(57)【要約】【課題】ディスクロータやブレーキパッドに付着した異物の除去を促進することができるディスクブレーキ装置を提供する。【解決手段】ディスクロータ６に対して押圧されるブレーキパッド２と、ブレーキパッドにおけるディスクロータの回転方向の入口側端部および出口側端部にそれぞれ設けられ、ディスクロータの周方向に突出する突出部３と、突出部を支持するパッド支持部４と、入口側端部に配置された突出部を支持するパッド支持部に設けられた振動アクチュエータ５と、を備え、振動アクチュエータは、入口側端部に配置された突出部に対してディスクロータの径方向外側に配置され、振動アクチュエータは、制動時にブレーキパッドから突出部を介して伝達される荷重により作動し、ブレーキパッドに対して振動を付与する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクロータに対して押圧されるブレーキパッドと、
前記ブレーキパッドにおける前記ディスクロータの回転方向の入口側端部および出口側端部にそれぞれ設けられ、前記ディスクロータの周方向に突出する突出部と、
前記突出部を支持するパッド支持部と、
前記入口側端部に配置された前記突出部を支持する前記パッド支持部に設けられた振動アクチュエータと、
を備え、
前記振動アクチュエータは、前記入口側端部に配置された前記突出部に対して前記ディスクロータの径方向外側に配置され、
前記振動アクチュエータは、制動時に前記ブレーキパッドから前記突出部を介して伝達される荷重により作動し、前記ブレーキパッドに対して振動を付与する
ことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディスクロータとブレーキパッドを有するディスクブレーキ装置がある。例えば、特許文献１には、摩擦材14に施される面取り又は削除は、トレーリング側の耳部16とディスクロータ１回転中心とを結ぶ線分を直径とする仮想円18の内側に存在する摩擦材14部分のみとされているので、制動時に摩擦材14が引き摺られる力がトレーリング側耳部16よりもディスクロータ１回転外周側にかかるものとなっているディスクブレーキ装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１のディスクブレーキ装置では、トレーリング側耳部16を支点として、ブレーキパッド４がディスクロータ１回転外周側に回転するモーメントが発生するので、ブレーキパッド４のリーディング側耳部17が、該耳部17を支持するマウンティングプレート29に押し付けられる。詰まり、ブレーキパッド４がマウンティングプレート29に固定されることとなるので、ブレーキパッド４のディスクロータ１回転周方向の振動を制止することができ、ブレーキ油圧の高低に拘らずブレーキ鳴きを抑制することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−２９４４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ディスクブレーキ装置では、ディスクロータとブレーキパッドの間に異物が存在すると、制動に係るドライバビリティが変化することがある。例えば、低温時に異物が挟まった状態で制動がなされると、摩擦面での摩擦係数が変動して運転者が違和感を覚える可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、ディスクロータやブレーキパッドに付着した異物の除去を促進することができるディスクブレーキ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のディスクブレーキ装置は、ディスクロータに対して押圧されるブレーキパッドと、前記ブレーキパッドにおける前記ディスクロータの回転方向の入口側端部および出口側端部にそれぞれ設けられ、前記ディスクロータの周方向に突出する突出部と、前記突出部を支持するパッド支持部と、前記入口側端部に配置された前記突出部を支持する前記パッド支持部に設けられた振動アクチュエータと、を備え、前記振動アクチュエータは、前記入口側端部に配置された前記突出部に対して前記ディスクロータの径方向外側に配置され、前記振動アクチュエータは、制動時に前記ブレーキパッドから前記突出部を介して伝達される荷重により作動し、前記ブレーキパッドに対して振動を付与することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るディスクブレーキ装置は、ディスクロータに対して押圧されるブレーキパッドと、ブレーキパッドにおけるディスクロータの回転方向の入口側端部および出口側端部にそれぞれ設けられ、ディスクロータの周方向に突出する突出部と、突出部を支持するパッド支持部と、入口側端部に配置された突出部を支持するパッド支持部に設けられた振動アクチュエータと、を備え、振動アクチュエータは、入口側端部に配置された突出部に対してディスクロータの径方向外側に配置され、振動アクチュエータは、制動時にブレーキパッドから突出部を介して伝達される荷重により作動し、ブレーキパッドに対して振動を付与する。本発明に係るディスクブレーキ装置によれば、ディスクロータやブレーキパッドに付着した異物の除去を促進することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係るディスクブレーキ装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図２は、実施形態のディスクブレーキ装置の要部を示す図である。
【図３】図３は、制動開始直後の状態を示す図である。
【図４】図４は、アクチュエータに作用する荷重の説明図である。
【図５】図５は、板バネの変形を示す図である。
【図６】図６は、スイッチが作動した状態を示す図である。
【図７】図７は、ブレーキパッドの振動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態に係るディスクブレーキ装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１１】
［第１実施形態］
図１から図７を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、ディスクブレーキ装置に関する。図１は、本発明の実施形態に係るディスクブレーキ装置の概略構成を示す平面図、図２は、実施形態のディスクブレーキ装置の要部を示す図、図３は、制動開始直後の状態を示す図、図４は、アクチュエータに作用する荷重の説明図、図５は、板バネの変形を示す図、図６は、スイッチが作動した状態を示す図、図７は、ブレーキパッドの振動を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態のディスクブレーキ装置１は、ブレーキパッド２と、突出部３（３Ａ，３Ｂ）と、パッド支持部４と、振動アクチュエータ５と、ディスクロータ６とを含んで構成されている。本実施形態では、ディスクブレーキ装置１が車両に搭載されたブレーキ装置である場合を例に説明する。
【００１３】
ブレーキパッド２は、ディスクロータ６に対して押圧されて、ディスクロータ６の回転を規制する。ブレーキパッド２は、ディスクロータ６を挟んで軸方向の一方側と他方側にそれぞれ配置されている。なお、本明細書では、特に記載しない場合、「軸方向」はディスクロータ６の軸方向を示し、「径方向」はディスクロータ６の半径方向を示し、「周方向」はディスクロータ６の周方向を示すものとする。
【００１４】
ディスクブレーキ装置１は、油圧等を駆動源とするキャリパーによって、一対のブレーキパッド２をディスクロータ６に対して押圧する。ディスクロータ６に対して押圧された一対のブレーキパッド２は、ディスクロータ６を挟み込み、ディスクロータ６と摩擦接触する。これにより、ディスクロータ６の回転が規制され、ディスクロータ６と連結された車輪に制動力が発生する。
【００１５】
ブレーキパッド２におけるディスクロータ６の回転方向の入口側端部２Ａおよび出口側端部２Ｂには、それぞれ突出部３が設けられている。なお、ディスクロータ６の回転方向は、特に記載しない場合、ディスクロータ６の主回転方向であるものとする。例えば、ディスクブレーキ装置１が車両に搭載される場合、ディスクロータ６の主回転方向は、前進走行時の回転方向となる。回転方向の入口側とは、ディスクロータ６の摩擦接触部が、回転方向に沿って一対のブレーキパッド２の間の空間部に進入するときの入口側である。また、回転方向の出口側とは、ディスクロータ６の摩擦接触部が、一対のブレーキパッド２の間の空間部から進出するときの出口側である。
【００１６】
入口側端部２Ａに設けられた突出部３である入口側突出部３Ａ、および出口側端部２Ｂに設けられた突出部３である出口側突出部３Ｂは、それぞれ周方向に突出している。入口側突出部３Ａは、回転方向の入口側に向けて突出している。出口側突出部３Ｂは、回転方向の出口側に向けて突出している。各突出部３Ａ，３Ｂの形状は、軸方向から見た平面視において、それぞれ矩形あるいは正方形の形状である。
【００１７】
パッド支持部４は、突出部３を支持する支持部材である。パッド支持部４は、入口側突出部３Ａを支持する第一支持部４Ａと、出口側突出部３Ｂを支持する第二支持部４Ｂを有する。第一支持部４Ａは、ブレーキパッド２に対して回転方向の入口側に配置されている。第二支持部４Ｂは、ブレーキパッド２に対して回転方向の出口側に配置されている。第一支持部４Ａと第二支持部４Ｂとは、ブレーキパッド２よりも径方向の内側において互いに接続されている。パッド支持部４は、取付部４Ｃにおいて、車体に固定されている
【００１８】
パッド支持部４は、突出部３に対応する凹部４Ｄ，４Ｅを有する。第一凹部４Ｄは、第一支持部４Ａに形成されており、入口側突出部３Ａに対応する。第二凹部４Ｅは、第二支持部４Ｂに形成されており、出口側突出部３Ｂに対応する。平面視における第一凹部４Ｄの幅（径方向の幅）は、入口側突出部３Ａの幅よりもわずかに大きい。また、平面視における第一凹部４Ｄの奥行き（周方向の奥行き）は、入口側突出部３Ａの長さ（突出量）よりも小さい。同様に、平面視における第二凹部４Ｅの幅は、出口側突出部３Ｂの幅よりもわずかに大きい。また、平面視における第二凹部４Ｅの奥行きは、出口側突出部３Ｂの長さよりも小さい。入口側突出部３Ａは、第一凹部４Ｄに挿入されており、第一凹部４Ｄによって支持される。出口側突出部３Ｂは、第二凹部４Ｅに挿入されており、第二凹部４Ｅによって支持される。パッド支持部４は、制動時にブレーキパッド２がディスクロータ６と摩擦接触しているときのブレーキパッド２の移動を規制する。すなわち、パッド支持部４は、制動時にディスクロータ６からブレーキパッド２に伝えられる力を受け止めて、ブレーキパッド２の移動を規制する。
【００１９】
ブレーキパッド２がディスクロータ６に摩擦接触すると、ブレーキパッド２にはディスクロータ６と共周りする方向の力が作用する。これにより、出口側突出部３Ｂの先端は第二凹部４Ｅの底部に当接して、底部によって支持される。また、制動時には、ブレーキパッド２に対して、出口側突出部３Ｂを支点として回転する方向の回転力（図３の矢印Ｙ１参照）が作用する。これにより、入口側突出部３Ａは、径方向外側に移動して、振動アクチュエータ５や第一凹部４Ｄによって支持される。
【００２０】
ここで、ディスクブレーキ装置１における制動に係るドライバビリティの低下を抑制できることが望まれている。例えば、異物がディスクロータ６とブレーキパッド２との間に混入した状態で、低温で摺り合わせが行われると、ディスクロータ６の摩擦面が滑らかになるなどして、摩擦係数μが変動してしまうことがある。これにより、ブレーキ操作力と発生する制動力との関係が変動し、ドライバビリティの変化を招く可能性がある。
【００２１】
本実施形態に係るディスクブレーキ装置１は、振動アクチュエータ５を有する。振動アクチュエータ５は、制動時にブレーキパッド２から入口側突出部３Ａを介して伝達される荷重により作動し、ブレーキパッド２に対して振動を付与する。これにより、ディスクロータ６の摩擦面やブレーキパッド２の摩擦面から異物を削り落とすことができる。よって、本実施形態のディスクブレーキ装置１によれば、制動に係るドライバビリティの変動が抑制される。
【００２２】
図２を参照して、振動アクチュエータ５について説明する。振動アクチュエータ５は、アクチュエータ本体７と、スイッチ８と、板バネ９と、支持板１０を含んで構成されている。振動アクチュエータ５は入口側突出部３Ａに対して径方向外側に配置されている。第一支持部４Ａは、アクチュエータ５を収容する収容部４Ｆを有する。収容部４Ｆは、第一凹部４Ｄの側壁面４Ｇに形成された凹部である。収容部４Ｆは、入口側突出部３Ａの径方向外側面３Ｃと対向する位置に設けられている。
【００２３】
板バネ９は、収容部４Ｆの最奥部、すなわち径方向外側の底部に配置されている。板バネ９は、金属等の板状の部材を予め略円形に丸めたバネである。支持板１０は、板バネ９とスイッチ８との間に挟まれている。つまり、スイッチ８は、支持板１０および板バネ９を介して収容部４Ｆの底面によって支持されている。アクチュエータ本体７は、スイッチ８と入口側突出部３Ａとの間に配置されている。アクチュエータ本体７の先端７Ａは入口側突出部３Ａの径方向外側面３Ｃに当接しており、基端７Ｂはスイッチ８に当接している。
【００２４】
本実施形態のアクチュエータ本体７は、電動アクチュエータである。アクチュエータ本体７は、例えば、ピエゾ素子（圧電素子）であり、印加される電圧の値に応じて伸縮する。アクチュエータ本体７は、印加される電圧の大きさに応じて伸び量が変化する。板バネ９は、少なくともアクチュエータ本体７の先端が収容部４Ｆから突出するように、アクチュエータ本体７に対して付勢力を作用させる。
【００２５】
次に、振動アクチュエータ５の動作について説明する。まず、制動開始直後から、図３を参照して説明するように、ブレーキパッド２に対して回転力が作用する。制動開始時にブレーキパッド２がディスクロータ６に摩擦接触すると、ブレーキパッド２に対して、矢印Ｙ１で示す回転力が作用する。この回転力（Ｙ１）は、入口側突出部３Ａを径方向の外側に向けて移動させる。これにより、入口側突出部３Ａの径方向外側面３Ｃは、アクチュエータ本体７を収容部４Ｆ内部に向けて押し込む。すなわち、ブレーキパッド２から入口側突出部３Ａを介して、径方向外側へ向かう荷重がアクチュエータ５に作用する。図４に示すように、径方向外側へ向かう荷重Ｆがアクチュエータ５に作用することで、荷重Ｆにより、板バネ９が撓む。
【００２６】
入口側突出部３Ａが更にアクチュエータ５を押圧すると、図５に示すように、撓んだ板バネ９が収容部４Ｆの内壁にあたり、内壁によって支持される。収容部４Ｆの内壁によって支持されることで、板バネ９の径方向の変形が抑制され、板バネ９のばね係数が大きな値に変化する。すなわち、本実施形態の板バネ９は、収容部４Ｆの内壁に当接することで剛性がアップする２段バネとなっている。
【００２７】
剛性がアップした板バネ９の径方向の変形が抑制されることにより、入口側突出部３Ａから入力される荷重Ｆの値が大きくなる。これにより、図６に示すようにスイッチ８が圧縮され、スイッチ８が作動する。スイッチ８は、一定以上の荷重が入力されることで、ＯＦＦからＯＮに切り替わるものである。スイッチ８が作動してＯＮに切り替わると、アクチュエータ本体７に電圧が印加される。アクチュエータ本体７に電圧が印加されることで、アクチュエータ本体７に電流が流れ、アクチュエータ本体７が伸びる。
【００２８】
アクチュエータ本体７に印加される電圧の波形は、例えば、周期的に変化する。これにより、図７に示すように印加電圧の大きさに応じてアクチュエータ本体７が伸縮し、入口側突出部３Ａを径方向に振動させる。すなわち、アクチュエータ本体７は、ブレーキパッド２に対して振動を付与する。ブレーキパッド２が径方向に振動することで、ブレーキパッド２がディスクロータ６に対して径方向に相対的に移動し、ブレーキパッド２とディスクロータ６との接触位置が変化する。
【００２９】
アクチュエータ本体７の伸縮運動により、ブレーキパッド２が径方向に微小振動する。これにより、ブレーキパッド２とディスクロータ６との間に異物が挟まっていたとしても、その異物が削り落とされ、あるいは剥がされて取り除かれる。つまり、ディスクロータ６やブレーキパッド２に付着した異物の除去が促進される。その結果、摩擦係数μの変動が抑制されることとなる。よって、本実施形態のディスクブレーキ装置１によれば、制動に係るドライバビリティの変化が抑制される。
【００３０】
アクチュエータ本体７に印加される電圧の波形は、例えば、ｓｉｎ波や矩形波である。電圧波形の周期は、例えば、適合実験の結果等に基づいて適宜定められる。なお、ディスクロータ６の回転速度に応じて、印加電圧の波形の周期が可変とされてもよい。例えば、異物を削り落とす効果が高い周波数でアクチュエータ本体７に対する印加電圧を変化させることが好ましい。また、温度条件等に応じて、波形の周期が可変とされてもよい。
【００３１】
なお、アクチュエータ本体７は、圧電素子には限定されない。その他のアクチュエータが用いられてもよい。また、突出部３の形状やアクチュエータ５の配置、板バネ９の形状その他は適宜変更可能である。例えば、板バネ９に代えてコイルスプリング等が用いられてもよい。
【００３２】
上記の実施形態に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  ディスクブレーキ装置
２  ブレーキパッド
２Ａ  入口側端部
２Ｂ  出口側端部
３  突出部
３Ａ  入口側突出部
３Ｂ  出口側突出部
３Ｃ  径方向外側面
４  パッド支持部
４Ｆ  収容部
５  振動アクチュエータ
６  ディスクロータ
７  アクチュエータ本体７
８  スイッチ
９  板バネ
１０  支持板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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