JPS60507Y2 - デイスクブレ−キ用摩擦パツド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はディスクブレーキ用摩擦パッドに関するもの
である。

ディスクブレーキにおいては、ディスクロータの両側に
摩擦部材とこれに固定された裏板とから戒る摩擦パッド
が配設され、ブレーキ作用時にはこの摩擦パッドがアク
チェータによってロータに押圧されることにより、ロー
タの回転が抑制される。

ところが従来のディスクブレーキにおいては、ブレーキ
解除時にパッドへの押圧力が解除されたときこのパッド
を確実に元を位置へ戻すための手段を欠いていたために
、ブレーキ非作用時においても尚パットがロータに接触
し続ける、いわゆる引きずり現象を生じ、制動力の残留
、パッド摩耗の促進、燃費の増大等の諸問題を引き起し
ていた。

本出願人はかかる引きずりを防止したディスクブレーキ
について特許出願（特願昭５５−１２２３４号）してい
るが、本考案はこのディスクブレーキに用いられている
パッドのうち、ロータに対面して配設された摩擦部材と
、この摩擦部材の背後に固定された裏板と、この裏板の
更に背後でこれを摺動可能に保持する保持部材とを有し
、この裏板と保持部材の相対面する側に、裏板力釦−夕
の軸心から離れる方向に押上げられたとき裏板をロータ
側へと押出す作用を為す傾斜面が形成されたものの改良
に関するものである。

このパッドは裏板を押上げる手段として、保持部材と裏
板の一部にロータの回転方向に進むに従ってロータ軸心
から離れる方向に傾斜する傾斜面が夫々形成され、ブレ
ーキ作用時摩擦部材がロータに接触させられてこれらの
間に連れ回り力が働いたとき、この傾斜面の作用で裏板
をロータの軸心から離れる方向に押上げる様に構成され
ている。

ところが、このパッドにおいては摩擦部材がロータに接
触させられたときこれらの間に発生する連れ回り力の作
用線と、この傾斜面から裏板に加えられる反力の作用線
との間にずれがあるために傾斜面の状態或いは傾斜角度
等によって裏板がこの傾斜面上を円滑に摺動せず、その
ためパッドの作動が不安定となって所期の目的を十分に
遠戚できない場合があることがその後の研究によって判
明した。

本考案はこの様な事情を背景として為されたものであり
、その目的とするところは、ブレーキ作用時に前記裏板
が予定した方向に円滑に移動し得て安定したブレーキの
効きと、ブレーキ非作用時における適正量のパッドクリ
アランスが確保されるディスクブレーキ用摩擦パッドを
提供することにある。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて更に詳しく説明
する。

図において１０は両側に摩擦面を備えて車輪とともに回
転するディスクロータであり、このロータ１０を跨ぐ様
にしてキャリパ１２が配設されている。

キャリパ１２は非回転部材に固定されるとともにロータ
１０の摩擦面に対向する位置に一対のシリンダ部を備え
、このシリンダ部内にピストン１４．１６が滑動可能に
嵌合されている。

ピストン１４，１６とロータ１０との間には一対の摩擦
パッド１８，２０がキャリパ１２に取付けられた支持ピ
ン２２によって支持された状態で配置されている。

またパッド１８と２０とは、これらの間に配設された戻
しばね２４によってロータ１０から離れる方向に付勢さ
れている。

インナパッド１８は、第２図、第３図に示す様にロータ
１０に対面して配置された摩擦部材２６と、この摩擦部
材２６の背後に固定された裏板２８と、裏板２８の更に
背後でこれを摺動可能に保持する保持部材３０とから構
成されている。

裏板２８の上側（ロータ１０の軸心から遠い方の側）の
両肩部には係合穴３２が設けられ、前記戻しばね２４の
先端に形成された係合部と係合し得る様になっている。

裏板２８の背面は上方に進むにつれてロータ１０の板面
に接近する様な傾斜面とされ、また左右方向（ロータ１
０の回転方向）の両側端部に一対のピン３４が裏板２８
の後方に突出る様にして取付けられている。

ピン３４は裏板２８に形成された圧入穴に離脱不能に圧
入されたもので、ブレーキ作用時ロータ１０に押付けら
れた摩擦部材２６とロータ１０との間に発生する連れ回
り力の合力の作用中心Ａを通る作用線Ｂ上に位置させら
れている。

尚、作用線Ｂは正確にはロータ１０の回転方向に進むに
つれてロータ１０の軸心から多少遠ざかる方向に進む様
に傾斜線となることも有り得るがここでは近似的にロー
タ１０の回転方向と同方向に向くものとする。

従って上記ピン３４は裏板２８の上下両端の中間におい
て、その高さく裏板２８の下端からの距離）が等しいと
ころに位置することになる。

保持部材３０はその両肩部に前記支持ピン２２挿通用の
穴３６を備え、また前面側にはその上側と左右両側に湯
部３８，４０，４２が形成されてこの湯部で形成される
凹所に裏板２８が、その側端面４４と湯部４０の内側面
（トルク受面）４６との間に所定の隙間が生じる状態て
収容されている。

保持部材３０のこの凹所底面、即ちその前面は裏板２８
の傾斜面３３と同角度の傾斜面４８とされ、裏板２８が
上方へと押上げられるときにこの傾斜面３３，４８の作
用で摩擦部材２６及び裏板２８がロータ１０側へと押出
される様になっている。

保持部材３０の両側端部にはロータ１０回転方向に進む
に従って上方へと進む様に傾斜する一対のスリット５０
が設けられ、このスリット５０に前記ピン３４が嵌合さ
れている。

スリット５０はロータ１０の回転方向に対して角度θで
傾く案内面５２を有しており、裏板２８にロータ１０の
回転方向の力が作用したとき、裏板２８が上方へと押上
げられる様になっている。

保持部材３０の下側には係合溝を備えた一対のばね係合
部５４が下方に向けて突設されており、この係合部５４
における係合溝に、裏板２８の下端にねじ止めされた戻
しばね５６の両端部が係合させられている。

尚、アウタパッド２０はインナパッド１８と対称的な形
状を為している。

次に以上の構成から戒るパッドの作用をディスクブレー
キの作用とともに説明する。

先ずキャリパ１２のシリンダ部内に制動液圧が供給され
てピストン１４，１６が押出されると、一対のパッド１
８，２０がこれに押されてその摩擦部材がロータ１０に
接触させられる。

インナパッド１８における摩擦部材２６がロータ１０に
接触させられると摩擦部材２６とロータ１０との間に連
れ回り力が発生し、これによって摩擦部材２６及び裏板
２８はピン３４とスリット５０に案内されて上方へと押
上げられる。

このとき裏板２８は戻しばね５６の付勢力に抗して押上
げられ、そしてその側端面４４が保持部材３０のトルク
受面４６に当接したところでその移動が停止させられる
。

裏板２８はこの様にして上方へと押上げられるとこれに
伴って傾斜面３３，４８の作用で前記戻しばね２４の付
勢力に抗してロータ１０側へと押出され、これ以後ロー
タ１０の回転を抑制するのである。

尚、アウタパッド２０もピストン１６によってロータ１
０に押圧されるが、その作用はインナパッド１８と同様
であるので説明を省略する。

次に制動液圧が除かれてピストン１４がシリンダ部内に
内蔵されるリトラクト部材としてのピストンシール（図
示せず）によって非作用位置へと戻されると、インナパ
ッド１８における摩擦部材２６及び裏板２８はロータ１
０の連れ回し作用から解放されるので、戻しばね２４及
び５６の付勢力によって前述したのとは逆の作用で原位
置へと復帰させられる。

裏板２８がこの様にして原位置へと戻される際には裏板
２８は前記傾斜面３３゜４８の作用で前方へと押出され
た量だけ後方（ロータ１０から離れる方向）へ引き戻さ
れるから、摩擦部材２６とロータ１０との間に所定量の
クリアランスが生ぜしめられ、以てブレーキ非作用時に
おけるパッドの引きずりが防止されるのである。

ところで、ブレーキ作用時に裏板２８を上方へと押上げ
る手段としては、第４図に示す様に裏板１００と保持部
材１０２の下側隅部に相接する傾斜面１０４，１０６を
形成し、ロータ１０と摩擦部材１０８との間に生ずる摩
擦力に基づいて裏板１００をこの傾斜面１０４，１０６
の作用で上昇させる様にすることが可能であり、本出願
人は現実にこの種形式のパッドを前記出願において開示
している。

しかしながらこのパッドにおいてはブレーキ作用時に裏
板１００が第５図に示す様に傾斜面１０４の一端Ｃを中
心として回転運動を起して図中二点鎖線で示す様な状態
となることがあり、このため前述した様に裏板１００の
ロータ１０側への押出し量が減少して安定したブレーキ
の効きと、ブレーキ非作用時における適正量のパッドク
リアランスが得られないといった不具合がある。

そこで本考案者等はかかる現象の発生を防止すべくこの
現象の生ずる理由と条件を検討した。

これを具体的に説明すると、第６図においてパッドに作
用する連れ回り力の合力をＦ Ｂ ｔその作用中心をＥ
、作用線の傾斜角をα、戻しばね１１０（第４図）の付
勢力をＦｓ、前記Ｃ点からＦｓの作用線までの距離をｄ
ｌＦＢの作用点りと作用中心Ｅの左右方向の距離をｅ１
裏板１００下端から前記作用中心Ｅまでの高さ方向の距
離をｂ１同じくＣ点までの距離をａ、Ｃ点から作用線■
までの距離を１、傾斜面１０６に加えられる垂直方向の
力をＮ１その反力をＦ１摩擦係数をμとすれば、上記裏
板１００の回転運動直前におけるＣ点まわりの回転モー
メントは、 ＦＢ・１−Ｆｓ−ｄ＝０ （１）とな
る。

ここで１＝ （ｂ−ａ）” 十（ｅ十ｄ）−ａ １・ｓｉｎ （α十ｔａｎ−’ （こ可）〕である。

また力の均合いを考えると、 Ｆ Ｂ ＣＯ８（、−Ｆｓｉｎθ−μＮｃｏｓθ＝Ｏ（
Ｎ＝−Ｆ ）
（２）Ｆ Ｂ ｓｉｎ ａ 十Ｆｃｏｓθ−μＮ
５ｉｎθ−Ｆ ｓ ＝ Ｏ（３）となる。

これらの式に以下の数値を代入して摩擦係数μと傾斜面
角度θとの関係を求めて表わしたのが第７図である。

ｂ＝２３（ｍｍ）、ｅ＝０ （７ａ’）、ａ＝０６．ａ
＝ＩＱ、５ （ｙａ）、 ｄ ＝３６．３ （ｗＩＬ）
図においてＧは裏板１００が回転運動を行なう不安定作
動領域、Ｈは安定的に摺動運動を行なうスライド領域で
ある。

図から、通常採用される可能性のある傾斜角度（４０〜
６０°）、摩擦係数０．２〜０．４）の下で、パッドが
不安定な作動を行なうおそれが十分にあることが理解さ
れる。

これに対して上記実施例のパッドにおいては、裏板２８
は一対のピン３４とスリット５０において２個所で保持
部材３０に係合しているために裏板２８の回転運動は阻
止されており、しかもピン３４とスリット５０との係合
位置は摩擦部材２６に作用する連れ回り力の作用中心Ａ
を通る作用線Ｂの延長線上に配置されているため、即ち
前記式（１）におけるｌが零となっているから上記傾斜
角度θ、摩擦係数μの如何にかかわらず、ブレーキ作用
時に裏板２８に偶力が作用してその摺動抵抗を増大させ
ることがなく、裏板２８は円滑に移動し得て、その設定
量をロータ１０側へと確実に押出され或いは引き戻され
得るのである。

尚、前記連れ回り力の作用中心Ａの位置及びその作用線
Ｂの方向は必ずしも一定でなくブレーキの種類が異なる
等その他の条件が相違すればこれらも変化することも有
り得るから前記ピン３４及びスリット５０を設けるべき
位置もこの変化に対応して設けられるが、上記作用中心
の位置或いはその作用線の方向を正確に求めることは必
ずしも容易ではなく、多少の誤差を含むことは避けられ
ない。

従ってピン３４、スリット５０の位置も多少の誤差を含
むことになるが、その量は比較的僅少と考えられるので
本考案の目的を遠戚するうえで大きな障害とはならない
。

上記実施例では裏板の側にピンを、また保持部材の側に
スリットを設けたが、これを逆にして裏板の側にスリッ
ト代用の案内溝を、また保持部材の側にピンを夫々設け
ることも可能であり、また裏板と保持部材との係合手段
を他の態様で形成することも可能である。

例えば保持部材の側に所定角度で傾斜する傾斜面を、裏
板の側にこの傾斜面上を摺動する傾斜面を備えた突起部
分を設けるなどである。

次に、第８図、第９図に示すパッドはステンレス材等か
ら威る弾性を備えた板状のダストカバー６０が裏板２８
及び保持部材３０の前面側に、摩擦部材２６が露出する
状態で取付けられた例を示すもので、これにより裏板２
８及び保持部材３０における傾斜面３３，４８に泥水等
がはねかかつて摺動抵抗を増大させることが防止される
。

ダストカバー６０は点６２において裏板２８にスポット
溶接されている。

以上詳記した様に、本考案に係るディスクブレーキ用パ
ッドは、回転するディスクロータに押圧されて該ロータ
の回転を抑制するディスクブレーキ用摩擦パッドであっ
て、該ローラの摩擦面に対面して配設される摩擦部材と
、該摩擦部材の背後に固定された裏板と、該裏板の更に
背後でこれを摺動可能に保持する保持部材とを有し、該
裏板と該保持部材の相対面する側には該裏板が前記ロー
タの軸心から離れる方向に押上げられたとき該裏板を該
ロータ側へと押出す作用を為す傾斜面が形成されるとと
もに、該裏板及び該保持部材のいずれか一方に、該ロー
タの回転方向に進むにつれて該ロータの軸心から離れる
方向に傾斜する案内面が、また他方には該案内面に接し
てブレーキ作用時に前記裏板に働く該ロータの連れ回し
作用に基づいて該裏板を該案内面の傾斜方向に押上げる
作用を為す案内突部が夫々形成され、且つ該裏板に形成
される前記案内面又は案内突部が略前記ロータと前記摩
擦部材との間に作用する連れ回り力の合力の作用線上に
配置され、以てブレーキ作用時に該連れ回り力に基づく
偶力が該裏板に作用することが防止されたことを特徴と
するものである。

これによりブレーキ作用時における安定したブレーキの
効きと、ブレーキ非作用時における適正量のパッドクリ
アランスが確保され、以てパッドの引きずりに基づく種
々の不具合が解消されることとなったのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である摩擦パッドを含むディ
スクブレーキの平面図、第２図は第１図におけるインナ
パッドの正面図、第３図は第２図に示すパッドの側面断
面図、第４図は裏板押上げ手段としての傾斜面が裏板の
偏部に形成されたパッドの正面図、第５図は第４図に示
すパッドの一作動状態を示す説明図、第６図は同パッド
の不安定作動を解析するための説明図、第７図は同パッ
ドにおける傾斜面の傾斜角度θと摩擦係数μ如何によっ
てパッドの作動モードが影響されることを示す図、第８
図は本考案の他の実施例であるパッドの正面図、第９図
は同パッドの側面図である。 １０：ディスクロータ、１８：インナパッド、２０：ア
ウタパッド、２６：摩擦部材、２８：裏板、３０：保持
部材、３３，４８：傾斜面、３４：ピン、５０ニスリツ
ト、５２：案内面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転するディスクロータに押圧されて該ロータの回転を
   抑制するディスクブレーキ用摩擦パッドであって、 該ロータの摩擦面に対面して配設される摩擦部材と、該
   摩擦部材の背後に固定された裏板と、該裏板の更に背後
   でこれを摺動可能に保持する保持部材とを有し、該裏板
   と該保持部材の相対面する側には該裏板が前記ロータの
   軸心から離れる方向に押上げられたとき該裏板を該ロー
   タ側へと押出す作用を為す傾斜面が形成されるとともに
   、該裏板及び該保持部材のいずれか一方に、該ロータの
   回転方向に進むにつれて該ロータの軸心から離れる方向
   に傾斜する案内面が、また他方には該案内面に接してブ
   レーキ作用時に前記裏板に働く該ロータの連れ回し作用
   に基づいて該裏板を該案内面の傾斜方向に押上げる作用
   を為す案内突部が夫々形成され、且つ該裏板に形成され
   る前記案内面又は案内突部が略前記ロータと前記摩擦部
   材との間に作用する連れ回り力の合力の作用線上に配置
   され、以てブレーキ作用時に該連れ回り力に基づく偶力
   が該裏板に作用することが防止されたことを特徴とする
   ディスクブレーキ用摩擦パッド。