JPH0213785Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、車両用デイスクブレーキに関するも
のであり、特に、摩擦パツドの偏摩耗防止に関す
るものである。

従来の技術 車両用デイスクブレーキは、デイスクロータ、
摩擦パツド、パツド支持装置及びパツド押圧装置
等を含んで構成される。デイスクロータは概して
円板状を為し、車両の車輪に固定され、車輪と共
に回転する。摩擦パツドはデイスクロータの両側
に配設され、パツド支持装置によりデイスクロー
タの回転軸に平行な方向に移動可能に支持される
とともに、パツド押圧装置によりデイスクロータ
に押圧される。摩擦パツドは平板状の摩擦材と、
その裏面に固着された裏金とを含むように構成さ
れ、摩擦材は均一硬度に圧縮成形されるのが普通
である。また、パツド支持装置およびパツド押圧
装置は、デイスクロータの片側に設けられたアク
スルハウジング、ステアリングナツクル等の非回
転部材によつて片持状に支持される。

考案が解決しようとする課題 上記構成の車両用デイスクブレーキにおいて
は、摩擦パツドの偏摩耗が生じ易く、この偏摩耗
は摩擦パツドの寿命を短くするのみならず、制動
時におけるプレーキペダルのアイドルストローク
を大きくし、ブレーキペダルの操作感覚を悪く
し、あるいはブレーキの引摺りを助長するため、
望ましいものではない。

本考案はこの偏摩耗をできる限り簡単な手段に
よつて軽減することを課題として為されたもので
ある。

課題を解決するための手段 そして、本考案の要旨とするところは、前記デ
イスクロータ、一対の摩擦パツド、パツド支持装
置、パツド押圧装置及び非回転部材を含む車両用
デイスクブレーキにおいて、一対の摩擦パツドの
少なくとも一方の摩擦材のデイスクロータ円周方
向における硬度分布を、パツド押圧装置と前記裏
金との当接位置近傍部以外の一般部分に関して
は、パツド押圧装置が片持状であるために車両前
進中の制動時に当該パツド押圧装置に生じる回転
モーメントによつてデイスクロータに強く押圧さ
れる側の端から弱く押圧される側の端に向かうに
従つて硬度が直線的に高くなり、当接位置近傍部
に関しては、一般部分の硬度分布を表す傾斜した
直線より硬度が低くなる非線形分布としたことに
ある。

一対の摩擦パツドのうち、デイスクロータより
車体内側、すなわちパツド支持装置及びパツド押
圧装置が非回転部材によつて支持される側に配設
されるインナパツドにおいては、摩擦材のリーデ
イング端、すなわちデイスクロータ回入側の端の
摩耗がトレーリング端、すなわちデイスクロータ
回出側の端の摩耗より大きくなり、デイスクロー
タより外側に配設されるアウタパツドにおいて
は、摩擦材のトレーリング端においてリーデイン
グ端より摩耗量が多くなる。

したがつて、インナパツドに本考案を適用する
場合には、リーデイング端においてトレーリング
端より硬度を低くし、アウタパツドに適用する場
合にはトレーリング端においてリーデイング端よ
り硬度を低くすることとなる。

また、パツド押圧装置の摩擦パツドに当接して
押圧力を加える部材が、摩擦パツドの中央部に当
接するピストンである場合には、裏金の弾性変形
によつて、裏金が剛体であると仮定した場合に比
較して摩擦材の中央部の面圧が高くなる一方、両
端部の面圧が低くなり、押圧部材が摩擦パツドの
両端部に当接するリアクシヨン部の一対の爪部で
ある場合には、摩擦材の両端部の面圧が高くなる
一方、中央部の面圧が低くなる。

したがつて、裏金の中央部がピストンによつて
押される摩擦パツドに本考案を適用する場合に
は、摩擦材の中央部の硬度を、前記パツド押圧装
置に生じる回転モーメントに基づく硬度分布を表
す傾斜した直線より低めにすることとなり、一対
のリアクシヨン爪により押圧力を加えられる摩擦
パツドにおいては、両端部の硬度を低めにするこ
ととなる。

本考案はインナパツドとアウタパツドとの両方
に対して適用することが望ましいのであるが、特
に偏摩耗の激しい側の摩擦パツドにのみ本考案を
適用することも可能である。

作用及び効果 上記のように、硬度が均一であれば面圧が高く
なる部分の硬度を他の部分に比較して低めにすれ
ば、パツド押圧装置に生じる回転モーメントや裏
金の弾性変形に基づく面圧の不均一が低減し、偏
摩耗が軽減する効果が得られる。しかも、そのた
めの手段が摩擦材の硬度を場所によつて変えると
いう簡単なものであるため、デイスクブレーキの
コストアツプが僅かで済むこととなる。

実施例 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図及び第２図において、２はデイスクロー
タであり、図示しない車輪に固定され、車輪と共
に回転する。デイスクロータ２の両側にはアウタ
パツド６とインナパツド８とが配設されている。
これらアウタパツド６及びインナパツド８を、以
下、摩擦パツドと総称することとする。これら摩
擦パツド６，８はトルク部材４によりデイスクロ
ータ２の回転軸に平行な方向に移動可能に支持さ
れている。トルク部材４の車両内側の部分、すな
わち第１図においてデイスクロータ２より左側の
部分は、図示を省略するアクスルハウジング、ス
テアリングナツクル等の非回転部材に支持されて
いるが、デイスクロータ２の反対側の部分は支持
されておらず、片持状に支持されている。本実施
例においては、トルク部材４がパツド支持装置を
構成しているのである。

上記摩擦パツド６，８は、パツド押圧装置たる
キヤリパ１０によつてデイスクロータ２に押圧さ
れる。キヤリパ１０は相対向するシリンダ部１２
及びリアクシヨン部１４と、これらをデイスクロ
ータ２の外周縁を越えて結合するブリツジ部１６
とを備え、デイスクロータ２及び摩擦パツド６，
８を跨いだ状態で配設されている。キヤリパ１０
は、車両内側に位置するシリンダ部１２におい
て、トルク部材４に片持状に支持されている。シ
リンダ部１２から両側へ延び出た一対のアーム部
１７に立設された一対のスライドピンがトルク部
材４にデイスクロータ２の回転軸に平行に形成さ
れたピン穴に摺動可能に挿入されることにより、
キヤリパ１０がデイスクロータ２の回転軸に平行
な方向に移動可能に支持されているのである。

シリンダ部１２にはデイスクロータ２側に開口
するシリンダボア１８が穿設されるとともに、こ
のシリンダボア１８には有底円筒状のピストン２
０が滑合されている。したがつて、制動液圧がシ
リンダボア１８内に供給されるに伴つてピストン
２０が突き出され、摩擦パツド８がデイスクロー
タ２の一方の摩擦面に押圧されるとともに、その
反作用によつてキヤリパ１０が移動させられ、リ
アクシヨン部１４によつて摩擦パツド６がデイス
クロータ２の他方の摩擦面に押圧されるようにな
つている。

ここで、摩擦パツド６，８はデイスクロータ２
に摺接する側の摩擦材２４，２６と、これ等の摩
擦材２４，２６が固着された矩形板状の裏金２
８，３０とをそれぞれ備えており、その摩擦材２
４，２６の硬度は、その硬度が均等であつた場合
に摩擦材２４，２６のデイスクロータ２に対する
押圧面２２，２３におけるデイスクロータ２の円
周方向の不均一な面圧に対応して、その面圧の高
い部分が低く、その面圧の低い部分が高くされて
いる。すなわち、第３図に示されるように、それ
等摩擦材２４，２６はデイスクロータ２の円周方
向にその回転方向（第２図中Ａ方向）に向つて、
所定の硬度分布でその硬度が変化するように形成
されており、その硬度分布は、摩擦材２４，２６
が均等な硬度とされた場合にデイスクブレーキの
構造に起因してその摩擦材２４，２６の押圧面に
発生するデイスクロータ２の円周方向の不均一な
面圧分布に対応して、これを均一化する。パター
ンに予め定められている。

上記摩擦材２４，２６は次に示す如き方法で製
作することができる。一般に、摩擦材２４，２６
の材質は、石綿と、レジン、ゴム、アスフアルト
等の結合剤と、無機粉末からなる充填材等との混
合体材料から成り、これが加熱及び圧縮されるこ
とにより所定形状の摩擦材２４，２６に成形され
るのであるが、第４図に示されるように、たとえ
ば裏金２８上に予め略均質厚みに用意された上記
混合体材料を、押圧面が前記所定の硬度分布に従
つて高い硬度部分に相当する場所ほど下方に突き
出るような曲面に形成されたプレス型（上型）３
２にて圧縮するとともに加熱することにより、上
記押圧面に倣つた形状の摩擦材をまず成形し、そ
の後その摩擦材の表面が平坦となるように図中の
点線より上の部分を切除加工する。この方法によ
る摩擦パツド６の摩擦材２４は、上記プレス型３
２の押圧面の下方に突き出した部分に対応する位
置ほど強く圧縮されるのでこの位置の硬度及び密
度が高くなり、前記所定の硬度分布に従つた硬度
を備えて成形される。尚、第４図は圧縮時の状態
を示す。

また、摩擦材２４，２６は第５図に示される方
法によつても製作することができる。すなわち、
たとえば裏金２８上に前記所定の硬度分布に従つ
て高い硬度部分に相当する場所ほど厚みを増すよ
うに前記混合体材料を用意し、その後押圧面が裏
金２８に対して平行なプレス型（上型）３４にて
図中の点線位置まで圧縮、及び加熱する。この結
果、圧縮前に混合体材料の厚みが大きい部分に対
応する位置ほど強く圧縮されて硬度及び密度が高
くなるので、前記所定の硬度分布に従つた硬度を
有する摩擦材が形成される。尚、第５図は圧縮前
の状態を示す。

尚、第２図及び第４図の摩擦材２４，２６には
圧縮状態の理解を容易にするために、摩擦材２
４，２６中の気孔（ポロシテイ）３６が誇張して
示されている。

以下、本実施例の作用効果を説明する。

ブレーキ操作が為され、制動液圧がシリンダボ
ア１８内に供給されるに伴つて、摩擦パツド６及
び８がリアクシヨン部１４及びピストン２０によ
つてデイスクロータ２に押圧される。このとき、
このリアクシヨン部１４はその２本の爪状の突起
により、摩擦パツド６の裏金２８の両端部に当接
し、ピストン２０はその円筒状の開口端において
摩擦パツド８の裏金３０の中央部に当接する。

摩擦パツド６及び８がデイスクロータ２に押圧
されれば、摩擦パツド６及び８にこれらをデイス
クロータ２の回転方向に移動させる向きの力が作
用する。この力は主としてはトルク部材４によつ
て受けられるのであるが、裏金２８とリアクシヨ
ン部１４との間の摩擦係合及び裏金３０とピスト
ン２０との間の摩擦係合によつて、キヤリパ１０
にも伝達される。そして、前述のように、トルク
部材４及びキヤリパ１０はデイスクロータ２の片
側において片持状に支持されているため、デイス
クロータ２が第１図に矢印Ａで示される方向に回
転するとき、トルク部材４及びキヤリパ１０に第
１図において反時計方向の回転モーメントが生ず
ることとなる。また、摩擦パツド６，８がデイス
クロータ２から力を受ける位置と、その力がトル
ク部材４によつて受けられる位置とがデイスクロ
ータ２の回転軸方向にずれているため、摩擦パツ
ド６には第１図において時計方向の、摩擦パツド
８には反時計方向の回転モーメントが生ずる。摩
擦パツド８側においては、上記、トルク部材４及
びキヤリパ１０に生ずる回転モーメントと摩擦パ
ツド８自体に生ずる回転モーメントの方向が同一
であるため、摩擦パツド８の摩擦材２６の摩耗は
リーデイング端においてトレーリング端における
より大きくなる。また、摩擦パツド６側において
は両回転モーメントの方向が逆になるが、キヤリ
パ１０等に生ずる回転モーメントの方が摩擦パツ
ド６自体に生ずる回転モーメントより大きいた
め、結局、摩擦パツド６の摩擦材２４の摩耗はト
レーリング端においてリーデイング端におけるよ
り大きくなる。

また、前述のように、リアクシヨン部１４とピ
ストン２０とがそれぞれ摩擦パツド６及び８に当
接したとき、裏金２８及び３０が弾性変形して反
るため、摩擦パツド６においては摩擦材２４の両
端部が中央部より強くデイスクロータ２に押し付
けられ、摩擦パツド８においては摩擦材２６の中
央部が両端部により強く押し付けられる傾向が生
ずる。

したがつて、もし、摩擦材２４，２６が均一な
硬度に形成されていれば、以上の原因の重なり合
いによつて、摩擦材２４，２６の押圧面には第６
図に示されるデイスクロータ２の円周方向の不均
一な面圧が生ずる。このため、そのような摩擦材
を有する従来の摩擦パツドでは、その押圧面の面
圧の高い部分が低い部分に比較して多く摩耗を受
けるので、第７図の２点鎖線に示されるように、
デイスクロータ２の円周方向に不均一な摩耗（偏
摩耗）が生じるのである。

しかしながら、本実施例の摩擦パツド６，８に
よれば、その裏金２８，３０の全体が上述のよう
に均等な押圧力を加えられない場合であつても、
第７図の実線に示されるように、摩擦材２４，２
６の全体が略均等に摩耗を受け、デイスクロータ
２の円周方向の偏摩耗が生じないのである。

すなわち、大きな面圧が加えられる部分の摩擦
材２４，２６は、その面圧の大きさと反対に低い
硬度及び密度に形成されているので、他の硬度及
び密度が高い部分に比較して弾性変形し易い。こ
のため、摩擦パツド６，８がデイスクロータ２に
押圧されると、摩擦材２４，２６の従来面圧が高
かつた部分が他の部分より容易に圧縮変形する反
面、従来面圧が低かつた部分がその硬度が高いた
め容易には変形しないので、実質上摩擦材２４，
２６のデイスクロータ２に対する面圧が平均化さ
れ、その摩擦材２４，２６において局部的に大き
な摩耗が生じ難いのである。

このように、本実施例によれば、摩擦材２４，
２６が、その押圧面に加えられる面圧の大きさに
略反比例した硬度パターンを備えているため、実
質上平均化された面圧によつてデイスクロータ２
に押圧され、デイスクロータ２の円周方向におけ
る摩擦パツド６，８の偏摩耗が殆んど解消される
のである。

以上、本考案の実施例を示す図面に基づいて説
明したが、本考案は、更に他の態様にも適用され
る。

たとえば、前述の実施例におけるキヤリパ１０
はシングルピストン型であるが、ダブルピストン
型のキヤリパにおいても、その特有の構造に対応
した硬度分布で摩擦パツドを形成することができ
るのである。

前述の実施例における摩擦材２４，２６は、デ
イスクロータ２の円周方向において、その硬度が
連続的に変化するように形成されているが、段階
的に変化するように形成されてもよい。すなわ
ち、第８図に示されるように、摩擦パツド３８
は、３種類の硬度の異なる直方体状の摩擦材４
０，４２，４４がデイスクロータ２の円周方向に
対して直角を成して裏金４６に固着され、第９図
に示されるような硬度分布を備えてもよいのであ
る。

また、摩擦材２４，２６の材質は、石綿を合成
樹脂等で結合させる所謂有機ライニングのみなら
ず、金属粉を成形及び焼結して製作する所謂無機
ライニングであつてもよい。

更に、前述の実施例において硬度分布が面圧を
均一化し得るものとされた摩擦材２４，２６がデ
イスクロータ２の両側に配設されているが、偏摩
耗の生じ易い側の片方のみ用いられてもよいので
ある。

尚、上述したのはあくまでも本考案の一実施例
であり、本考案はその精神を逸脱しない範囲にお
いて種々変更が加えられ得るものである。

以上詳記したように、本考案によれば、デイス
クロータの円周方向の偏摩耗が生じないので、摩
擦パツドの寿命の短縮化及び制動時のアイドルス
トロークの増大が防止され、摩擦パツドの偏摩耗
に起因する制動感覚の悪化や摩擦パツドの引き摺
りが解消される優れた効果が生ずるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例であるデイスクブレ
ーキの上面図である。第２図は第１図の要部を示
す図である。第３図は第１図の実施例における摩
擦パツドの硬度分布を示す図である。第４図及び
第５図は第１図の実施例における摩擦パツドの製
造方法をそれぞれ示す図である。第６図は従来の
摩擦パツドの押圧面における面圧を示す図であ
る。第７図は第１図の実施例における摩擦パツド
の摩耗状態を示す図である。第８図及び第９図は
本考案の他の実施例における第２図及び第３図に
相当する図である。 ２：デイスクロータ、６，８，３８：摩擦パツ
ド、２２，２３：押圧面、２４，２６，４０，４
２，４４：摩擦材、２８，３０，４６：裏金。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 車両の車輪と共に回転するデイスクロータと、 そのデイスクロータの両側に配設され、それぞ
   れ摩擦材とその摩擦材の裏面に固着された裏金と
   を備えた一対の摩擦パツドと、 それら摩擦パツドをデイスクロータの回転軸に
   平行な方向に移動可能に支持するパツド支持装置
   と、 摩擦パツドをデイスクロータに押圧するパツド
   押圧装置と、 そのパツド押圧装置を前記デイスクロータの片
   側において片持状に支持する非回転部材と を含む車両用デイスクブレーキにおいて、 前記一対の摩擦パツドの少なくとも一方の摩擦
   材の前記デイスクロータ円周方向における硬度分
   布を、前記パツド押圧装置と前記裏金との当接位
   置近傍部以外の一般部分に関しては、パツド押圧
   装置が片持状であるために車両前進中の制動時に
   当該パツド押圧装置に生じる回転モーメントによ
   つてデイスクロータに強く押圧される側の端から
   弱く押圧される側の端に向かうに従つて硬度が直
   線的に高くなり、前記当接位置近傍部に関して
   は、前記一般部分の硬度分布を表す傾斜した直線
   より硬度が低くなる非線形分布としたことを特徴
   とする車両用デイスクブレーキ。