(57)【要約】【課題】ブレーキ・パッドとロータとが凍り付いても再発進を容易にすることを可能とする。【解決手段】裏金７に取り付けたパッド部材９の制動接触面９ｅがディスク・ブレーキ装置１のロータ・ディスク面に対向配置され、制動接触面９ｅがロータ・ディスク面に押し付けられて制動を行わせるブレーキ・パッド５であって、制動接触面９ｅに、水分を溜めることが可能な水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを裏金７方向へ向けて穿設したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏金に取り付けたパッド部材の制動接触面がディスク・ブレーキ装置のロータ・ディスク面に対向配置され、前記制動接触面が前記ロータ・ディスク面に押し付けられて制動を行わせるブレーキ・パッドであって、
前記制動接触面に、水分を溜めることが可能な水溜部を前記裏金方向へ向けて穿設した、
ことを特徴とするブレーキ・パッド。
【請求項２】
請求項１記載のブレーキ・パッドであって、
前記水溜部は、前記パッド部材の摩耗限界を上回る深さを備えた、
ことを特徴とするブレーキ・パッド。
【請求項３】
請求項２記載のブレーキ・パッドであって、
前記水溜部は、前記パッド部材を貫通するように形成された水溜孔である、
ことを特徴とするブレーキ・パッド。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のブレーキ・パッドであって、
前記水溜部は、前記ロータ・ディスク面に直交するように形成された、
ことを特徴とするブレーキ・パッド。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のブレーキ・パッドであって、
前記パッド部材は、上下対称形状であり、
前記水溜部は、上下対称に配置形成された、
ことを特徴とするブレーキ・パッド。
【請求項６】
請求項５記載のブレーキ・パッドであって、
前記水溜部は、上下各２カ所に配置形成された、
ことを特徴とするブレーキ・パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等のディスク・ブレーキに供されるブレーキ・パッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のブレーキ・パッドとして、特許文献１に記載のディスク・ブレーキ装置に用いられたものがある。
【０００３】
このブレーキ・パッドは、裏金に取り付けられたパッド部材からなり、パッド部材の制動接触面がディスク・ブレーキ装置のロータ・ディスク面に対向配置され、制動接触面がロータ・ディスク面に押し付けられて制動を行わせるものである。
【０００４】
かかるディスク・ブレーキ装置では、寒冷地などにおいて、ホイール・ハウス内に堆積した雪が解けてブレーキ・パッドとロータとの間に流れ込み、この雪解け水が車両停止中に凍結し、ブレーキ・パッドとロータとが凍り付くという問題があった。
【０００５】
この凍り付きの問題は、対向ピストン型の固定タイプ、単シリンダ型のフローティング・タイプのいずれのブレーキ・キャリパにおいても起こり、４輪の凍り付き等により再発進が困難となり、或いは不能になるという問題があった。
【０００６】
すなわち、凍り付いた状況では、ブレーキ・ペダルを踏み込んだ状態に等しく、１速でアクセル全開にして急発進モードとしても車輪が回転しないか、回転しづらいものであった。
【０００７】
特に、高性能車に搭載される対向ピストン型のブレーキ・キャリパは大容量でパッド部材の制動接触面が大きく且つロータの外径サイズが大きいものとなる。
【０００８】
このため、制動接触面とロータ・ディスク面との間に凍り付きが起こると、再発進のための凍り付き解消トルクは１輪で１５００Ｎ／ｍにもなり、より大きな軸回転トルクが必要となる。
【０００９】
また、ブレーキ制動性能を向上させるためにパッド部材の密度を低くすると、パッド部材に保水し易くなり、パッド部材の制動接触面とロータ・ディスク面との間に均一な水膜ができる。この水膜が凍結した場合、強力な接着剤のような張り付き状況となっていた。
【００１０】
さらに、対向ピストン型の固定タイプは、単シリンダ型のフローティング・タイプに比較してブレーキ・パッドの取り付け剛性が高く、凍り付き時にアクセル操作をしてロータ側にトルクを伝達してもブレーキ・パッドがロータ周方向へ殆ど動かないため、凍り付き解消がより困難となっている。
【００１１】
このように凍り付いたブレーキ・パッドをロータから引き剥がして観察すると、凍り付きの発生した制動接触面が鏡面状態となっていた。
【００１２】
したがって、凍り付き発生時は、ほぼ全体が均等に降温されたと推定することができ、この降温状況に着目した。
【００１３】
【特許文献１】特開平７−１６７１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
解決しようとする問題点は、雪解け水が車両停止中に凍結し、ブレーキ・パッドとロータとが凍り付くと再発進が困難となり、或いは不能になる点である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、ブレーキ・パッドとロータとが凍り付いても再発進を容易にするため、裏金に取り付けたパッド部材の制動接触面がディスク・ブレーキ装置のロータ・ディスク面に対向配置され、前記制動接触面が前記ロータ・ディスク面に押し付けられて制動を行わせるブレーキ・パッドであって、前記制動接触面に、水分を溜めることが可能な水溜部を前記裏金方向へ向けて穿設したことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、裏金に取り付けたパッド部材の制動接触面がディスク・ブレーキ装置のロータ・ディスク面に対向配置され、前記制動接触面が前記ロータ・ディスク面に押し付けられて制動を行わせるブレーキ・パッドであって、前記制動接触面に、水分を溜めることが可能な水溜部を前記裏金方向へ向けて穿設した。
【００１７】
このため、水溜部で溜められた水の熱容量をパッド部材の制動接触面とディスク・ブレーキ装置のロータ・ディスク面との間の水膜よりも相対的に高くすることができる。
【００１８】
したがって、水溜部の水と制動接触面及びロータ・ディスク面間の水膜との間の降温に時間差を形成することができ、水膜の凍結に応じて水溜部から水を流出させることができる。
【００１９】
この時間差による水の流出により制動接触面及びロータ・ディスク面間に凍結の時間差を形成させ、不均一な凍結面を実現し、再発進のための凍り付き解消トルクを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
ブレーキ・パッドとロータとが凍り付いても再発進を容易にするという目的を、パッド部材の制動接触面への水溜部の穿設により実現した。
【実施例１】
【００２１】
［パッド部材］
図１は、ブレーキ・パッドの斜視図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図、図３は、ディスク・ブレーキ装置のロータとブレーキ・パッドとの関係を示す概略図である。
【００２２】
図１〜図３のように、ディスク・ブレーキ装置１は、高性能車用の、例えば対向ピストン型の固定タイプであり、ロータ３は外径の大きなものが採用されている。
【００２３】
ブレーキ・パッド５は、ロータ３を挟むように一対配置されている。この各ブレーキ・パッド５は、矩形板状の裏金７にパッド部材９を取り付けたものであり、上下対称形状に形成されている。ブレーキ・パッド５の上下対称形状は、ブレーキ・パッド５を上下逆転しての使用を可能とするためである。
【００２４】
パッド部材９は、上下面９ａ、９ｂ、幅方向面９ｃ，９ｄが傾斜面として形成され先端に矩形の制動接触面９ｅを備えている。パッド部材９の材質としては、ブレーキ制動性能を向上させるために密度を低くしたものが採用されている。
【００２５】
この各ブレーキ・パッド５は、パッド部材９の制動接触面９ｅがディスク・ブレーキ装置１の各ロータ・ディスク面３ａ，３ｂに対向配置されている。
【００２６】
そして、図示しないブレーキ・キャリパに設けられた一対の対向ピストンがブレーキ液圧により作動し、前記両ブレーキ・パッド５の各制動接触面９ｅが前記ロータ・ディスク面３ａ，３ｂに押し付けられて制動を行わせる。
［水溜孔］
前記各制動接触面９ｅには、水分を溜めることが可能な水溜部として断面円形の水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが前記裏金７方向へ向けて穿設されている。水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの径は、水が表面張力で浸入しなくはならない程度のものであり、本実施例において例えばφ６に形成されている。
【００２７】
ブレーキ・パッド５の交換を考慮すると水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、パッド部材９の摩耗限界を上回る深さを少なくとも備えれば良く、この場合、摩耗限界は、一般に１００００ｋｍ走行相当程度の摩耗量を設定している。
【００２８】
本実施例において、前記水溜孔１１は、例えば前記パッド部材９を裏金７に至るまで貫通形成され、前記ロータ・ディスク面３ａ，３ｂに直交するように形成されている。この水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、各制動接触面９ｅの角部付近で上下各２カ所の計４カ所に上下対称に配置形成されている。
［不均一な凍結面］
図４は、水の流出を示す斜視図である。
【００２９】
図３のように、寒冷地等では、ホイール・ハウス内に堆積した雪１３が解けるとブレーキ・パッド５とロータ３との間に矢印のように流れ込み、この雪解け水がブレーキ・パッド５のパッド部材９に浸み込むと共にブレーキ・パッド５の制動接触面９ｅとロータ３のロータ・ディスク面３ａ，３ｂとの間に水膜１５を形成する。この水膜１５等が車両停止中に凍結し、ブレーキ・パッド５とロータ３とが凍り付く。
【００３０】
この場合、前記のように雪解け水がブレーキ・パッド５とロータ３との間に流れ込んだとき、その一部が前記水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに収容される。この水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ内の水は、ブレーキ・パッド５とロータ３との間の水膜１５よりも容積が大きく、熱容量が相対的に高くなる。
【００３１】
このため、水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ内の水と制動接触面９ｅ及びロータ・ディスク面３ａ，３ｂ間の水膜１５との間の降温に時間差を形成することができ、水膜１５の凍結に応じて水溜孔１１ａ，１１ｂから図３のように水１７を流出させる。
【００３２】
この時間差による水１７の流出により制動接触面９ｅ及びロータ・ディスク面３ａ，３ｂ間に凍結の時間差を形成させ、不均一な凍結面を実現し、再発進のための凍り付き解消トルクを低減させる。
【００３３】
なお、図では、上部の水溜孔１１ａ，１１ｂからの水の流出を示すが、下部の水溜孔１１ｃ，１１ｄからも水は流出する。但し、上部の水溜孔１１ａ，１１ｂからの水は、制動接触面９ｅの上下中央部へ向けて流出するのに対し、下部の水溜孔１１ｃ，１１ｄからの水は、さらに下方へ流出するため、不均一な凍結面実現への影響は小さい。
【００３４】
そして、再発進のための凍り付き解消トルクは、水溜孔のない従来の対向ピストン型のブレーキ・キャリパが１輪で１５００Ｎ／ｍにもなっていたものが、本実施例の水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを備えた対向ピストン型のブレーキ・キャリパでは、１輪で６００Ｎ／ｍにまで低減した。
［実施例１の効果］
本発明実施例は、裏金７に取り付けたパッド部材９の制動接触面９ｅがディスク・ブレーキ装置１のロータ・ディスク面３ａ，３ｂに対向配置され、前記制動接触面９ｅが前記ロータ・ディスク面３ａ，３ｂに押し付けられて制動を行わせるブレーキ・パッド５であって、前記制動接触面９ｅに、水分を流出可能に収容する水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを前記裏金７方向へ向けて穿設した。
【００３５】
このため、水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄで溜められた水の熱容量がパッド部材９の制動接触面９ｅとディスク・ブレーキ装置１のロータ・ディスク面３ａ，３ｂとの間の水膜１５よりも相対的に高くすることができる。
【００３６】
したがって、水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの水と制動接触面９ｅ及びロータ・ディスク面３ａ，３ｂ間の水膜１５との間の降温に時間差を形成することができ、水膜１５の凍結に応じて水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄから水を流出させることができる。
【００３７】
この時間差による水の流出により制動接触面９ｅ及びロータ・ディスク面３ａ，３ｂ間に凍結の時間差を形成させ、不均一な凍結面を実現し、再発進のための凍り付き解消トルクを低減させることができる。
【００３８】
前記水溜孔１１は、前記パッド部材９の摩耗限界を上回る深さを備えた。
【００３９】
このため、パッド部材９の摩耗限界によるブレーキ・パッド５の交換に至るまで水溜孔１１を機能させることができる。
【００４０】
前記水溜孔１１は、前記パッド部材９を貫通するように形成された。
【００４１】
このため、水溜孔１１の摩耗限界を上回る深さの形成を容易に行わせることができる。
【００４２】
前記水溜孔１１は、前記ロータ・ディスク面３ａ，３ｂに直交するように形成された。
【００４３】
このため、水溜孔１１に収容された雪解け水を水膜１５の凍結に応じて水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄから確実に流出させることができる。
【００４４】
前記パッド部材９は、上下対称形状であり、前記水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、上下対称に配置形成された。
【００４５】
このため、ブレーキ・パッド５を上下何れの向きに組み込んでも、また、左右輪のどちらに組み込んでも、水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを確実に機能させることができる。
【００４６】
前記水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、上下各２カ所に配置形成された。
【００４７】
このため、ブレーキ・パッド５を上下何れの向きに組み込んでも、また、左右輪のどちらに組み込んでも、水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを機能させ、パッド部材９の幅方向複数箇所において制動接触面９ｅの上下中央側へ水を流出させることができ、水膜１５の凍結に対する不均一な凍結面を大きくし、再発進のための凍り付き解消トルクを確実に低減させることができる。
【００４８】
水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、その大きさ、形状、数を適宜設定することにより、パッド部材９のバネ定数を変化させることができる。このパッド部材９のバネ定数の変化によりブレーキ・パッド５を含む振動系の共振周波数を変化させ、いわゆるブレーキ鳴き現象を低減させることもできる。
【実施例２】
【００４９】
図５は、本発明の実施例２に係り、図２と同一位置におけるブレーキ・パッドの断面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同様であり、同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＡを付し、重複した説明は省略する。
【００５０】
図５のように、本実施例のブレーキ・パッド５Ａは、水溜孔１１Ａａ，１１Ａｂ，１１Ａｃ，１１Ａｄを、実施例１とほぼ同一位置に形成した。なお、図面では、水溜孔１１Ａａ，１１Ａｂが現され、水溜孔１１Ａｃ，１１Ａｄは、かっこを付して示した。
【００５１】
また、ブレーキ・パッド５Ａの上部側となる例えば水溜孔１１Ａａ，１１Ａｂを、制動接触面９ｅ側へ下降傾斜形成し、下部側となる水溜孔１１Ａｃ，１１Ａｄを制動接触面９ｅ側へ上昇傾斜形成した。
【００５２】
したがって、本実施例では、特にブレーキ・パッド５Ａの上下で水溜孔１１Ａａ，１１Ａｂ，１１Ａｃ，１１Ａｄの水を溜める特性、流出特性を異ならせ、不均一な凍結面を実現する。
【００５３】
また、本実施例においても、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。
【実施例３】
【００５４】
図６は、本発明の実施例３に係り、図２と同一位置におけるブレーキ・パッドの断面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同様であり、同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＢを付し、重複した説明は省略する。
【００５５】
図６のように、本実施例のブレーキ・パッド５Ｂは、水溜孔１１Ｂａ，１１Ｂｂ，１１Ｂｃ，１１Ｂｄを、実施例１とほぼ同一位置に形成した。なお、図面では、水溜孔１１Ｂａ，１１Ｂｂが現され、水溜孔１１Ｂｃ，１１Ｂｄは、かっこを付して示した。
【００５６】
また、ブレーキ・パッド５Ｂの上部側となる例えば水溜孔１１Ｂａ，１１Ｂｂを、制動接触面９ｅ側へ上昇傾斜形成し、下部側となる水溜孔１１Ｂｃ，１１Ｂｄを制動接触面９ｅ側へ下降傾斜形成した。
【００５７】
したがって、本実施例では、特にブレーキ・パッド５Ｂの上下で水溜孔１１Ｂａ，１１Ｂｂ，１１Ｂｃ，１１Ｂｄの水を溜める特性、流出特性を異ならせ、不均一な凍結面を実現する。
【００５８】
また、本実施例においても、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。
【実施例４】
【００５９】
図７は、本発明の実施例４に係り、図２と同一位置におけるブレーキ・パッドの断面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同様であり、同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＣを付し、重複した説明は省略する。
【００６０】
図７のように、本実施例のブレーキ・パッド５Ｃは、水溜孔１１Ｃａ，１１Ｃｂ，１１Ｃｃ，１１Ｃｄを、実施例１とほぼ同一位置に形成した。なお、図面では、水溜孔１１Ｃａ，１１Ｃｂが現され、水溜孔１１Ｃｃ，１１Ｃｄは、かっこを付して示した。
【００６１】
また、水溜孔１１Ｃａ，１１Ｃｂ，１１Ｃｃ，１１Ｃｄを、制動接触面９ｅ側へ広がる円錐断面形状とした。
【００６２】
したがって、本実施例では、ブレーキ・パッド５Ｃのパッド部材９の摩耗に応じて孔サイズを変化させることができる。
【００６３】
なお、通常の孔を多段に形成して裏金７側へ順次径を小さくし、同様に摩耗に応じて孔サイズを変化させることもできる。
【００６４】
また、本実施例においても、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。
［その他］
ブレーキ・キャリパは、単シリンダ型のフローティング・タイプにも適用することができ、再発進のための凍り付き解消トルクの低減により、再発進を容易とすることができる。
【００６５】
水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、水分を流出可能に収容することができれば良く、その断面形状は、円形に限らず、例えば、断面三角形、断面四角形、断面菱形、断面楕円形など種種選択することができる。
【００６６】
水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの断面形状として上下非対称の形状を採用するときは、その上下の向きを、水溜孔１１ａ，１１ｂと水溜孔１１ｃ，１１ｄとで逆向きとし、ブレーキ・パッド５が上下何れの向きに取り付けられても水溜孔１１ａ，１１ｂと水溜孔１１ｃ，１１ｄとが同一機能を持つように設定すると良い。
【００６７】
各水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ毎に、その断面形状、断面積の大きさを任意に変えることもできる。
【００６８】
水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを、上下１個ずつ形成することもできる。
【００６９】
ブレーキ・パッド５の上下や、左右輪への取り付け方向が決まっているときは、上側の水溜孔のみの設定とすることもできる。
【００７０】
水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを、パッド部材９の摩耗限界以下の深さに形成することもできる。この場合でも、水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが存在する間は、同様の機能を奏することができる。
【００７１】
水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、水分を流出可能に収容することができれば良く、多少傾斜設定することもできる。
【００７２】
水溜部は、水溜孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに限らず、その他の凹部形状などでも形成することができる。
【００７３】
パッド部材９の密度は、高いものに適用することもできる。
【００７４】
水溜孔１１の径は、φ６以外に設定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】ブレーキ・パッドの斜視図である。（実施例１）
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。（実施例１）
【図３】ディスク・ブレーキ装置のロータとブレーキ・パッドとの関係を示す概略図である。（実施例１）
【図４】水の流出を示す斜視図である。（実施例１）
【図５】ブレーキ・パッドの断面図である。（実施例２）
【図６】ブレーキ・パッドの断面図である。（実施例３）
【図７】ブレーキ・パッドの断面図である。（実施例４）
【符号の説明】
【００７６】
１  ディスク・ブレーキ装置
３ａ，３ｂ  ロータ・ディスク面
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，  ブレーキ・パッド
７  裏金
９  パッド部材
９ｅ  制動接触面
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１Ａａ，１１Ａｂ，１１Ａｃ，
１１Ａｄ，１１Ｂａ，１１Ｂｂ，１１Ｂｃ，１１Ｂｄ，１１Ｃａ，
１１Ｃｂ，１１Ｃｃ，１１Ｃｄ  水溜孔
【図１】
2010144810.tif 000003
【図２】
2010144810.tif 000004
【図３】
2010144810.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010144810.tif 000009