(57)【要約】【課題】ラトル音又はクロンク音の発生を防止することができるディスクブレーキを提供する。【解決手段】分割された複数の摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂを備え、Ｈばね１１２が、摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂ同士の間隔を拡げる方向にバイアス力をかける。摩擦パッドが複数個に分割されているため、制動時にトルク受け１０８ａ，１０８ｂに衝突する摩擦パッド一個当りの質量Ｍを小さくできる。また、Ｈばね１１２がバイアス力をかけるため、摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂのいずれかは制動力の反力の方向にあるトルク受け１０８ａ，１０８ｂに常に押接される。よって制動時に、摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂがトルク受け１０８ａ，１０８ｂに衝突する際の衝突速度Ｖを低くできる。摩擦パッドの質量Ｍ及び衝突速度Ｖを小さくすることにより、ラトル音又はクロンク音の発生を防止することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクロータと、
前記ディスクロータに押接されることにより制動力を発生する複数の摩擦パッドと、
前記摩擦パッドの少なくとも１つに前記制動力の発生方向とは反対方向にバイアス力を加えるバイアス手段と、
を備えたディスクブレーキ。
【請求項２】
前記バイアス手段は、前記摩擦パッド同士の間隔を広げる方向にバイアス力を加える、請求項１に記載のディスクブレーキ。
【請求項３】
前記ディスロータの回転方向に応じ、前記バイアス手段によって前記制動力の発生方向とは反対方向にバイアス力を加えられる摩擦パッドが、前記ディスクロータに押接される、請求項１又は２に記載のディスクブレーキ。
【請求項４】
前記バイアス手段は、ばね要素である請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスクブレーキ。
【請求項５】
前記バイアス手段のバイアス力を調整するバイアス力調整手段をさらに備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスクブレーキ。
【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に関し、特に、複数の摩擦パッドを備えたディスクブレーキに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディスクブレーキにおいては、複数の摩擦パッドを備えたディスクブレーキが提案されている。例えば特許文献１では、ディスクロータを挟んで配設されるキャリパの両作用部に、ディスクロータ周方向に並設される複数のシリンダ孔を対向配置し、ディスクロータと各作用部との間に配設される複数の摩擦パッドを、各シリンダ孔の前方にそれぞれ独立して設け、各作用部の隣接するシリンダ孔間の隔壁を、隣接する摩擦パッド間へ突出させて、これら摩擦パッドの裏板側面を支承するトルク受け部を形成すると共に、トルク受け部から隔壁に亘って強度メンバーを埋設することによって、シリンダ孔間のトルク受け部に必要な強度を確保したディスクブレーキの多ポッド対向型キャリパが提案されている。
【特許文献１】登録実用新案第２５４２０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の技術では、制動時にラトル音又はクロンク音が発生することがある。ここで、複数の摩擦パッドを用いずに、１枚のブレーキパッドに低摩擦係数及び高摩擦係数の摩擦材を積層して配置し、低摩擦係数の摩擦材を少し突出させたハイブリッドパッドの構造にすることが考えられる。このハイブリッドパッドでは、低速時の制動における低油圧時は低摩擦係数の摩擦材をディスクロータに押接し、高速時の制動における高油圧時は高摩擦係数の摩擦材をディスクロータに押接することによって、ブレーキの利きと異音の発生の防止とを両立させようとするものである。
【０００４】
しかし、上記のようなハイブリッドパッドでは、双方の摩擦材が連動して作用してしまうため、それぞれの特性に合わせて摩擦材をディスクロータに押接するには不十分な構造である。
【０００５】
すなわち、ブレーキの利きと異音の発生の防止を両立させるため、低摩擦係数の摩擦材と高摩擦係数の摩擦材との両方を１枚のブレーキパッドに設けると、低速時の制動において、裏金が一対であるため、異音の発生の防止に不利な高摩擦係数の摩擦材を完全に離間することができずにディスクロータに当たってしまい異音が発生してしまう。一方、高速時の制動においても、低摩擦係数の摩擦材が、高速で回転するディスクロータに当たってしまうことは好ましくない。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ラトル音又はクロンク音の発生を防止することができるディスクブレーキを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ディスクロータと、ディスクロータに押接されることにより制動力を発生する複数の摩擦パッドと、摩擦パッドの少なくとも１つに制動力の発生方向とは反対方向にバイアス力を加えるバイアス手段と、を備えたディスクブレーキである。
【０００８】
この構成によれば、複数の摩擦パッドを備えるため、制動時に制動力の反力によってトルク受け等の部材に衝突する摩擦パッド一個当りの質量を小さいものとすることができるため、摩擦パッドがトルク受け等に衝突して生じるラトル音又はクロンク音の発生を防止することができる。さらに、この構成では、バイアス手段が、摩擦パッドの少なくとも１つに制動力の発生方向とは反対方向にバイアス力を加えるため、摩擦パッドは制動力の反力の方向にあるトルク受け等の部材に常に押接されるか、近接した状態となる。そのため、制動時に、摩擦パッドが制動力の反力によって加速されてトルク受け等に衝突する際の速度を低くすることができるため、摩擦パッドがトルク受け等に衝突して生じるラトル音又はクロンク音の発生を防止することができる。
【０００９】
この場合、バイアス手段は、摩擦パッド同士の間隔を広げる方向にバイアス力を加えることが好適である。
【００１０】
この構成によれば、バイアス手段は、摩擦パッド同士の間隔を広げる方向にバイアス力を加えるものであれば良いため、バイアス手段として２個の摩擦パッド毎に一づつ当該摩擦パッド同士の間隔を広げる方向のバイアス力を加える要素を備えておけば、いずれかの摩擦パッドは制動力の発生方向とは反対方向にバイアス力を加えられることになり、少ない部品数の簡単な装置構成でラトル音又はクロンク音の発生を防止することができる。
【００１１】
一方、ディスロータの回転方向に応じ、バイアス手段によって制動力の発生方向とは反対方向にバイアス力を加えられる摩擦パッドが、ディスクロータに押接されることが好適である。
【００１２】
この構成によれば、制動力の反力の方向にあるトルク受け等の部材に常に押接されるか近接した状態となっている摩擦パッドがディスクロータに押接されて制動力を発生することになり、制動力の反力を受けても、加速されてトルク受け等に衝突する際の速度を低くすることができるため、摩擦パッドがトルク受け等に衝突して生じるラトル音又はクロンク音の発生を防止することができる。
【００１３】
また、バイアス手段は、ばね要素であるものとできる。
【００１４】
この構成によれば、バイアス手段をばね要素で構成することができるため、簡便な構造のものとすることができる。
【００１５】
あるいは、バイアス手段のバイアス力を調整するバイアス力調整手段をさらに備えたものとできる。
【００１６】
この構成によれば、バイアス力調整手段がバイアス手段のバイアス力を調整するため、任意にバイアス力を調整することができ、例えば経年による各々の部材の変化にも対応することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のディスクブレーキによれば、ラトル音又はクロンク音の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係るディスクブレーキについて添付図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、第１実施形態に係るディスクブレーキシステムの構成を示す図である。図中において油圧系統は太い線で示され、電気系統は細い線で示されている。本実施形態のディスクブレーキシステム１０は、自動車に適用され、ラトル音又はクロンク音の発生を防止しつつ、複数の摩擦パッド１０４ａ〜１０４ｄをディスクロータ１０６に押接させることにより、効率良く車両の制動を行うためのものである。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態のディスクブレーキシステム１０では、運転者によるペダル１２の踏量は油圧によってブースタ２２に伝達される。ブースタ２２は運転者によるペダル１２の踏量を増幅する。ブースタ２２によって増幅されたペダル１２の踏量は、Ｐバルブ２４によって、スピン事故等を防止するため、前輪ブレーキ及び後輪ブレーキへの配分比率を決められる。Ｐバルブ２４によって割り当てられたペダル１２の踏量は、リニア弁２６ａ〜２６ｄを介して調整されて、キャリパ１００ａに設けられたシリンダ１０２ａ，１０２ｂ及びキャリパ１００ｂに設けられた１０２ｃ，１０２ｄを駆動し、各摩擦パッド１０４ａ〜１０４ｄをディスクロータに押接する。
【００２１】
一方、ペダル１２のストローク量はストロークセンサ１４によって検出される。また、ペダル１２の踏力は踏力センサ１６によって検出される。また、前後Ｇ検出センサ１８は車両の前後方向の加速度及び減速度を検出し、車速検出センサ２０は車両の車速を検出する。ストロークセンサ１４、踏力センサ１６、前後Ｇ検出センサ１８及び車速検出センサ２０の出力信号は、制御部５０のセンサ出力検出部５２に送られて検出値とされる。制御部５０の出力演算部５４は、各センサの検出値に基づいて最も適切な各シリンダ１０２ａ〜１０２ｄの駆動量を演算する。制御部５０のアクチュエータ制御出力部５６は、出力演算部５４の演算した駆動量で各シリンダ１０２ａ〜１０２ｄを駆動させるように、リニア弁２６ａ〜２６ｄを所定の開度にするように作動させる。
【００２２】
図２は、第１実施形態に係るキャリパ及び摩擦パッドの構成を示す図である。図２は、図１中のキャリパ１００ａについて示す。シリンダ１０２ａ，１０２ｂについては表示を省略する。図２に示すように、キャリパ１００ａには、摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂが備えられている。摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂは、ディスクロータ１０６が車両の前進及び後進に伴い回転動する方向に沿って、並んで配置されている。摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂは、キャリパ１００ａの周辺側のクリップ１１６を設けられたトルク受け１０８ａ，１０８ｂと、キャリパ１００ａの中央のトルク受け１１０との間でそれぞれ支持されている。キャリパ１００ａの中央のトルク受け１１０には、図３にも拡大して示すように、Ｈばね１１２が備えられている。Ｈばね１１２は、摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂ同士の間隔を拡げる方向にバイアス力Ｍを加える。すなわち、Ｈばね１１２は、特許請求の範囲に記載のバイアス手段として機能する。
【００２３】
従来のディスクブレーキは、図４に示すように単一の摩擦パッド１０４がトルク受け１０８によって支持されている。摩擦パッド１０４とトルク受け１０８との間には、構造上の問題から、完全に取り除くことはできない空隙１１４が存在する。空隙１１４があるため、路面の外乱や制動力によって、摩擦パッド１０４がトルク受け１０８で振動し、摩擦パッド１０４とトルク受け１０８との接触部から衝突音が発生することになる。この場合、路面外乱により摩擦パッド１０４が振動する場合はラトル音が発生し、制動力により摩擦パッド１０４が振動する場合はクロンク音が発生する。
【００２４】
この場合のラトル音及びクロンク音の音量は、摩擦パッド１０４の運動量、すなわち、摩擦パッド１０４の質量Ｍと、摩擦パッド１０４の衝突速度Ｖとの積である、質量Ｍ×衝突速度Ｖに比例する。
【００２５】
そこで、本実施形態では、摩擦パッドを分割して複数の摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂとした。このため、制動時に制動力の反力によってトルク受け１０８ａ，１０８ｂに衝突する摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂの一個当りの質量Ｍを小さいものとすることができるため、摩擦パッドがトルク受け等に衝突して生じるラトル音又はクロンク音の発生を防止することができる。
【００２６】
また、本実施形態では、Ｈばね１１２が、摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂ同士の間隔を拡げる方向にバイアス力をかける。摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂは、ディスクロータ１０６の走行方向すなわち制動力の反力の発生方向に並んで配置されているため、摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂの少なくとも１つには制動力の発生方向とは反対方向にバイアス力が加えられることになる。これにより、摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂのいずれかは制動力の反力の方向にあるトルク受け１０８ａ，１０８ｂに常に押接されるか、近接した状態となる。そのため、制動時に、摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂのいずれかが制動力の反力によって加速されてトルク受け１０８ａ，１０８ｂに衝突する際の衝突速度Ｖを低くすることができるため、摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂがトルク受け１０８ａ，１０８ｂに衝突して生じるラトル音又はクロンク音の発生を防止することができる。
【００２７】
さらに、本実施形態では、Ｈばね１１２は、摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂ同士の間隔を広げる方向にバイアス力を加えるものであれば良いため、２個の摩擦パッド毎に一づつ当該摩擦パッド同士の間隔を広げる方向のバイアス力を加えるＨばね１１２のような要素を備えておけば、いずれかの摩擦パッドは制動力の発生方向とは反対方向にバイアス力を加えられることになり、少ない部品数の簡単な装置構成でラトル音又はクロンク音の発生を防止することができる。特に、本実施形態では、Ｈばね１１２を用いることにより、簡便な構造のものとすることができる。
【００２８】
加えて、本実施形態では、アクチュエータ制御出力部５６が、車両の前進及び後進に伴ってディスクロータ１１６が回転する方向に基づき、図２中でディスクロータ１１６が図中の上から下に回転する場合には、摩擦パッド１０４ａをディスクロータ１１６に押接させるようにシリンダ１０２ａを制御し、図２中でディスクロータ１１６が図中の下から上に回転する場合には、摩擦パッド１０４ｂをディスクロータ１１６に押接させるようにシリンダ１０２ｂを制御することにより、制動力の反力の方向にあるトルク受け１０８ａ，１０８ｂに常に押接されるか近接した状態となっている摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂがディスクロータ１０６に押接されて制動力を発生することになり、制動力の反力を受けても、加速されてトルク受け１０８ａ，１０８ｂに衝突する際の速度Ｖを低くすることができるため、摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂがトルク受け１０８ａ，１０８ｂに衝突して生じるラトル音又はクロンク音の発生を防止することができる。
【００２９】
以下、本発明の第２実施形態について説明する。図６は第２実施形態に係るHばね周辺の構成を示す図であり、図７は第２実施形態に係るHばね周辺を摩擦パッド側から視た様子を示す図である。本実施形態では、Ｈばね１１２のバイアス力を調整する手段を備えている点が上記第１実施形態と異なっている。
【００３０】
図６に示すように、ブースタ２２からの踏力は、マスターシリンダ２８を介してバルブ３０に送られる。バルブ３０は、制御部５０によって制御された量の空気又はその他の流体Ｌをリニア弁３２に供給するようになっている。図６及び図７に示すように、本実施形態のトルク受け１１０は、リニア弁３２から供給された流体Ｌが内部を通過できるようになっている。トルク受け１１０内部を通過した流体Ｌは、トルク受け１１０に設けられた抽入口からＨばね１１２内部に抽入されることによって、制御されたバイアス力Ｍを摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂに供給する。リニア弁３２の開度を調整することによって、Ｈばね１１２のバイアス力Ｍを任意に調整することができる。マスターシリンダ２８、バルブ３０、リニア弁３２は、特許請求の範囲に記載のバイアス力調整手段として機能する。
【００３１】
本実施形態では、マスターシリンダ２８、バルブ３０、リニア弁３２によって、Ｈばね１１２内部に空気等の流体Ｌを抽入することにより、Ｈばね１１２のバイアス力を任意に調節することができる。そのため、例えば、Ｈばね１１２が繰り返して荷重をかけることによってＨばねが消耗する等の経年による各々の部材の変化にも対応することができる。そのため、本実施形態では、ラトル音又はクロンク音の発生を防止する効果が向上したものとなる。
【００３２】
以下、本発明の第３実施形態について説明する。図８は、第３実施形態に係るＨばね周辺の構成を示す図である。本実施形態では、Ｈばね１１２のバイアス力の調整を、Ｈばね１１２に加える熱を変化させることにより行う点が、上記第２実施形態と異なっている。図８に示すように、本実施形態では、電源８０、電源８０からの電圧を制御する出力コントロールユニット８２、トルク受け１１０に設けられ出力コントロールユニット８２から印加された電圧により発熱する熱線コイル１１８、及び熱線コイル１１８の温度を出力コントロールユニット８２にフィードバックする温度センサ３４を備えている。電源８０、出力コントロールユニット８２、熱線コイル１１８及び温度センサ３４は、特許請求の範囲に記載のバイアス力調整手段として機能する。
【００３３】
図９（ａ）に示すように、熱線コイル１１８からの熱によってＨばね１１２の材質が軟化することにより、Ｈばね１１２のバイアス力Ｍは変動する。また、図９に示すように、Ｈばね１１２の温度に対する出力コントロールユニット８２からの電圧値は比例関係にある。そのため、Ｈばね１１２に使用する材質の熱特性から、必要な剛性が得られる温度になるように出力コントロールユニット８２からの出力電圧値を制御することにより、Ｈばね１１２のバイアス力Ｍを任意に調整することができる。
【００３４】
本実施形態では、電源８０、出力コントロールユニット８２、熱線コイル１１８及び温度センサ３４の電気系統のみで、Ｈばね１１２のバイアス力Ｍを制御するため、上記第２実施形態よりも簡単な構造にすることができるという利点がある。また、寒冷環境において、Ｈばね１１２に予め熱を与えてばね特性を安定させることによって、冷間放置後のＮＶ（Noise  and  Vibration）対策にもなるという利点がある。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態においては、キャリパ１００ａの中央のトルク受け１１０にバイアス手段としてのＨばね１１２を配置し、摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂ同士の間隔を拡げる方向にバイアス力Ｍを加える態様を中心に説明したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、キャリパ１００ａの周辺のトルク受け１０８ａ，１０８ｂにバイアス手段としてのばね１１３を配置し、摩擦パッド１０４ａ，１０４ｂ同士の間隔を狭める方向にバイアス力Ｍを加えるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１実施形態に係るディスクブレーキシステムの構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係るキャリパ及び摩擦パッドの構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係るＨばね周辺の構成を示す図である。
【図４】従来の摩擦パッド周辺の構成を示す図である。
【図５】摩擦パッドがトルク受けに衝突する様子を示す図である。
【図６】第２実施形態に係るＨばね周辺の構成を示す図である。
【図７】第２実施形態に係るＨばね周辺を摩擦パッド側から視た様子を示す図である。
【図８】第３実施形態に係るＨばね周辺の構成を示す図である。
【図９】（ａ）は第３実施形態に係る温度と目標加重との関係を示すであり、（ｂ）は第３実施形態に係る温度と電圧値のとの関係を示す図である。
【図１０】摩擦パッド同士の間隔を狭める方向にバイアス力を加える態様を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…ディスクブレーキシステム、１２…ペダル、１４…ストロークセンサ、１６…踏力センサ、１８…前後Ｇ検出センサ、２０…車速検出センサ、２２…ブースタ、２４…Ｐバルブ、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ…リニア弁、３０…バルブ、３２…リニア弁、３４…温度センサ、５０…制御部、５２…センサ出力検出部、５４…出力演算部、５６…アクチュエータ制御出力部、８０…電源、８２…出力コントロールユニット、１００ａ，１００ｂ…キャリパ、１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ…シリンダ、１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ…摩擦パッド、１０６…ディスクロータ、１０８ａ，１０８ｂ…トルク受け、１１０…トルク受け、１１２…Ｈばね、１１３…ばね、１１４…空隙、１１６…クリップ、１１８…熱線コイル。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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