(57)【要約】本発明は、少なくとも１個の接触面（１６）と側縁部（１８）と端縁部（１９、２０）とを有するブレーキライニング（１４）を支持するバックプレートからなるブレーキ部材に関する。ブレーキスキールを防ぐために、ブレーキライニング（１４）の耐摩耗性を、長手方向に２個の端縁部（１９、２０）間において、ブレーキライニングの少なくとも１個の端縁部分（１９ａ；２０ａ）がブレーキライニングの残りの部分より低い耐摩耗性を有するような態様で変動させる。
2004519635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個の接触面（１６）と側縁部（１８）と端縁部（１９、２０）とを有するブレーキライニング（１４）を支持するバックプレートからなるブレーキ部材において、前記ブレーキライニング（１４）の耐摩耗性が長手方向に前記２個の端縁部（１９、２０）間において、前記ブレーキライニングの端縁部分（１９ａおよび／または２０ａ）の少なくとも一方が前記ブレーキライニングの残りの部分より低い耐摩耗性を有するような態様に変動することを特徴とするブレーキ部材。
【請求項２】
前記変動は、前記端縁部（１９および／または２０）と前記ブレーキライニングの前記残りの部分との間の前記端縁部分（１９ａおよび／または２０ａ）において漸進的に起こることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ部材。
【請求項３】
前記変動は、前記端縁部分（１９ａおよび／または２０ａ）と前記ブレーキライニングの前記残りの部分との間の境界部分において段階的態様で起こることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ部材。
【請求項４】
前記変動は、一方の端縁部（１９または２０）が他方の端縁部より低い耐摩耗性を有するように、一方の端縁部から他方の端縁部まで段階的態様で起こることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ部材。
【請求項５】
前記変動は、一方の端縁部（１９または２０）が他方の端縁部より低い耐摩耗性を有するように、一方の端縁部から他方の端縁部まで漸進的に起こることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ部材。
【請求項６】
耐摩耗性の差は、少なくとも約５％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のブレーキ部材。
【請求項７】
耐摩耗性の差は、少なくとも約１０％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のブレーキ部材。
【請求項８】
耐摩耗性の差は、少なくとも約１５％であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のブレーキ部材。
【請求項９】
耐摩耗性の差は、少なくとも約２０％であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のブレーキ部材。
【請求項１０】
前記端部分（１９ａおよび／または２０ａ）の長さは、前記端縁部（１９、２０）間の距離の５〜４０％の範囲内であることを特徴とする請求項２または３に記載のブレーキ部材。
【請求項１１】
前記端部分（１９ａおよび／または２０ａ）の長さは、前記端縁部（１９、２０）間の距離の１０〜３０％の範囲内であることを特徴とする請求項１０に記載のブレーキ部材。
【請求項１２】
前記ブレーキライニング（１４）の摩擦係数もまた、長手方向に前記２個の端縁部（１９、２０）間において、前記ブレーキライニングの前記端縁部分（１９ａおよび／または２０ａ）の少なくとも一方が前記ブレーキライニングの前記残りの部分より低い摩擦係数を有するような態様で変動することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のブレーキ部材。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のブレーキ部材からなるディスクブレーキ。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のブレーキ部材からなるドラムブレーキ。
【請求項１５】
バックプレート（１５）により支持されるとともに少なくとも１個の接触面（１６）と側縁部（１８）と端縁部（１９、２０）とを有するブレーキライニング（１４）の製造方法において、前記ブレーキライニング（１４）は、耐摩耗性が長手方向に前記２個の端縁部（１９および／または２０）間において、前記ブレーキライニングの端縁部分（１９ａおよび／または２０ａ）の少なくとも一方が前記ブレーキライニングの残りの部分より低い耐摩耗性を有するような態様で変動するように設計されることを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、請求項１の前提部分にしたがったブレーキ部材に関する。特に、ブレーキスキールの発生をブレーキライニングの設計によって減少させうるブレーキ部材に関する。
【０００２】
【背景技術】
自動車のブレーキをかけると、ディスクブレーキとドラムブレーキとのいずれの場合にも起こるブレーキスキールとして知られる現象が起こるときがある。この騒音の一般的な周波数は、数ＫＨｚの範囲内にあり、人間の聴覚の感度の範囲内にある。実際には、発生する音は、音源からの距離とともに小さくなるが、ブレーキ付近においては約１４０ｄＢもの大きさになりうる。人口密度が高い区域内において繰り返し停止する市内運行バスは、特に問題となる。ブレーキスキールは、新しい乗用車とトラックとバスとに関する苦情の共通の原因となっている。たとえブレーキスキールが制動作用に影響を与えることはなく、したがって安全性に影響を与えることがなくても、この問題は、やはり非常に重要であり、解決する必要がある。この問題は、ＡＢＳブレーキとして周知のブレーキを備えた自動車においても起こる。
【０００３】
ブレーキスキールの問題についての多くの分析が行なわれ、多くの異なる解決方法が試されてきた。たとえば、ブレーキ系の構成要素を、ブレーキ系の固有振動数を変化させることができる寸法にする試みがなされたが、この方法では、ブレーキ系のブレーキスキールの発生を十分に減少させることはできなかった。
【０００４】
たとえば、米国特許第５１４５０３７号に、ブレーキライニングが配置されるバックプレートを支持する、ブレーキキャリパの一部分をなすつめ間の幅に従属する範囲の面積内においてブレーキディスクの端部分を面取りすることによって、ブレーキスキールの発生を減少させることを意図したディスクブレーキが開示されている。この周知の解決方法のひとつの欠点は、ライニングの面取り端部である回転方向前端部が、ブレーキディスクとライニングとの間に汚物を送り込む傾向にあり、この汚物が瞬間的に制動能力を阻害しうることである。また、面取りすることによって、ライニングの摩耗材の有効体積は減少する。
【０００５】
さらにまた、米国特許第４４８５９８９号により、ブレーキディスクの潤滑を可能にする固体潤滑材によって製作された部分を備えるブレーキライニングによって、ブレーキスキールを減少させることを意図したディスクブレーキはすでに周知である。
【０００６】
前記の提案は、ある一定の条件下では、ブレーキスキールの発生を減少させるのに役立つが、これらの解決方法は、変動する負荷がブレーキ部材に加えられる条件下においては、ブレーキスキールの発生を減少させる上で役に立たない。また、ブレーキディスクを潤滑にする機構を備えたディスクブレーキにおいても、低温または湿潤状態のときは当初から制動能力が通常より低下しているため、問題が起こりうる。
【０００７】
【発明の開示】
本発明の目的は、変動する負荷がブレーキ部材に加えられる条件下におけるブレーキスキールの発生を減少させる一方で、均一な制動特性を維持するブレーキ部材を提供することにある。この目的は、請求項１の特徴部分にしたがったブレーキ部材によって達成される。
【０００８】
本発明のまた他の目的は、変動する負荷がブレーキ部材に加えられる条件下においてブレーキスキールの発生を減少させるディスクブレーキを提供することにある。この目的は、請求項１３の特徴部分にしたがったブレーキ部材によって達成される。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、変動する負荷がブレーキ部材に加えられる条件下においてブレーキスキールの発生を減少させるドラムブレーキを提供することにある。この目的は、請求項１４の特徴部分にしたがったブレーキ部材を手段によって達成される。
【００１０】
本発明のさらにまた他の目的は、変動する負荷がブレーキ部材に加えられる条件下においてブレーキスキールの発生を減少させるブレーキ部材の製造方法を提供することにある。この目的は、請求項１５の特徴部分にしたがったブレーキ部材によって達成される。
【００１１】
たとえば、ハルテン（Ｈｕｌｔｅｎ）およびフリント（Ｆｌｉｎｔ）の「仮定モード法によるディスクブレーキのスキールの分析研究」、自動車技術者協会（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）、１９９９−０１−１３３５から、ブレーキ部材、たとえばブレーキディスクは回転対称であるため、ブレーキ部材の各固有振動数毎に２つのモードが存在することがわかる。固有振動数毎に１対のモードが存在するときに、励起エネルギーが供給されると、音波はブレーキ部材を通って伝播し得、その場合にブレーキスキールとして知られている騒音が発生しうる。ブレーキライニングがブレーキディスクまたはブレーキドラムとブレーキライニングとを相互接続すると、結合していたモードが分割されて、ブレーキ系の別々の固有振動数になる。たとえば摩擦力等の非保存性の力は、これらの自立したモードと結合し、かつこれらのモードを組み合わせて１つの共通の固有振動数にする傾向にあり、その場合にブレーキスキールが発生しうる。このため、ブレーキスキールの発生を防ぐためには、ブレーキ系は、主として１〜１５ｋＨｚの範囲内の固有振動数を有する１組のモードの分離状態が維持されうるように設計されることが必要である。したがって、前記結合と、前記結合によるブレーキスキールの発生とは、多数の異なる固有振動数で起こり得、ライニングとブレーキ部材、すなわち、ディスクまたはドラムのいずれかとの間における相互作用に従属する。前記範囲内の大部分の固有振動数、好ましくは全ての固有振動数においてブレーキスキールが発生する危険性を減少させるブレーキ部材を構成するためには、ライニングとディスクまたはドラムとの間における相互作用が、予測可能な態様で行なわれることが重要である。図１に、ある一定の部分における耐摩耗性の変動が、分割されたモードの結合に影響を与え、その場合に、耐摩耗性の臨界レベルに対応する点１２において安定状態１０から不安定状態１１への移行が起こりうる状況が示されている。本発明により、この点は、より高いレベル、すなわち図のＷ軸に沿って右側に移動せしめられうる。
【００１２】
添付図面の図を参照して、以下に本発明をより詳細に説明する。
【００１３】
【発明を実施するための最良の形態】
図２に、本発明にしたがったブレーキ部材１３の側面図が示されている。図３には、また他の設計の端縁部分１９ａ、２０ａを有するブレーキ部材１３が示されている。このブレーキ部材は、図示されてはいないが当業者には周知の手段によりブレーキディスク１７またはブレーキドラムと周知の態様で相互作用するように構成される。この相互作用と機能するブレーキを得るために必要な構成要素手段との例は、たとえば、本発明にしたがったブレーキ部材が用いられうるディスクブレーキの一例である米国特許５１４５０３７号および英国特許第２１４３９１６号と、本発明にしたがったブレーキ部材が用いられうるドラムブレーキの一例であるスウェーデン国特許第５０４２７２号とに示されている。ブレーキ部材１３は、ブレーキライニング１４とバックプレート１５とからなる。このブレーキライニング１４とバックプレート１５とは、好ましくは単一部品として製作される。これに代わる方法として、ブレーキライニングは、当業者に周知の態様でバックプレートに固定されうる。ブレーキライニングは、ブレーキ部材が制動に用いられるときに摩耗面を構成し、バックプレートは、ブレーキ部材がブレーキにおいて用いられるときにブレーキシリンダ（図示せず）からブレーキライニングに押圧力を配分する。ブレーキシリンダを備えたブレーキの設計の一例は、たとえば米国特許第５１４５０３７号に示されている。
【００１４】
ブレーキライニングは、ブレーキディスク１７または場合によってはブレーキドラムに押しつけられることが意図される接触面１６を有する。このライニングは、さらにまた、側縁部１８と端縁部１９、２０とを有する。本発明によれば、ブレーキライニング１４は、耐摩耗性が長手方向に２個の端縁部１９、２０間において、ブレーキライニングの端縁部分１９ａ、２０ａの少なくとも一方がブレーキライニングの残りの部分より低い耐摩耗性を有するような態様で変動するように設計される。この変動は、端縁部分に沿って漸進的に起こるか、または前記端縁部分とブレーキライニングの残りの部分との間の境界部分に沿って段階的態様で起こるかのいずれであってもよい。この変動は、いずれかの端縁部または両方の端縁部において起こりうる。この端部分とブレーキライニングの残りの部分との間における耐摩耗性の差は、少なくとも約５％とされることが適切である。本発明のひとつの有利な態様によれば、耐摩耗性の差は、少なくとも１０％である。本発明のまた他の有利な態様によれば、耐摩耗性の差は、少なくとも１５％である。本発明のさらに他の有利な態様によれば、耐摩耗性の差は、少なくとも２０％である。端部分１９ａ、２０ａの長さは、端縁部１９、２０間の総距離の５〜４０％の範囲内とされることが適切である。本発明のひとつの有利な態様によれば、端部分の長さは、端縁部１９、２０間の総距離の１０〜３０％の範囲内とされることが適切である。耐摩耗性の変動は、端縁部分１９ａ、２０ａに制限されなければならないわけではなくて、一方の端縁部が他方より低い耐摩耗性を有するようにブレーキライニングの全長にわたって配分されてもよい。これに関連して、耐摩耗性の変動は、段階的態様または連続的に起こってもよい。同時に、ブレーキライニングの摩擦計数を長手方向に２個の端縁部間において、ブレーキライニングの端縁部分の少なくとも一方がブレーキライニングの残りの部分より低い摩擦係数を有するような態様で変動させることができる。これに関連して、耐摩耗性と摩擦係数との間における有利な平衡状態が得られ、これによってブレーキライニングに加わる力が一様に配分されうる。
【００１５】
ブレーキライニングとバックプレートとは、当業者に周知の材料により製造される。
【００１６】
本発明は、さらにまた、少なくとも１個の接触面と側縁部と端縁部とを有するブレーキライニングを支持するバックプレートからなるブレーキ部材であって、ブレーキライニングは、耐摩耗性が長手方向に２個の端縁部１９、２０間において変動するように設計されるブレーキ部材の製造方法に関する。これに関連して、ブレーキライニングの端縁部分１９ａおよび／または２０ａのすくなくとも一方は、ブレーキライニングの残りの部分より低い耐摩耗性を有する。
【産業上の利用可能性】
本発明は、当業者に周知のさまざまなタイプのディスクブレーキおよびドラムブレーキに用いられうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
単位振動数ｆと耐摩耗性Ｗとにより、分割されたモードの結合現象を示す曲線図である。
【図２】
本発明にしたがったブレーキライニングの側面図である。
【図３】
図２にしたがったブレーキライニングのまた他の実施例の図である。
【国際公開パンフレット】
2004519635.tif 000003
2004519635.tif 000004
2004519635.tif 000005
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【国際調査報告】
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