(57)【要約】【課題】ディスクロータの変形に拘わらずに安定した摩擦面積を維持して制動特性を良好にする摩擦パッド組立体を得る。【解決手段】トルク受けプレート４上に揺動自在に装備される複数個のライニング組立体６のディスクロータ面と平行な方向への位置規制は、トルク受けプレート４に形成した凹部４ｂの内周面と前記ライニング組立体６の裏板６２の外周面との間のばね材４３を介した嵌合により行い、ディスクロータ面と直交する方向への位置規制は、前記ライニング組立体６の裏板６２のプレート接触部６２ｂを前記凹部４ｂの内底面に当接させることによって行う。【選択図】図６
2008106850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクロータに向かって進退駆動されるトルク受けプレートに複数のライニング組立体が揺動自在に支持されて、前記ライニング組立体の摩擦材がディスクロータへ押圧されるディスクブレーキ用摩擦パッド組立体であって、
前記トルク受けプレートのディスクロータ側の面に、前記ライニング組立体の摩擦材の裏面に固着された裏板を収容する凹部が複数形成されると共に、各凹部の内周には、前記裏板の外周面と前記凹部の内周面との間の間隙を埋めて前記ライニング組立体を保持するリング状のばね材が設けられ、
前記ライニング組立体の裏板は、その外周面が前記ばね材を介して前記凹部の内周面に揺動可能に保持される湾曲面に形成されると共に、裏面中心部には前記凹部の内底面に揺動自在に当接するプレート接触部が形成されていることを特徴とするディスクブレーキ用摩擦パッド組立体。
【請求項２】
前記凹部の内周面及び前記裏板の外周面には、前記ディスクロータ面に沿う面内での前記ライニング組立体の回転を規制する回り止め用の平坦面を形成したことを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の一対の摩擦パッド組立体をディスクロータを挟んで対向配置すると共に、これらの一対の摩擦パッド組立体をディスクロータの軸方向に移動自在に支持するサポートと、前記摩擦パッド組立体を前記ディスクロータに押圧するピストンを内蔵して前記サポートに支持されるキャリパとを備えたことを特徴とする車両用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、ディスクロータの変形に拘わらずに安定した摩擦面積を維持して制動特性を良好にするディスクブレーキ用摩擦パッド組立体と、その摩擦パッド組立体を使用した車両用ディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクブレーキ装置は、車軸に固定されるディスクロータと、このディスクロータに対峙して配置されるトルク受けプレートのディスクロータ側の面にライニング部材を組み付けた摩擦パッド組立体と、トルク受けプレートをディスクロータに向かって進退駆動するアクチュエータを内蔵して車体フレームに固定されるブレーキキャリパとを具備して構成され、トルク受けプレートをディスクロータ側に進出させてライニング部材がディスクロータへ押圧された時の摺動摩擦によって制動力を発生する。
【０００３】
鉄道車両用のディスクブレーキ装置では、ディスクロータや摩擦パッド組立体が大型であるため、ディスクロータに押圧させるライニング部材を一体部品で形成すると、摩擦熱等でディスクロータに発生するうねり等のために非接触の領域が多くなり、安定した摩擦面積を維持できず、安定した制動特性が得られない。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するために、トルク受けプレート上には複数個の第２リンクプレートを略平面上に敷設し、各第２リンクプレート上には多数個の第１リンクプレートを互いに独立に旋回自在に敷設し、各第１リンクプレート上には多数個のライニング組立体を互いに独立に旋回自在に配設して、トルク受けプレートのディスクロータ側への移動により、各第１リンクプレート上の各ライニング組立体をディスクロータに接触させる構成の摩擦パッド組立体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような構成の摩擦パッド組立体では、小さく分割された各ライニング組立体が、それぞれ個別の旋回動作でディスクロータ表面のうねりに追従して、ディスクロータ表面に接触するため、摩擦面積を安定的に維持して、制動特性を良好にする。
【０００６】
【特許文献１】特表平１０−５０７２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１に記載の摩擦パッド組立体では、トルク受けプレート上でのライニング組立体の位置規制は、ライニング組立体の表面と平行な方向、及びライニング組立体の表面と直交する方向のいずれも、球面接触部によりライニング組立体を旋回自在に第１リンクプレートに連結している第１のユニバーサルジョイントで行っている。
また、第１リンクプレート上での第２リンクプレートの位置規制も、ライニング組立体の表面と平行な方向、及びライニング組立体の表面と直交する方向のいずれも、球面接触部により第１リンクプレートを旋回自在に第２リンクプレートに連結している第２のユニバーサルジョイントで行っている。
【０００８】
その結果、制動時にライニング組立体に作用する制動トルクは、全て、ユニバーサルジョイントの球面接触部を介して、ライニング組立体から第１リンクプレートへ、第１リンクプレートから第２リンクプレートへと順に伝達され、そして最終的に第２リンクプレートが結合されているトルク受けプレートに伝達されることになり、各ユニバーサルジョイントを堅牢に、且つ、各ユニバーサルジョイントの球面接触部を高精度に加工しておかないと、一部のユニバーサルジョイントに過大な負荷が集中して、破損を招く虞がある。
【０００９】
しかし、ユニバーサルジョイントの使用箇所が多いため、全てのユニバーサルジョイントを堅牢な構成とし、且つ、その球面接触部、及び該球面接触部が接触する相手側接触部を高精度に加工しなければならないとなると、部品の加工コストが嵩み、摩擦パッド組立体のコストアップや、生産性の低下を招くという問題があった。
【００１０】
また、上記特許文献１に記載のブレーキライニングは、鉄道車両用で、制動時にライニング部材に作用する制動トルクを、ライニング部材から第１リンクプレートへ、第１リンクプレートから第２リンクプレートへと順に伝達する構成のため、構成部品が多く、装置が大型化して乗用車等の小型車両のディスクブレーキ装置への転用ができなかった。
【００１１】
また、ディスクロータとの接触によってライニング組立体が不用意に回転すると、それにより偏摩耗やブレーキノイズが発生する場合があるため、ライニング組立体の回転を規制する手段が必要になるが、そのために部品が増加すると、その場合も、コストアップを招くと同時に、部品の増加に伴う組み立て工程数の増加が生産性の低下を招くという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、安定した摩擦面積を維持して制動特性を良好にでき、しかも、コストの節減、生産性の向上を実現でき、また、乗用車等の小型車両のブレーキ装置としても好適なディスクブレーキ用摩擦パッド組立体及び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】
【００１３】
上記目的は下記構成により達成される。
（１）本発明に係るディスクブレーキ用摩擦パッド組立体は、ディスクロータに向かって進退駆動されるトルク受けプレートに複数のライニング組立体が揺動自在に支持されて、前記ライニング組立体の摩擦材がディスクロータへ押圧されるディスクブレーキ用摩擦パッド組立体であって、
前記トルク受けプレートのディスクロータ側の面に、前記ライニング組立体の摩擦材の裏面に固着された裏板を収容する凹部が複数形成されると共に、各凹部の内周には、前記裏板の外周面と前記凹部の内周面との間の間隙を埋めて前記ライニング組立体を保持するリング状のばね材が設けられ、
前記ライニング組立体の裏板は、その外周面が前記ばね材を介して前記凹部の内周面に揺動可能に保持される湾曲面に形成されると共に、裏面中心部には前記凹部の内底面に揺動自在に当接するプレート接触部が形成されている構成とする。
【００１４】
（２）上記（１）に記載の構成で、更に、前記凹部の内周面及び前記裏板の外周面には、前記ディスクロータ面に沿う面内での前記ライニング組立体の回転を規制する回り止め用の平坦面を形成した構成とする。
【００１５】
（３）本発明に係る車両用ディスクブレーキ装置は、上記（１）又は（２）に記載の一対の摩擦パッド組立体をディスクロータを挟んで対向配置すると共に、これらの一対の摩擦パッド組立体をディスクロータの軸方向に移動自在に支持するサポートと、前記摩擦パッド組立体を前記ディスクロータに押圧するピストンを内蔵して前記サポートに支持されるキャリパとを備えた構成とする。
【発明の効果】
【００１６】
上記に記載のディスクブレーキ用摩擦パッド組立体によれば、ディスクロータの変形に対しては、各ライニング組立体の揺動により追従でき、ディスクロータの変形に拘わらずに安定した摩擦面積を維持して制動特性を良好にすることができる。
【００１７】
しかも、トルク受けプレート上でのライニング組立体の位置規制は、ライニング組立体のディスクロータ面と平行な方向に対しては、トルク受けプレートに形成された凹部とライニング組立体の裏板の外周面とのばね材を介した嵌合によって行い、また、ディスクロータ面と直交する方向に対しては、ライニング組立体の裏板の裏面に形成したプレート接触部とトルク受けプレート上の凹部の内底面との当接によって行う。
【００１８】
従って、制動時にライニング組立体に作用する制動トルクは、ライニング組立体からばね材を介してトルク受けプレートに伝達される。また、ディスクロータへの押圧力はピストンからトルク受けプレートに伝達され、ライニング組立体の裏板のプレート接触部を介して該ライニング組立体に作用する。
【００１９】
即ち、ライニング組立体から制動トルクを受ける部位と、ライニング組立体へ押圧力を作用させる部位とが別個に設定されており、ライニング組立体へ押圧力を作用させる接触部には、大きい負荷となる制動トルクが作用しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るディスクブレーキ用摩擦パッド組立体及び車両用ディスクブレーキ装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１乃至図６は本発明に係る車両用ディスクブレーキ装置の一実施の形態を示したもので、図１は車両用ディスクブレーキ装置を斜め上方から見た斜視図、図２は図１に示した車両用ディスクブレーキ装置の正面図で図１のＡ矢視図、図３は図１に示した車両用ディスクブレーキ装置の分解斜視図、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図５は図３に示したサポートと該サポートに支持される一対の摩擦パッド組立体との分解斜視図、図６は図５に示した摩擦パッド組立体の分解斜視図である。
【００２１】
この一実施の形態の車両用ディスクブレーキ装置１は、所謂、フローティング・キャリパ式の車両用ディスクブレーキ装置で、車軸に固定されたディスクロータ２と、このディスクロータ２を挟んで対向配置される一対のトルク受けプレート（ガイドプレート）４のディスクロータ２側の面に複数個（図示例では２個）のライニング組立体６を組み付けた一対の摩擦パッド組立体８，９と、インナー側の摩擦パッド組立体８をディスクロータ２に押し付けるためのピストン１１を収容するシリンダ部１３が一方の側に形成されると共にアウター側の摩擦パッド組立体９の背面を規制するキャリパ爪１５が他方の側に設けられたキャリパ１７と、車体側に固定されると共に一対の摩擦パッド組立体８，９及びキャリパ１７をディスクロータ２の軸方向に移動可能にフローティング支持するサポート１９とを備えている。
【００２２】
サポート１９は、図３及び図５に示すように、車体に固定する取付穴２１を有した連結部２３と、この連結部２３の両側にそれぞれ立設された支持椀２５とから構成される。各支持椀２５の内面には、パッドクリップ２７が装着されている。このパッドクリップ２７は、図３乃至図５に示すように、金属板で一体形成したもので、各摩擦パッド組立体８，９のトルク受けプレート４の両側部に形成された耳部４ａをディスクロータ２の軸方向に摺動自在に保持する溝状のパッドガイド部２９を形成している。
【００２３】
キャリパ１７は、図１及び図２に示すように、シリンダ部１３の外周から張り出すように装備された一対のアーム部１７ａに装備した連結ねじ３１を、サポート１９の各支持椀２５の上端側に装備されたスライドガイド部３３の一端に螺合することで、ディスクロータ２の軸方向にスライド可能に、サポート１９に支持されている。
キャリパ１７に装備されたピストン１１は、ブレーキ操作に応じてシリンダ部１３に供給される油圧で作動し、摩擦パッド組立体８をディスクロータ２に押し付ける。
【００２４】
このようなフローティング・キャリパ式の車両用ディスクブレーキ装置１では、ピストン１１による押圧によってインナー側の摩擦パッド組立体８がディスクロータ２に接触すると、押圧作用の反作用で、キャリパ１７がピストン１１と逆方向に移動し、このキャリパ１７の移動によって、キャリパ爪１５により背面が規制されているアウター側の摩擦パッド組立体９もディスクロータ２に押圧され、その結果、一対の摩擦パッド組立体８，９がディスクロータ２を挟圧して、制動力を得る状態となる。
【００２５】
本実施の形態における摩擦パッド組立体８，９は、同一の構成である。
各摩擦パッド組立体８，９は、図３乃至図６に示すように、サポート１９のパッドガイド部２９に摺動自在に支持される耳部４ａが両端に形成されたトルク受けプレート４と、このトルク受けプレート４のディスクロータ２側の面に座ぐり形成された２個の凹部４ｂの内周面にそれぞれ嵌合装着される２個のリング状のばね材４３と、ディスクロータ２に接触させる摩擦材６１の裏面に裏板６２が固着された２個のライニング組立体６と、から構成されている。
【００２６】
トルク受けプレート４の凹部４ｂは、ライニング組立体６の裏板６２を収容して、ライニング組立体６を揺動可能に保持する。
裏板６２の板厚は、凹部４ｂの深さ寸法よりもわずかに大きく設定されている。
【００２７】
リング状のばね材４３は、裏板６２の外周部に嵌合するリング状とされ、防錆性や耐摩耗性に優れたばね鋼材料によって形成された板ばねで、裏板６２の外周面と凹部４ｂの内周面との間の間隙を埋めてライニング組立体６を凹部４ｂ内に保持する。
【００２８】
ライニング組立体６の裏板６２は、図４の要部拡大図Ｃに示すように、その外周面６２ａがばね材４３を介して凹部４ｂの内周面に揺動可能に保持される湾曲面に形成されている。また、裏板６２の裏面中心部には、凹部４ｂの内底面に揺動自在に当接する凸球面状のプレート接触部６２ｂが形成されている。
ライニング組立体６は、湾曲面に形成されてリング状のばね材４３を介して凹部４ｂの内周に当接する外周面６２ａと、凹部４ｂの内底面に当接する凸球面状のプレート接触部６２ｂとによって、凹部４ｂに揺動自在に支持されている。
【００２９】
リング状のばね材４３は、図６に示すように、裏板６２の裏面に引っかかる折曲げ片４３ａが設けられている。この折曲げ片４３ａは、リング状のばね材４３が、振動等によって凹部４ｂと裏板６２との間から脱落することを防止する。リング状のばね材４３は両端部が、後述する平坦面４ｃ，６２ｃに沿うように屈曲されたばね部４３ｂを備え、このばね部４３ｂが、凹部４ｂの内周面に対し裏板６２に弾性力を付与するように作用する。
【００３０】
本実施の形態の場合、凹部４ｂの内周面及び裏板６２の外周面には、ディスクロータ２面に沿う面内でのライニング組立体６の回転を規制する回り止め用の平坦面４ｃ，６２ｃを形成している。
【００３１】
以上に説明した摩擦パッド組立体８，９では、ディスクロータ２に押圧されるライニング部材が、小さく分割された複数個のライニング組立体６から構成されると共に、それぞれのライニング組立体６が揺動自在にされているため、ディスクロータ２の変形に対しては、各ライニング組立体６の揺動により追従でき、ディスクロータ２の変形に拘わらずに安定した摩擦面積を維持して制動特性を良好にできる。
【００３２】
しかも、トルク受けプレート４上でのライニング組立体６の位置規制は、ライニング組立体６のディスクロータ面と平行な方向に対しては、トルク受けプレート４に形成された凹部４ｂとライニング組立体６の裏板６２の外周面とのばね材４３を介した嵌合によって行い、また、ディスクロータ面と直交する方向に対しては、ライニング組立体６の裏板６２の裏面に形成したプレート接触部６２ｂとトルク受けプレート４上の凹部４ｂの内底面との当接によって行う。
【００３３】
従って、制動時にライニング組立体６に作用する制動トルクは、ライニング組立体６からばね材４３を介してトルク受けプレート４に伝達される。また、ディスクロータ２への押圧力は、ピストン１１からトルク受けプレート４へ伝達され、ライニング組立体６の裏板６２のプレート接触部６２ｂを介して該ライニング組立体６に作用する。
即ち、ライニング組立体６から制動トルクを受ける部位と、ライニング組立体６へ押圧力を作用させる部位とが別個に設定されており、ライニング組立体６へ押圧力を作用させる接触部には、大きい負荷となる制動トルクが作用しない。
そのため、押圧力を伝達する接触部は、制動トルクを受け止める玉継手等の堅牢な係合にする必要がなく、加工精度の緩和によるコストの節減、生産性の向上を実現することができる。
【００３４】
また、押圧力の伝達に、リンクプレート等の中間部品を介在させていないため、構成部品が少なく、ディスクブレーキ用摩擦パッド組立体８，９のコンパクト化が可能になる。
また、大きい負荷となる制動トルクが作用するライニング組立体６の裏板６２の外周面とトルク受けプレート４の凹部４ｂの内周面との間には、ばね材４３を介在させているため、このばね材４３を防錆力や耐摩耗性に優れた材料で形成しておくことで、接触部における耐震性や耐食性や耐摩耗性を向上させて、ディスクブレーキ用摩擦パッド組立体８，９の寿命を延ばすことができる。
【００３５】
更に、以上に説明した摩擦パッド組立体８，９では、ディスクロータ２にライニング組立体６が接触したときに偏摩耗やブレーキノイズが発生する場合があるため、ディスクロータ面に平行な面内でのライニング組立体６の回転を規制する手段が必要であり、このライニング組立体６の回転規制が、本実施の形態では、凹部４ｂの内周面及び裏板６２の外周面に形成した回り止め用の平坦面４ｃ，６２ｃの係合により実現される。
即ち、ディスクロータ面に平行な面内でのライニング組立体６の旋回規制には、独立した専用部品を追加していないため、ライニング組立体６の旋回規制のために部品が増加することがなく、部品の増加に起因したコストアップや組み立て工程数の増加による生産性の低下といった不都合の発生を回避できる。
【００３６】
そして、このようにコンパクト化に適した摩擦パッド組立体８，９を採用した車両用ディスクブレーキ装置１では、摩擦パッド組立体８，９のコンパクト化に相応して、サポート１９やキャリパ１７を小型化することで、乗用車等の小型車両に適した小型のディスクブレーキ装置を得ることができる。
【００３７】
なお、本発明に係るディスクブレーキ用摩擦パッド組立体において、トルク受けプレート上に揺動自在に装備するライニング組立体の個数は、上記実施の形態に限定しない。ディスクロータの大きさによっては、トルク受けプレート上に、３個以上のライニング組立体を揺動自在に装着する構成とすることも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る車両用ディスクブレーキ装置の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図１の車両用ディスクブレーキ装置の分解斜視図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】図３に示したサポートと摩擦パッド組立体との分解斜視図である。
【図６】図５に示した摩擦パッド組立体の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  車両用ディスクブレーキ装置
２  ディスクロータ
４  トルク受けプレート
４ｂ  凹部
４ｃ  平坦面
６  ライニング組立体
８，９  摩擦パッド組立体
１１  ピストン
１３  シリンダ部
１５  キャリパ爪
１７  キャリパ
１９  サポート
２１  取付穴
２３  連結部
２５  支持椀
２７  パッドクリップ
２９  パッドガイド部
３１  連結ねじ
４３  リング状のばね材
４３ａ  折曲げ片
６１  摩擦材
６２  裏板
６２ａ  外周面（湾曲面）
６２ｂ  プレート接触部
６２ｃ  平坦面
【図１】
2008106850.tif 000003
【図２】
2008106850.tif 000004
【図３】
2008106850.tif 000005
【図４】
2008106850.tif 000006
【図５】
2008106850.tif 000007
【図６】
2008106850.tif 000008