(57)【要約】【課題】  ブレーキパッドの反りによる不具合を低減する。【解決手段】  ディスクロータ１８の摩擦摺動面に圧接される圧接面２０ａを有しディスクロータ１８の回転を制動する摩擦材２０と、摩擦材２０の圧接面２０ａと反対側の面に接合されるパッド裏金２２とを備えるブレーキパッド１４において、パッド裏金２２は、摩擦材２０の側面より突出した突出部２２ａであって、ブレーキパッド１４が配置されるマウンティング部１２と当接される端面２２ｃを有しブレーキパッド１４の移動を規制する突出部２２ａを有する。突出部２２ａには、端面２２ｃの延在方向に溝部３４が設けられる。溝部３４は、突出部２２ａの摩擦材２０側の面に設けられる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクロータの摩擦摺動面に圧接される圧接面を有し前記ディスクロータの回転を制動する摩擦材と、前記摩擦材の前記圧接面と反対側の面に接合されるパッド裏金とを備えるブレーキパッドにおいて、
前記パッド裏金は、前記摩擦材の側面より突出した突出部であって、前記ブレーキパッドが配置されるマウンティング部と当接される端面を含み前記ブレーキパッドの移動を規制する突出部を有し、
前記突出部には、前記端面の延在方向に凹部が設けられたことを特徴とするブレーキパッド。
【請求項２】
前記凹部は、前記突出部の前記摩擦材側の面に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のブレーキパッド。
【請求項３】
前記凹部は、前記摩擦材側の面に近づくにしたがって拡開するように形成されたことを特徴とする請求項２に記載のブレーキパッド。
【請求項４】
前記凹部は、前記突出部の前記摩擦材側の面および前記摩擦材側の面の反対側の面の双方に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のブレーキパッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキパッドに関し、特に、ディスクロータの摩擦摺動面に圧接される圧接面を有しディスクロータの回転を制動する摩擦材と、摩擦材の圧接面と反対側の面に接合されるパッド裏金とを備えるブレーキパッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の制動を行う制動装置の一つとして、ディスクブレーキユニットが知られている。このディスクブレーキユニットでは、通常たとえば特許文献１や特許文献２に記載されるように、摩擦材とパッド裏金が接合されて構成されているブレーキパッドが用いられ、ピストンによりブレーキパッドの摩擦材の圧接面を車輪とともに回転するディスクロータの摩擦摺動面に圧接することにより車両に制動力を与えている。このようなディスクブレーキユニットにおいては、従来より車両に制動力を与えるために摩擦材の圧接面をディスクロータの摩擦摺動面に圧接したときにおけるブレーキ鳴きの低減や、ブレーキパッドの引きずりの抑制などが課題となっている。
【０００３】
このため、たとえば特許文献３では、裏金の摩擦部材側の面とは反対側の面の貫通孔先端周囲に凹部を形成したディスクブレーキパッドが提案されている。また、たとえば特許文献４では、鳴き防止効果を有するディスクブレーキパッドの生産性低下を抑制した製造方法が提案されている。また、たとえば特許文献５および特許文献６では、パッド裏金の一方の面に磁石を固着し、磁石を固着しない面に摩擦材を一体化することにより引きずりを抑制したブレーキパッドが提案されている。
【特許文献１】特開平９−２４２７９４号公報
【特許文献２】特開２００２−５４６６９号公報
【特許文献３】特開２００１−４１２６７号公報
【特許文献４】特開２００２−２９５５５５号公報
【特許文献５】特開平１１−２４１７４１号公報
【特許文献６】特開平１１−３２５１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、ディスクブレーキユニットは、ディスクロータの摩擦摺動面とブレーキパッドの圧接面との摩擦により車両に制動力を与えることから、車両に制動力が与えられるとブレーキパッドは非常に高温になる。このとき、摩擦材とパッド裏金は通常異なる材質で形成されており各々熱による膨張率が異なることから、ブレーキパッドに微小な反りが生じる。パッド裏金は通常、摩擦材の側面より突出し、キャリパのマウンティング部に当接してブレーキパッドの移動を規制する突出部を有している。ブレーキパッドが低温のときは、この突出部の端面はブレーキパッドが収容されるマウンティング部に面接触により当接する。しかし、ブレーキパッドが高温になることによりブレーキパッドに反りが生じると、マウンティング部の当接面と突出部の端面が平行とならず、突出部の端面は、マウンティング部に線接触により当接してしまう。このため、マウンティング部と突出部とがブレーキパッドの圧接方向に摺動しにくくなり、これがブレーキ鳴きやブレーキパッドの引きずり、またはブレーキトルク変動の一因となっている。前述のようにブレーキの鳴きの低減やブレーキパッドの引きずりの抑制などに対して様々な技術が提案されているが、このようにブレーキパッドが高温になったときのブレーキパッドの反りによる不具合を抑制することは困難である。
【０００５】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブレーキパッドの反りによる不具合を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキパッドは、ディスクロータの摩擦摺動面に圧接される圧接面を有しディスクロータの回転を制動する摩擦材と、摩擦材の圧接面と反対側の面に接合されるパッド裏金とを備えるブレーキパッドにおいて、パッド裏金は、摩擦材の側面より突出した突出部であって、ブレーキパッドが配置されるマウンティング部と当接される端面を含みブレーキパッドの移動を規制する突出部を有し、突出部には、端面の延在方向に凹部が設けられている。
【０００７】
車両に制動力を与えるために、ブレーキパッドの圧接面をディスクロータの摩擦摺動面に圧接させたとき、パッド裏金の突出部の端面はマウンティング部の表面に当接する。この態様によれば、突出部にその端面に平行な方向に延在する凹部が設けられていることから、この突出部の端面がマウンティング部の当接面に押しつけられることによりこの凹部近傍の薄肉部が適度に曲げられ、突出部の端面とマウンティング部表面が面接触することが可能となる。これにより、突出部とマウンティング部との間での摺動性を向上させることができ、ブレーキ鳴きの低減、ブレーキパッドの引きずりの抑制、またはブレーキトルクの変動の抑制を実現することができる。
【０００８】
凹部は、突出部の摩擦材側の面に設けられてもよい。ブレーキパッドが高温になると、摩擦材とパッド裏金の熱による膨張率の差などから、通常摩擦材の圧接面が大きく膨張し、パッド裏金は摩擦材の圧接面ほど大きくは膨張しない。このため、ブレーキパッドは  パッド裏金の突出部の摩擦材側の面がディスクロータから離れる方向に反って変形する。この態様によれば、突出部の摩擦材の側に凹部が設けられるので、ディスクロータから離れる方向に反った突出部を、凹部近傍の薄肉部において反りを戻す方向に変形しやすくすることができる。
【０００９】
凹部は、摩擦材側の面に近づくにしたがって拡開するように形成されてもよい。この態様によれば、凹部近傍の薄肉部において突出部を効果的に反りを戻す方向に変形しやすくすることができる。
【００１０】
凹部は、突出部の摩擦材側の面および摩擦材側の面の反対側の面の双方に設けられてもよい。この態様によれば、突出部の端面がマウンティング部に押しつけられることにより凹部近傍の薄肉部において突出部がより容易に曲げられ、突出部の端面とマウンティング部の表面が線接触することを良好に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のブレーキパッドによれば、ブレーキパッドの反りによる不具合を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について詳細に説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るブレーキパッド１４を備えたキャリパ１０を示す図であり、図１（ａ）は、キャリパ１０の側面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）Ａ−Ａ断面図である。キャリパ１０は、図１（ａ）に示されるように、マウンティング部１２、ブレーキパッド１４、シリンダ１６などにより構成される。マウンティング部１２は車両に接続され、キャリパ１０を車両側に固定する。
【００１４】
図１（ｂ）に示されるように、キャリパ１０は、ブレーキパッド１４、マウンティング部１２、シリンダ１６、ピストン２６などを有している。ブレーキパッド１４は、摩擦材２０および摩擦材２０に接合されたパッド裏金２２から構成される。摩擦材２０のパッド裏金２２と接合された面と反対側の面には、圧接面２０ａが形成されている。キャリパ１０には、摩擦材２０の圧接面２０ａが対向するように１対のブレーキパッド１４が設けられている。ディスクロータ１８は、この一対の圧接面２０ａの間に配置される。ディスクロータ１８は図示しない車輪とともに回転可能とされており、車両の前進時においては本図において矢印が示される方向に回転する。
【００１５】
ブレーキパッド１４は、ピストン２６によりディスクロータ１８の摩擦摺動面１８ａに垂直に押圧され、これによりブレーキパッド１４の摩擦材２０の圧接面２０ａがディスクロータ１８の摩擦摺動面１８ａに圧接し、摩擦材２０の圧接面２０ａとディスクロータ１８の摩擦摺動面１８ａとの摩擦力により車輪に制動力を与える。
【００１６】
キャリパ１０は、マウンティング部１２を介して本図において左右方向に変位可能に車体側に取り付けられている。キャリパ１０のシリンダ１６には有底のシリンダ部２４が穿設されており、このシリンダ部２４にピストン２６が摺動可能に嵌挿されている。シリンダ部２４には図示しないポートが設けられ、電磁弁を介して図示しないアキュムレータと連通可能とされている。運転者がブレーキペダルの操作することにより、車両に設けられた図示しない電子制御ユニットが電磁弁を開弁してアキュムレータとシリンダ部２４を連通させ、ブレーキオイルをシリンダ１６に供給してピストン２６を摺動させる。
【００１７】
ブレーキオイルがシリンダ部２４に供給されると、ピストン２６が本図に示される非動作状態から本図の左方向に摺動し、本図の右側のパッド裏金２２を介して本図の右側の摩擦材２０をディスクロータ１８の右の摩擦摺動面１８ａに押圧する。本図の右側の摩擦材２０がディスクロータ１８に押圧されると、ピストン２６の摺動が係止される。ピストン２６が摺動係止された後も、ブレーキオイルがシリンダ部２４に供給されればシリンダ部２４内の圧力が上昇する。その結果、停止したピストン２６が逆にシリンダ部２４の内面を押圧し、シリンダ１６を構成するシリンダハウジング１６ａを本図における右方向に押圧する。シリンダハウジング１６ａは本図の左右方向に変位可能とされているので、シリンダ部２４内の液圧の上昇に伴って、シリンダハウジング１６ａが本図の右方向に変位する。
【００１８】
シリンダハウジング１６ａの非シリンダ形成側には爪３０が形成されており、シリンダハウジング１６ａの右方向への変位に伴って、爪３０が本図の左側のパッド裏金２２を介して左側の摩擦材２０をディスクロータ１８の左の摩擦摺動面１８ａに押圧する。このようにして、一対の摩擦材２０は、ディスクロータ１８を挟持する方向に押圧され、圧接面２０ａはディスクロータ１８の摩擦摺動面１８ａに圧接され、圧接面２０ａと摩擦摺動面１８ａの摩擦力によりディスクロータ１８に制動力が与えられる。
【００１９】
本図において、ディスクロータ１８は下方向に回転することから、ディスクロータ１８の摩擦摺動面１８ａとブレーキパッド１４の圧接面２０ａとの摩擦力により、ブレーキパッド１４は本図の下方向への力が与えられる。これに対し、ブレーキパッド１４は、パッド裏金２２がマウンティング部１２の当接面１２ａに当接されることにより移動が規制される。
【００２０】
図２は、第１の実施形態に係るブレーキパッド１４を示す図であり、（ａ）はブレーキパッド１４の側面図であり、（ｂ）はブレーキパッド１４がディスクロータ１８に圧接された状態を示す図である。
【００２１】
ブレーキパッド１４は、摩擦材２０とパッド裏金２２が接合されて構成されている。摩擦材２０は、ノンメタリック系、ローメタリック系、カーボンメタリック系などの材質により形成される。これに対し、パッド裏金２２は、鉄系の金属材料などにより形成される。摩擦材２０は、ディスクロータ１８の摩擦摺動面１８ａに圧接することによりディスクロータ１８の回転を制動する圧接面２０ａを有している。摩擦材２０の圧接面２０ａと反対側の面において、ブレーキパッド１４とパッド裏金２２は、接着などにより一体的に接合されている。
【００２２】
パッド裏金２２は、ブレーキパッド１４と接合している面を有する接合部２２ｂと、摩擦材２０の側面から突出した突出部２２ａから構成される。本実施形態においては、パッド裏金２２の厚さは５〜６ミリメートルとされており、突出部２２ａが摩擦材２０の側面から突出する突出長さは１０ミリメートルとされている。
【００２３】
突出部２２ａは、ブレーキパッド１４が配置されるマウンティング部１２と当接される端面２２ｃを有している。この端面２２ｃがマウンティング部１２の当接面１２ａと当接することにより、ディスクロータ１８の摩擦摺動面１８ａに摩擦材２０の圧接面２０ａが圧接して摩擦力がブレーキパッド１４に与えられた場合において、ブレーキパッド１４の移動を規制する。
【００２４】
また、突出部２２ａの根本部分であってかつ摩擦材２０側の面には、摩擦材２０側の面に近づくにしたがって拡開するように形成されたＶ字型の溝部３４が形成されている。この溝部３４は、端面２２ｃの延在方向に設けられており、本実施形態においては、端面２２ｃの延在方向の全長にわたって、突出部２２ａに溝部３４が設けられている。
【００２５】
図２（ｂ）に示されるように、シリンダ部２４内の液圧が増圧され、ピストン２６によりディスクロータ１８の摩擦摺動面１８ａに摩擦材２０の圧接面２０ａが圧接されると、その摩擦によって、ブレーキパッド１４が非常に高温となる。  ブレーキパッド１４が非常に高温になると、摩擦材２０とパッド裏金２２は前述のように異なる材質で形成されており各々熱による膨張率が異なることから、本図のように、ブレーキパッド１４に微小な反りが生じる。このとき、摩擦材２０とパッド裏金２２の熱による膨張率の差や、摩擦熱が直接発生する圧接面２０ａ側が特に高温になることなどから、通常は摩擦材２０の圧接面２０ａ側が大きく膨張し、パッド裏金２２は圧接面２０ａほど大きくは膨張しない。このため、一般的にブレーキパッド１４は突出部２２ａがディスクロータから離れる方向に反って変形する。
【００２６】
ここで、図３に第１の実施形態に係るブレーキパッド１４の温度とブレーキパッド１４の反り量との関係を示す。図３（ａ）はブレーキパッド１４の温度とブレーキパッド１４の反り量との関係を示す表であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示される関係をグラフに表したものである。この図３（ａ）および図３（ｂ）は、タイプ１からタイプ４までの４種類のブレーキパッド１４を使って測定を行った結果が示されている。タイプ１からタイプ４のブレーキパッド１４の各々は、パッド裏金２２に設けられた穴数や穴形状、および摩擦材２０に設けられたスリットの数やスリットが延在する方向などが異なっている。測定手順としては、まず摩擦材２０の圧接面２０ａをヒータ側である下向きに載置し、次に、ヒータにより５０℃、１００℃というように５０℃ごとの目標温度に温度を昇温させ、目標温度に達した時点で５分間目標温度を維持した。２５０℃に達した後は、逆に２００℃、１５０℃というように原則として５０℃ごとの目標温度に温度を降温させ、同様に目標温度の達した時点で５分間目標温度を維持した。なお、７０℃まで降温した時点でブレーキパッド１４の反り量がゼロ周辺の値となったことから、１００℃以下では７０℃でのみ測定した。ブレーキパッド１４の反り量の測定は、各目標温度で５分間目標温度を維持したあと、パッド裏金２２の反り量を測定することによって行った。なお、パッド裏金２２が凹形状となる場合の反り量をマイナスの値として測定した。
【００２７】
図３（ａ）および（ｂ）に示されるとおり、ブレーキパッド１４の温度が本測定における最高温度である２５０℃のときは、突出部２２ａがディスクロータ１８から離れる方向に約５０μｍから９０μｍ反って変形している。また、ブレーキパッド１４の温度が通常達し得る１５０℃のときは、パッド裏金２２が凹形状となる方向に、すなわち突出部２２ａがディスクロータ１８から離れる方向に、昇温時で約２０μｍから６０μｍ、降温時で約０μｍから３０μｍ反って変形している。
【００２８】
ブレーキパッド１４が低温のときは、ブレーキパッド１４に反りが生じないため端面２２ｃは当接面１２ａに面接触する。しかし、前述のようにブレーキパッド１４が高温になることによりブレーキパッド１４に反りが生じると、図２において破線で示されるように、端面２２ｃと当接面１２ａが平行とならず、端面２２ｃは当接面１２ａに線接触により当接してしまう。端面２２ｃと当接面１２ａが線接触のままの状態が継続すると、ブレーキ鳴きやブレーキパッドの引きずり、またはブレーキトルク変動の一因となる。
【００２９】
摩擦材２０の圧接面２０ａがディスクロータ１８の摩擦摺動面１８ａに圧接されると、ブレーキパッド１４には図２において左方向に摩擦力によりが与えられる。ブレーキパッド１４に摩擦力が与えられると、突出部２２ａの端面２２ｃがマウンティング部１２の当接面１２ａに押接される。端面２２ｃが当接面１２ａに押接されると、突出部２２ａに曲げモーメントが与えられる。本実施形態において突出部２２ａの根本部分かつ端面２２ｃの延在方向に溝部３４が設けられていることから、端面２２ｃの根本部分の薄肉部２２ｄにおいて断面２次モーメントが小さくなり、溝部３４が形成されていない場合と比べて曲げやすくなっている。このため、端面２２ｃが当接面１２ａに押接されることにより、突出部２２ａは反りを戻す方向に曲げられ、端面２２ｃと当接面１２ａが線接触することを良好に抑制することができる。また、突出部２２ａの摩擦材２０側に凹部としての溝部３４が設けられるので、薄肉部２２ｄにより大きな曲げモーメントを与えることができ、突出部２２ａを反りを戻す方向に変形しやすくすることができる。
【００３０】
Ｖ字型の溝部３４は、ブレーキパッド１４が達することがある高温の温度において、パッド裏金２２が薄肉部２２ｄにおいて曲げられることにより溝部３４が塞がれる程度の幅を有している。これにより、薄肉部２２ｄが、溝部３４が塞がれるまで曲げられることによりパッド裏金２２の強度を確保することができる。
【００３１】
なお、溝部３４は、図２に示されるように、本図の左側の突出部２２ａだけでなく、両方の突出部２２ａに形成される。これにより、ブレーキパッド１４をどのように配置しても同様の効果が得ることができる。また、ブレーキ鳴きなどによりブレーキパッド１４を本図の右側の突出部２２ａが左側に配置されるようにキャリパ１０に取り付けても、同様の効果を得ることができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係るブレーキパッド１４を示す図であり、（ａ）はブレーキパッド１４の側面図であり、（ｂ）はブレーキパッド１４がディスクロータ１８に圧接された状態を示す図である。なお、第１の実施形態と同一の箇所については説明を省略する。
【００３３】
本実施形態においは、図４（ａ）に示されるように、突出部２２ａの根本部分かつ突出部２２ａの摩擦材２０側の面および摩擦材２０側の面の反対側の面の双方に、断面が円弧状の凹部３６が、端面２２ｃの延在方向に形成されている。凹部３６は、端面２２ｃの延在方向全長にわたって形成されている。
【００３４】
図４（ｂ）のように、ディスクロータ１８の摩擦摺動面１８ａに摩擦材２０の圧接面２０ａが圧接されると、ブレーキパッド１４に反りが生じる。本実施形態にかかるブレーキパッド１４によれば、突出部２２ａの摩擦材２０側の面および摩擦材２０側の面の反対側の面の双方に設けられていることから、薄肉部２２ｄにおいて突出部２２ａをより容易に曲げることが可能となり、端面２２ｃと当接面１２ａが線接触することを良好に抑制することができる。また、凹部３６の断面が円弧形状とされることにより、薄肉部２２ｄにおけるクラックの発生や成長を抑制することができる。
【００３５】
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。
【００３６】
溝部３４または凹部３６のような凹部は、突出部２２ａの摩擦材２０側の面と反対側の面のみに設けられてもよい。これによっても、凹部のより形成される薄肉部２２ｄの断面２次モーメントを低減して薄肉部２２ｄにおいて突出部２２ａを曲げやすくすることができ、端面２２ｃと突出部２２ａが線接触することを抑制することができる。
【００３７】
溝部３４または凹部３６のような凹部は、端面２２ｃの延在方向全長にわたって形成されていなくてもよく、端面２２ｃの延在方向の一部において形成されていてもよい。これによっても凹部により形成される薄肉部２２ｄを曲げやすくすることができ、端面２２ｃと突出部２２ａが線接触することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１の実施形態に係るブレーキパッドを備えたキャリパを示す図であり、（ａ）は、キャリパの側面図であり、（ｂ）は、（ａ）Ａ−Ａ断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るブレーキパッドを示す図であり、（ａ）はブレーキパッドの側面図であり、（ｂ）はブレーキパッドがディスクロータに圧接された状態を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るブレーキパッドの温度とブレーキパッドの反り量との関係を示す図であり、（ａ）はブレーキパッドの温度とブレーキパッドの反り量との関係を示す表であり、（ｂ）は（ａ）に示される関係をグラフに表したものである。
【図４】第２の実施形態に係るブレーキパッドを示す図であり、（ａ）はブレーキパッドの側面図であり、（ｂ）はブレーキパッドがディスクロータに圧接された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  キャリパ、  １２  マウンティング部、  １２ａ  当接面、  １４  ブレーキパッド、  １８  ディスクロータ、  １８ａ  摩擦摺動面、  ２０  摩擦材、  ２０ａ  圧接面、  ２２  パッド裏金、  ２２ａ  突出部、  ２２ｂ  接合部、  ２２ｃ  端面、  ２２ｄ  薄肉部、  ３４  溝部、  ３６  凹部。
【図１】
2006348964.tif 000003
【図２】
2006348964.tif 000004
【図３】
2006348964.tif 000005
【図４】
2006348964.tif 000006