動方向が定まることになり、この初速が与えられた液化
母材は、なおもarctanθ＝ｒn-1 にしたがって運動の方
向が変えられていくことになる。
【００２４】このため、液化母材の運動の軌跡は、arct
anθ＝ｒn-1 からｎが小さくなる方向に逸れることにな
る。ただし、ディスクロータ１の半径方向において異な
る位置にある液化母材が溝部１ａに到達して移動を始め
るときの初速は、上述のように決定されるため、溝部１
ａの形状をarctanθ＝ｋ×ｒn-1 に基づいて決定する
と、当該溝部１ａの側壁による余分な障害がなく、液化
母材は当該溝部１ａに沿ってスムーズに移動し、外部に
排出される。
anθ＝ｒn-1 からｎが小さくなる方向に逸れることにな
る。ただし、ディスクロータ１の半径方向において異な
る位置にある液化母材が溝部１ａに到達して移動を始め
るときの初速は、上述のように決定されるため、溝部１
ａの形状をarctanθ＝ｋ×ｒn-1 に基づいて決定する
と、当該溝部１ａの側壁による余分な障害がなく、液化
母材は当該溝部１ａに沿ってスムーズに移動し、外部に
排出される。
【００２５】また、制動時には、ブレーキパッド２の円
周方向両端が溝部１ａを通過する際、ブレーキパッド２
と溝部１ａとの重合している部分において、当該溝部１
ａによるディスクロータ１の摩擦面の凹凸によってトル
クの低下が発生することが考えられ、このトルクの変化
は、単位時間での接触面積の変化，すなわち円周方向の
溝部１ａの幅とその時点での移動速度とに依存する。し
かしながら、この場合には、溝部１ａが等間隔で形成さ
れているため、ブレーキパッド２が溝部１ａを通過する
際に、当該ブレーキパッド２の幅方向中心においては、
常に等個数の溝部１ａが接触していることになり、した
がって面圧の低下に起因するトルクの低下が時間的に均
一化され、トルク変動等をきたすことがなく、過渡的な
短い時間においてもトルクの変化をより一定に保つこと
ができる。なお、ブレーキパッド２の隅における溝部１
ａとの重合は、前記幅方向中心における溝部１ａとの重
合に比べてトルクの低下に対する影響が極めて小さいた
め、当該幅方向中心における重合を考慮するのが適切で
ある。
周方向両端が溝部１ａを通過する際、ブレーキパッド２
と溝部１ａとの重合している部分において、当該溝部１
ａによるディスクロータ１の摩擦面の凹凸によってトル
クの低下が発生することが考えられ、このトルクの変化
は、単位時間での接触面積の変化，すなわち円周方向の
溝部１ａの幅とその時点での移動速度とに依存する。し
かしながら、この場合には、溝部１ａが等間隔で形成さ
れているため、ブレーキパッド２が溝部１ａを通過する
際に、当該ブレーキパッド２の幅方向中心においては、
常に等個数の溝部１ａが接触していることになり、した
がって面圧の低下に起因するトルクの低下が時間的に均
一化され、トルク変動等をきたすことがなく、過渡的な
短い時間においてもトルクの変化をより一定に保つこと
ができる。なお、ブレーキパッド２の隅における溝部１
ａとの重合は、前記幅方向中心における溝部１ａとの重
合に比べてトルクの低下に対する影響が極めて小さいた
め、当該幅方向中心における重合を考慮するのが適切で
ある。
【００２６】また、図２には、前記溝部１ａの幅を、デ
ィスクロータ１の中心から外周端部に向かうに連れて徐
々に大きくなるように形成した場合を示している。具体
的には、ディスクロータ１の中心から溝部１ａまでの距
離に基づき、この距離に比例して溝部１ａの幅を広く形
成している。このように溝部１ａを形成すれば、液化母
材に対して作用する抵抗力が低減されるから、当該液化
母材の排出をより一層容易にすることができる。
ィスクロータ１の中心から外周端部に向かうに連れて徐
々に大きくなるように形成した場合を示している。具体
的には、ディスクロータ１の中心から溝部１ａまでの距
離に基づき、この距離に比例して溝部１ａの幅を広く形
成している。このように溝部１ａを形成すれば、液化母
材に対して作用する抵抗力が低減されるから、当該液化
母材の排出をより一層容易にすることができる。
【００２７】このように、本発明のディスクブレーキに
よれば、液化母材が凝固する以前，すなわち液状の時点
で前記接触面間から好適に排出させることができるの
で、その周辺に存在しているディスクブレーキ１の磨耗
粉等塵埃を取り込んだ状態で、過渡的にディスクロータ
１とブレーキパッド２と接触面間に残存することがな
く、したがってディスクロータ１の摩擦面上に付着する
ことがないので、制動時の不快な騒音が発生するのを防
止することができるのである。
よれば、液化母材が凝固する以前，すなわち液状の時点
で前記接触面間から好適に排出させることができるの
で、その周辺に存在しているディスクブレーキ１の磨耗
粉等塵埃を取り込んだ状態で、過渡的にディスクロータ
１とブレーキパッド２と接触面間に残存することがな
く、したがってディスクロータ１の摩擦面上に付着する
ことがないので、制動時の不快な騒音が発生するのを防
止することができるのである。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のディスクブレーキによれば、ブレーキパッドの母材が
液状化した時点で、ディスクロータとブレーキパッドと
の接触面間から好適に排出させることができるので、デ
ィスクロータの摩擦面で凝固して付着することがなく、
ディスクロータの摩擦面を良好な状態に維持させること
ができ、制動時の不快な騒音の発生を防止することがで
きる。
のディスクブレーキによれば、ブレーキパッドの母材が
液状化した時点で、ディスクロータとブレーキパッドと
の接触面間から好適に排出させることができるので、デ
ィスクロータの摩擦面で凝固して付着することがなく、
ディスクロータの摩擦面を良好な状態に維持させること
ができ、制動時の不快な騒音の発生を防止することがで
きる。
【００２９】特に、請求項２に記載の発明によれば、デ
ィスクロータの外周端部に向かうに連れて当該ディスク
ロータの回転方向と逆方向に逸らせて溝部を形成したこ
とで、液化母材の排出を容易にすることができる。請求
項３に記載の発明によれば、少なくとも溝部内周寄りの
部位を、arctanθ＝ｋ×ｒn-1 を満足するように形成し
たことで、溝部の側壁による余分な障害がなく、したが
って液化母材は当該溝部に沿ってスムーズに移動し、排
出を促進させることができる。
ィスクロータの外周端部に向かうに連れて当該ディスク
ロータの回転方向と逆方向に逸らせて溝部を形成したこ
とで、液化母材の排出を容易にすることができる。請求
項３に記載の発明によれば、少なくとも溝部内周寄りの
部位を、arctanθ＝ｋ×ｒn-1 を満足するように形成し
たことで、溝部の側壁による余分な障害がなく、したが
って液化母材は当該溝部に沿ってスムーズに移動し、排
出を促進させることができる。
【００３０】請求項４に記載の発明によれば、ディスク
ロータとブレーキパッドとの接触面内に存在する溝部の
数を常時一定となるようにしたことで、ブレーキパッド
が溝部を通過するときに発生する面圧の低下に起因する
トルクの低下が時間的に均一化され、例えばトルク変動
等の二次的な不具合を回避することができる。請求項５
に記載の発明によれば、溝部の円周方向の幅を、少なく
ともディスクロータとブレーキパッドとの接触面全体に
わたって外周端部に向かうに連れて広くしたことで、液
化母材の排出をより容易にすることができる。
ロータとブレーキパッドとの接触面内に存在する溝部の
数を常時一定となるようにしたことで、ブレーキパッド
が溝部を通過するときに発生する面圧の低下に起因する
トルクの低下が時間的に均一化され、例えばトルク変動
等の二次的な不具合を回避することができる。請求項５
に記載の発明によれば、溝部の円周方向の幅を、少なく
ともディスクロータとブレーキパッドとの接触面全体に
わたって外周端部に向かうに連れて広くしたことで、液
化母材の排出をより容易にすることができる。
【００３１】請求項６に記載の発明によれば、溝部の円
周方向の幅をディスクロータの半径に略比例するように
したことで、溝部がブレーキパッドを通過する過渡的な
短い時間においても、トルクの変化をより一定に保つこ
とができる。
周方向の幅をディスクロータの半径に略比例するように
したことで、溝部がブレーキパッドを通過する過渡的な
短い時間においても、トルクの変化をより一定に保つこ
とができる。
【図１】本発明に係るディスクロータの一例を示す要部
詳細図である。
詳細図である。
【図２】同他の例を示す要部詳細図である。
【図３】本実施例で説明した液化母材に作用する力の状
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
【図４】一般的なディスクブレーキの構成を示す要部断
面図である。
面図である。
１・・・ディスクロータ １ａ・・溝部 ２・・・ブレーキパッド
Claims (6)
- 【請求項１】 ディスクロータの摩擦面に、当該ディス
クロータの中心から外周端部に延び且つ少なくともブレ
ーキパッドとの接触面の半径方向全域にわたる長さの溝
部を形成したことを特徴とするディスクブレーキ。 - 【請求項２】 前記溝部を前記外周端部に向かうに連れ
て前記ディスクロータの回転方向と逆方向に逸らせたこ
とを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。 - 【請求項３】 前記溝部の中心線と前記ディスクロータ
の半径方向の線とのなす角をθ，前記ディスクロータ中
心からの距離をｒ，任意定数をｋ，１以上２以下の数を
ｎとしたとき、少なくとも前記溝部内周寄りの部位を、 arctanθ＝ｋ×ｒn-1 という関係を満足するように形成したことを特徴とする
請求項２に記載のディスクブレーキ。 - 【請求項４】 前記ディスクロータと前記ブレーキパッ
ドとの接触面内に存在する前記溝部の数が常時一定とな
るようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３
のいずれかに記載のディスクブレーキ。 - 【請求項５】 前記溝部の円周方向の幅を、少なくとも
前記ディスクロータと前記ブレーキパッドとの接触面全
体にわたって前記外周端部に向かうに連れて広くしたこ
とを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載のディスクブレーキ。 - 【請求項６】 前記溝部の円周方向の幅を、前記ディス
クロータの半径に略比例するようにしたことを特徴とす
る請求項５に記載のディスクブレーキ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28074394A JPH08145091A (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | ディスクブレーキ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28074394A JPH08145091A (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | ディスクブレーキ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08145091A true JPH08145091A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=17629339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28074394A Pending JPH08145091A (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | ディスクブレーキ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08145091A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0902209A2 (en) * | 1997-09-09 | 1999-03-17 | Brembo Engineering S.p.A. | High efficiency braking and self-draining brake-disk |
| WO2004020862A1 (en) | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Freni Brembo S.P.A. | Disc brake braking band with grooves |
| JP2009156107A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Nittan Valve Co Ltd | 自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造 |
| CN103742578A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-23 | 柳州正菱集团有限公司 | 刹车片 |
| WO2014122906A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | Ｎｓｋワーナー株式会社 | 摩擦板及び摩擦板を備えた湿式多板クラッチ |
| WO2016020820A1 (en) | 2014-08-05 | 2016-02-11 | Freni Brembo S.P.A. | Braking band of a disc for a disc brake |
-
1994
- 1994-11-15 JP JP28074394A patent/JPH08145091A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0902209A2 (en) * | 1997-09-09 | 1999-03-17 | Brembo Engineering S.p.A. | High efficiency braking and self-draining brake-disk |
| EP0902209A3 (en) * | 1997-09-09 | 2000-09-27 | Brembo Engineering S.p.A. | High efficiency braking and self-draining brake-disk |
| WO2004020862A1 (en) | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Freni Brembo S.P.A. | Disc brake braking band with grooves |
| US7097006B2 (en) | 2002-08-30 | 2006-08-29 | Freni Brembo S.P.A. | Disc brake braking band and disc for a disc brake |
| JP2009156107A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Nittan Valve Co Ltd | 自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造 |
| WO2014122906A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | Ｎｓｋワーナー株式会社 | 摩擦板及び摩擦板を備えた湿式多板クラッチ |
| JP2014169785A (ja) * | 2013-02-05 | 2014-09-18 | Nsk Warner Kk | 摩擦板及び摩擦板を備えた湿式多板クラッチ |
| CN105051391A (zh) * | 2013-02-05 | 2015-11-11 | Nsk沃纳株式会社 | 摩擦片和具备摩擦片的湿式多片离合器 |
| US10260570B2 (en) | 2013-02-05 | 2019-04-16 | Nsk-Warner K.K. | Friction plate and wet-type multiple-disc clutch with friction plate |
| CN103742578A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-23 | 柳州正菱集团有限公司 | 刹车片 |
| WO2016020820A1 (en) | 2014-08-05 | 2016-02-11 | Freni Brembo S.P.A. | Braking band of a disc for a disc brake |
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