JP2004257431A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】パッドとシムの間に介在されたグリースが流れ出ることを防止するための構造が容易な構造によって形成されるディスクブレーキを提供する。
【解決手段】裏板２１を有するパッド２と、パッド２をディスクロータへ押し付ける押圧部材と、パッド２の裏板２１と押圧部材の間に介装されたシム４とを有し、シム４と裏板２１の間にグリース７が介在されたディスクブレーキである。シム４は、裏板２１側に設けられる第一シム５と、押圧部材側に設けられる第二シム６とを積層状に有し、第一シム５には、グリース７が介在させられるスリット状または貫通穴状に形成された貯留部５０が形成されている。そして貯留部５０は、温度２０〜２００℃においてグリース７が表面張力を利用して貯留部５０の開口部全面を覆い張ることで貯留部５０に貯留される形態になっている。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディスクブレーキに関し、とりわけパッドと、パッドをディスクロータに押し付ける押圧部材と、パッドと押圧部材の間に介装されたシムとを有するディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクブレーキは、従来、様々な鳴き対策がなされており、例えば下記の特許文献１に示すディスクブレーキが知られていた。
特許文献１によると、ディスクブレーキは、裏板を有するパッドと、パッドをディスクブレーキに押圧する押圧部材と、パッドの裏板と押圧部材の間に介装されたシムを有していた。またシムと裏板の間には、ブレーキの鳴きを防止するためにグリースが介在させられていた。
また裏板の裏面には、裏板の外周に沿って環状に形成されたシール部材が取付けられていた。（なおシール部材は、特許文献１の図３の４２の部材である）。そしてシール部材は、裏板とシムによって挟まれ、シール部材の環状内側においてグリースを保持し、これによってグリースがシムと裏板の間から流れ落ちることが防止されていた。
【０００３】
【特許文献１】
実開平３−３２２２４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし特許文献１にかかるディスクブレーキは、上記のように環状のシール部材が必要であって、部品コストおよび組付コストが高くなる傾向にあった。
また環状のシール部材は、弾性変形に富む材料から形成されており、パッドを押圧部材によって押圧することで弾性変形していた。そのため環状のシール部材は、ブレーキの加圧方向と同じ方向に弾性変形し、ブレーキ制動時のフィーリングを悪化させる傾向にあった。
そこで本発明は、パッドとシムの間に介在されたグリースが流れ出ることを防止するための構造が容易な構造によって形成されるディスクブレーキを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、上記各請求項に記載の通りの構成を備えるディスクブレーキであることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によると、シムは、裏板側に設けられる第一シムと、押圧部材側に設けられる第二シムとを積層状に有し、第一シムには、グリースが介在させられるスリット状または貫通穴状に形成された貯留部が形成されている。そして貯留部は、温度２０〜２００℃においてグリースが表面張力を利用して貯留部の開口部全面を覆い張ることで貯留部に貯留される形態になっている。
【０００６】
ところで従前のシムも、グリースを介在させるためにスリット状または貫通穴状に形成された貯留部を有しているものが知られていた（例えば、特許文献１）。しかし従前の貯留部は、多くのグリースを介在させるためにスリット幅または貫通穴を大きくする傾向にあった。そのためグリースが高温（２００℃）になった場合には、グリースの粘度が低くなり、グリースが貯留部から流出しやすく、そのためにシール部材を必要としていた。
これに対して本発明は、貯留部が温度２０℃（常温）〜２００℃（高温）におけるグリースをグリースの表面張力を利用して貯留する。
したがって貯留部は、２００℃の高温になった場合においてもグリースを貯留することができ、グリースの流出を防止する。そしてその構造は、特許文献１のようにシール部材を設けることなく形成されるため、容易に形成され得る。またシール部材のようにブレーキ制動時のフィーリングを悪化させることなく構成され得る。
【０００７】
なお本発明は、貯留部が温度２０〜２００℃におけるグリースを貯留する形態であればよく、貯留部がさらに温度２０℃以下におけるグリースを貯留しても構わないし、温度２００℃以上におけるグリースを貯留しても構わない。
また本発明は、高温（２００℃）のグリースの表面張力を考慮して貯留部が形成されている。しかし従前の貯留部は、グリースの表面張力を積極的に利用するという考えの基に設計されてはいなかった。
また本発明は、貯留部がグリースの表面張力を利用してグリースを貯留する。しかし従前の貯留部は、高温になった際にグリースが貯留部の開口部を覆い張らず、表面張力を十分に利用できなかった。そのため本発明は、表面張力を十分利用できない従前の形態に対して予測を越えた顕著な効果を生じている。
【０００８】
請求項２に記載の発明によると、貯留部は、スリット幅または穴径が０．５〜２．０ｍｍである。
実験の結果、２０〜２００℃におけるグリースを効果的に貯留する貯留部の形態は、スリット幅が０．５〜２．０ｍｍ、あるいは穴径が０．５〜２．０ｍｍにおいて特に優れていることがわかった。すなわち貯留部のスリット幅、または穴径が０．５ｍｍよりも小さい場合は、グリースが貯留部に入りにくく、グリースの多くが第一シムとパッドの裏板の間に保持され、そのためにグリースが貯留部に留まらず、貯留部から容易に流出していると考えられる。
またスリット幅または穴径が２．０ｍｍよりも大きい場合は、グリースが高温（２００℃）において粘性が低くなって、グリースが貯留部から流出していると考えられる。
かくして本発明によると貯留部は、２０〜２００℃のグリースを貯留でき、高温（２００℃）においてもグリースを安定よく貯留できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１を図１〜５にしたがって説明する。
ディスクブレーキ１は、図１に示すようにディスクロータ１０に押し付けられる一対のパッド２と、シリンダ３０を備えるキャリパ３と、パッド２とキャリパ３を支持するマウンティングを備える（図への記載は省略）。
【００１０】
キャリパ３は、スライドピンなどを備えるスライド部材を介してマウンティングにスライド可能に取付けられ、ディスクロータ１０の軸心と平行方向にスライド可能に支持される。
またキャリパ３は、図１に示すように車両の車幅のインナ側にシリンダ３０を備える。そしてシリンダ３０内に、ピストン３１が設けられている。ピストン３１は、ブレーキペダルの踏込み力に応じてディスクロータ１０の軸心と平行方向に移動し、インナ側のパッド２をディスクロータ１０に押圧する。
【００１１】
またキャリパ３は、図１に示すようにアウタ側のパッド２に当接する爪部３２を備える。爪部３２は、キャリパ３本体とともにマウンティングに対して移動することで、アウタ側のパッド２をディスクロータ１０へ押圧する。したがって一対のパッド２は、ピストン３１と爪部３２によってディスクロータ１０に押し付けられる。
なおピストン３１と爪部３２は、請求項に記載の押付部材に相当する。
【００１２】
パッド２は、図１に示すようにディスクロータ１０に押圧されてディスクロータ１０の表面を摺動することで摩擦力を生ずる摩擦材２０と、摩擦材２０の裏面を支持する裏板２１を備える。
裏板２１は、図２に示すように上下両端（ディスクロータ１０の周方向両端）に、上下両端から突出するガイド部２１ａ（耳部）を有する。そしてマウンティングがガイド部２１ａを移動可能に案内支持する。したがってパッド２は、ガイド部２１ａを介してマウンティングに支持され、ガイド部２１ａに案内されてディスクロータ１０の軸芯と平行な方向に移動する。
【００１３】
またパッド２の裏側には、図２に示すように金属板から形成されたシム４が取付けられている。そしてシム４は、振動減衰効果によりブレーキの鳴きを抑える効果を奏する。
インナ側のパッド２の裏側に取付けられたシム４は、図１に示すように裏板２１とピストン３１の間に介装される。そしてアウタ側のパッド２の裏側に設けられるシム４は、裏板２１と爪部３２の間に介装される。
そしてシム４とパッド２の間には、ブレーキの鳴きを防止するためにグリースが介在させられる。
【００１４】
なおシム４は、図２に示すように裏板２１の裏面とほぼ同じ形状を有する第一シム５と第二シム６から成っている。そして第一シム５は、裏板２１の裏面を覆い、第二シム６は、第一シム５の裏面を覆う。
第二シム６は、一体に設けられた複数の係合爪６０を有する。そして係合爪６０は、第二シム６と裏板２１の間に第一シム５を挟んだ状態で裏板２１に係合される。したがって第一シム５と第二シム６は、積層状に裏板２１に取付けられ、第一シム５が図１に示すように裏板２１側に設けられ、第二シム６がピストン３１または爪部３２側に設けられる。
【００１５】
第一シム５は、図３に示すようにグリースを介在させられる貯留部５０を複数有する。貯留部５０は、スリット状に形成され、所定のスリット幅５０ａと、所定の延出長さ５０ｂを有し、第一シム５を厚み方向に貫通する。貯留部５０は、第一シム５の短手方向に延出しており、ディスクロータ１０の周方向に対して直行方向、すなわちディスクロータ１０の径方向に延出する。
したがってパッド２がディスクロータ１０によって周方向にずれ、グリースがパッド２によって周方向にずれた場合であっても、貯留部５０がグリースのずれる方向と直行する方向に延出しているため、貯留部５０は、グリースを効率良く保持する。
【００１６】
貯留部５０のスリット幅５０ａは、グリースを効率良く貯留するために０．５〜２．０ｍｍに形成されている。そして貯留部５０には、図４に示すようにグリース７が介在されており、グリース７が貯留部５０内に貯留されている。
貯留部５０は、２０〜２００℃においてにグリース７がパッド２側の開口部全面を覆い張る構造になっている。そしてグリース７は、表面張力を利用して貯留部５０の開口部全面を覆う。またディスクブレーキが過酷な条件において利用された場合には、パッド２近傍が２００℃近くに達すると考えられているが、グリース７は、その高温（２００℃）状態においても表面張力を利用して貯留部５０の開口部全面を覆う。そのため貯留部５０は、少なくとも２０〜２００℃におけるグリース７をグリース７の表面張力を利用して貯留する。
【００１７】
すなわちスリット幅５０ａは、グリース７が自重によって裏板２１と第一シム５の間から流出してしまうことを防止するために、グリース７の自重と表面張力（濡れ）から決定されている。とりわけ高温（２００℃）におけるグリース７の自重と表面張力（濡れ）から決定されている。
さらにグリース７は、毛細管現象によって貯留部５０内に入り込んでいる。
【００１８】
ところで従前の第一シム１０５は、図４に示す貯留部５０に代えて図７に示す貯留部１００を有する。貯留部１００は、スリット幅１００ａが約３〜４ｍｍであって、グリース７の温度が高くなると除々にグリース７の粘性が下がり、図７に示すように裏板２１と第一シム１０５の間から流出しやすくなる。
そしてさらに温度が上昇して約２００℃に達した場合には、図８に示すようにグリース７の粘性がさらに低くなり、グリース７が表面張力を利用できず、裏板２１と第一シム１０５の間からさらに流出しやすくなる。
【００１９】
貯留部のスリット幅とグリースの流出量との関係を実験によって求め、その結果を図５に示した。
先ず、スリット幅とグリースの流出量との関係を常温（例えば、２０℃）において実験し、その結果を図５の点線に示した。次に、高温（例えば、２００℃）において実験し、その結果を図５の実線に示した。
実験の結果から次のことがわかった。すなわちスリット幅が０．５ｍｍから２．０ｍｍの場合（本形態の場合）は、常温、高温の両状態においてグリースの流出量が他のスリット幅の状態に比べて極めて少なかった。
【００２０】
スリット幅が０〜０．５ｍｍの場合は、常温、高温の両状態においてグリースの流出量が多かった。これはスリット幅が狭すぎることで、グリースが貯留部に入りにくく、グリースの多くが裏板２１と第一シム５の間に保持され、そのためにグリースが流出しやすかったと考えられる。
またスリット幅が２〜４ｍｍの場合は、グリースが高温（２００℃）において粘性が低くなり、グリースが貯留部から流出していると考えられる。
【００２１】
かくして本形態によると貯留部５０は、２０〜２００℃のグリース７を貯留でき、常温（２０℃）においても高温（２００℃）においてもグリース７を安定よく貯留できる。
なお図５には、他の温度における実験結果を示していないが、２０℃以下における通常使用温度の常温においては、図５に示した２０℃における結果とほぼ同じ結果が得られた。したがって通常使用状態における常温においては、グリースの流出という問題が生じにくいことがわかった。
【００２２】
また貯留部５０は、第一シム５の全体の１０〜５０％の面積を占めるように、形成されることが好ましい。すなわち貯留部５０の延出長さ５０ｂと数が、前記した面積によって決定され、グリースを貯留する量と、第一シム５の剛性とが適度に決定されることが好ましい。
【００２３】
以上のようにしてディスクブレーキ１が形成される。
すなわち貯留部５０は、温度２０〜２００℃におけるグリースをグリースの表面張力を利用して貯留する。
したがって貯留部５０は、２００℃の高温になった場合においてもグリースを貯留することができ、グリースの流出を防止する。そしてその構造は、特許文献１のようにシール部材を設けることなく形成されるため、容易に形成され得る。またシール部材のようにブレーキ制動時のフィーリングを悪化させることなく構成され得る。
なお本形態は、貯留部５０が温度２０〜２００℃におけるグリースを貯留する形態であればよく、貯留部５０がさらに温度２０℃以下におけるグリースを貯留しても構わないし、温度２００℃以上におけるグリースを貯留しても構わない。
【００２４】
また本形態は、図４に示すように高温（２００℃）のグリース７の表面張力を考慮して貯留部５０が形成されている。しかし従前の貯留部は、グリースの表面張力を積極的に利用するという考えの基に設計されてはいなかった。
また本形態は、貯留部５０がグリース７の表面張力を利用してグリース７を貯留する。しかし従前の貯留部は、図８に示すように高温になった際にグリースが貯留部の開口部を覆い張らず、表面張力を十分に利用できなかった。そのため本形態は、図５に示すように表面張力を十分利用できない従前の形態に対して予測を越えた顕著な効果を生じている。
【００２５】
また実験の結果、２０〜２００℃におけるグリースを効果的に貯留する貯留部５０の形態は、スリット幅５０ａが０．５〜２．０ｍｍにおいて特に優れていることがわかった。
また本形態によるとグリース７が貯留部５０によって流出しにくくなっている。したがってディスクブレーキ１の鳴き抑制性能を長時間持続させることができる。またグリース７が流出しにくいため、グリースの補充回数を少なくすることもできる。
【００２６】
また第一シム５と第二シム６は、ステンレス等の金属板から形成される形態であってもよいし、金属板の表面にＮＢＲゴム（アクリロニトリル・ブタジエンゴム）などのゴム材を積層した積層板材から形成される形態（積層シム）であってもよい。そしてゴム材を積層させた形態の場合は、第一シム５または第二シム６がゴムの弾性力によってピストン３１や爪部３２からの圧力を分散させ、面圧分布改善を図ることで鳴き抑制をさらに高める。
【００２７】
（実施の形態２）
実施の形態２を図６にしたがって説明する。
実施の形態２は、第一シム５が図３に示すスリット状の貯留部５０に代えて、図６に示す貫通穴状の貯留部５１を有する形態である。
図６に示すように第一シム５は、貫通穴状に形成された貯留部５１を所定間隔毎に複数有する。貯留部５１は、円孔状などの形状を有し、穴径５１ａは、グリースを効率良く保持するために０．５〜２．０ｍｍに形成されている。そして貯留部５１には、図４に示すようにグリース７が介在されており、グリース７が貯留部５１内に貯留されている。
【００２８】
貯留部５１は、２０〜２００℃においてにグリース７がパッド２側の開口部全面を覆い張る構造になっている。そしてグリース７は、表面張力を利用して貯留部５１の開口部全面を覆う。そのため貯留部５１は、少なくとも２０〜２００℃におけるグリース７をグリース７の表面張力を利用して貯留する。
次に、貯留部の穴径とグリースの流出量との関係を実験によって求めた。その結果は、実施の形態１とほぼ同様であった（図５参照）。
すなわち本形態による貯留部５１は、２０〜２００℃のグリースを貯留でき、高温（２００℃）においてもグリースを安定よく貯留できる。
【００２９】
（他の実施の形態）
本発明は、実施の形態１，２に限定されず、以下の形態であってもよい。
（１）すなわち実施の形態１，２は、浮動型のディスクブレーキであった。しかしディスクブレーキが対向型のディスクブレーキであって、そのディスクブレーキに実施の形態１，２と同じシムが利用される形態であってもよい。
（２）また実施の形態２の貯留部は、円孔状に形成されていたが、その形状は、真円状に限定されず、楕円形状であってもよい。また貯留部は、円孔状に限定されず、四角孔状などの角型孔状に形成される形態であってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係るディスクブレーキによれば、パッドとシムの間に介在されたグリースが流れ出ることを防止するための構造が容易な構造によって形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディスクロータとディスクブレーキの要部とを示す断面図である。
【図２】パッドとシムの斜視図である。
【図３】第一シムの正面図である。
【図４】ディスクロータとシムの一部拡大断面図である。
【図５】貯留部のスリット幅とグリースの流出量の関係、および貯留部の穴径とグリースの流出量の関係を示すグラフである。
【図６】実施の形態２にかかる第一シムの正面図である。
【図７】従来の形態にかかる図４に相当する一部拡大断面図である。
【図８】従来の形態にかかる図４に相当する一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１…ディスクブレーキ
２…パッド
３…キャリパ
４，１０４…シム
５，１０５…第一シム
６，１０６…第二シム
７…グリース
１０…ディスクロータ
２０…摩擦材
２１…裏板
３０…シリンダ
３１…ピストン（押圧部材）
３２…爪部（押圧部材）
５０ａ，１００ａ…スリット幅
５０，５１，１００…貯留部
５１ａ…穴径

Claims (2)

1. 裏板を有するパッドと、前記パッドをディスクロータへ押し付ける押圧部材と、前記パッドの裏板と前記押圧部材の間に介装されたシムとを有し、前記シムと前記裏板の間にグリースが介在されたディスクブレーキであって、
   前記シムは、前記裏板側に設けられる第一シムと、前記押圧部材側に設けられる第二シムとを積層状に有し、前記第一シムには、前記グリースが介在させられるスリット状または貫通穴状に形成された貯留部が形成されており、
   前記貯留部は、温度２０〜２００℃において前記グリースが表面張力を利用して前記貯留部の開口部全面を覆い張ることで前記貯留部に貯留される形態になっていることを特徴とするディスクブレーキ。
2. 請求項１に記載のディスクブレーキであって、
   貯留部は、スリット幅または穴径が０．５〜２．０ｍｍであることを特徴とするディスクブレーキ。

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