(57)【要約】【課題】ブレーキ液への摩擦熱の伝達を抑制しつつブレーキ鳴きを低減するディスクブレーキ装置を提供すること。【解決手段】  ディスクロータ２をブレーキパッド６で挟持することで車両に制動力を付与するディスクブレーキ装置において、ディスクロータ２のアウター側摺動面２ａ２にはディスクロータ摩擦材２ｃを配置させ、アウターパッド６ｂには金属パッド６ｂ２を用いた。摩擦材よりも熱伝導性の高い金属パッドを車体外側に設けることによって、摩擦熱の伝熱をブレーキ液から遠ざけることで、ブレーキ液に熱が伝わりにくくした。また、金属パッド６ｂ２が車体外側に設けられるアウターパッド６ｂに配置させることで、外気に近づくため冷却されやすいため、アウターパッド６ｂから支持部材４へ伝わる熱が摩擦熱よりも低くなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪とともに回転する金属製のディスクロータと、
前記ディスクロータのインナー側及びアウター側に押圧されるインナーパッド及びアウターパッドとを備え、
前記ディスクロータのアウター側面に摩擦材が固着され、
前記インナーパッドのライニングには摩擦材が固着され、
前記アウターパッドのライニングには金属パッドが固着され、
前記インナーパッドの摩擦材は前記ディスクロータのインナー側に押圧され、
前記アウターパッドの前記金属パッドは前記ディスクロータのアウター側の摩擦材に押圧されることを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記金属パッドのディスクロータ周方向端部は面取りが施されていることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ装置。
【請求項３】
前記金属パッドのアウター側に熱電素子を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のディスクブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両のブレーキ装置に用いられるディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に用いられるディスクブレーキ装置は、回転するディスクロータのインナー側及びアウター側にブレーキパッドが押し付けられることで、車両に制動力を付与するブレーキ装置である。この種のディスクブレーキ装置は、振動の減衰性が低い金属製のディスクロータを使用し、ディスクロータ及びブレーキパッドの摩擦特性によっては、パッド曲げモード起因の自励振動が発生し、ブレーキ鳴きが発生することがある。
【０００３】
これに対して、従来、特許文献１におけるディスクブレーキ装置は、ディスクロータのインナー側及びアウター側に摩擦材を固着し、インナー側及びアウター側の両方のブレーキパッドを金属パッドとする構成である。上記構成のディスクブレーキ装置は、金属製のディスクロータよりも減衰性の高い摩擦材をディスクロータに固着させているため、ディスクロータの振動に対する減衰性が向上し、振動の抑制やブレーキ鳴きが低減されると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１７０６６９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献1に記載のディスクブレーキ装置では、インナー側のブレーキパッドに伝熱性が良い金属を使用しているため、制動時に発生した摩擦熱がインナー側のブレーキパッドを介してブレーキ液に伝わりやすい問題がある。
【０００６】
上記問題を鑑みて、本発明は、ブレーキ液への摩擦熱の伝達を抑制しつつブレーキ鳴きを低減するディスクブレーキ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために請求項1に記載の発明は、車輪とともに回転する金属製のディスクロータと、ディスクロータのインナー側及びアウター側に押圧されるインナーパッド及びアウターパッドとを備え、ディスクロータのアウター側面に摩擦材が固着され、インナーパッドのライニングには摩擦材が固着され、アウターパッドのライニングには金属パッドが固着され、インナーパッドの摩擦材はディスクロータのインナー側に押圧され、アウターパッドの金属パッドはディスクロータのアウター側の摩擦材に押圧される。
【０００８】
上記構成によると、金属より減衰性の高い摩擦材をディスクロータに設けているため、ディスクロータの振動が減衰されやすくなるため、ブレーキ鳴きを抑制することができる。また、アウターパッドに金属パッドが固着されているため、摩擦熱がインナーパッドよりもアウターパッドに伝わりやすい。この時、アウターパッドはインナーパッドよりも外気に近く、外気にさらされやすいため放熱性に優れている。以上により、ディスクロータとインナーパッド及びアウターパッドとの摩擦により発生した摩擦熱はアウターパッドに伝わりやすく、またアウターパッドに伝わった摩擦熱は外気に放出しやすい。さらに摩擦熱はディスクロータからも放熱するため、摩擦熱はブレーキ液に伝わりにくい。なお、インナー側とは車両における車体内側を表し、アウター側とは車両における車体外側を表す。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、金属パッドのディスクロータ周方向端部は面取りが施されている。
【００１０】
上記構成によると、摩擦材に対して金属パッドは摩耗しにくいため、ディスクロータに固着された摩擦材と金属パッドとの摩擦時において、金属パッドの面取りが摩耗によって消失しにくい。摩擦材の面取りは制動時のブレーキ鳴き対策に施されるが、上記構成によると、面取りが消失しにくいためブレーキ鳴き対策の効果が持続する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、金属パッドのアウター側に熱電素子を設けている。
【００１２】
上記構成によると、アウター側の金属パッドからの放熱を熱電素子によって電気に変換し回収することができるため、摩擦熱を有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ディスクブレーキ装置１の概略図
【図２】ディスクロータ２の側面図
【図３】金属パッド６ｂ２の面取りを施した図
【図４】金属板に穴加工を施した断熱材を示した図
【図５】熱電素子を金属パッド６ｂ２で覆った図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下本発明のディスクブレーキ装置１を図面に基づき説明する。図１には本発明を用いたディスクブレーキ装置１の概略図を示してある。ディスクブレーキ装置１はディスクロータ２及びブレーキキャリパ３を備えている。
【００１５】
ディスクブレーキ装置１に設けられるディスクロータ２は円板状に形成され、ディスクロータ２の外周部分に設けられる摺動部２ａと、この摺動部の内周部分に接合されるハット部２ｂを有している。ハット部２ｂが車体に設けられたホイールハブ（図示省略）に固定され、ディスクロータ２は車輪とともに回転する。
【００１６】
ブレーキキャリパ３はマウンティング（図示省略）と支持部材４とで構成され、マウンティングは車体に固定され、支持部材４は、マウンティングにディスクロータ２の軸心方向に移動自在に支持されている。また、支持部材４はディスクロータ２を跨ぐように配置される。
【００１７】
ブレーキキャリパ３はブレーキパッド６を備えており、ディスクロータ２のインナー側（ディスクロータ２の車体側）にインナーパッド６ａが配置されて、アウター側（ディスクロータ２の反車体側）にアウターパッド６ｂが配置されている。インナーパッド６ａがディスクロータ２のインナー側摺動面２ａ１に、アウターパッド６ｂがディスクロータ２のアウター側摺動面２ａ２に押圧されることで車両に制動力が付与される。
【００１８】
ブレーキキャリパ３の支持部材４は、インナーパッド６ａを作動させるピストン５を１つ備えた浮動型にて構成している。支持部材４は液圧回路（図示省略）と連結したシリンダ部４ａを備えており、液圧回路を介してブレーキ液圧がシリンダ部４ａに送られる。運転者の制動操作によって発生したブレーキ液圧によって、ピストン５がインナーパッド６ａを摺動部２ａに押し付ける方向に移動することによって、インナーパッド６ａがディスクロータ２のインナー側摺動面２ａ１に押し付けられる。その押し付けの反力を利用して支持部材４の爪部４ｂがアウターパッド６ｂを摺動部２ａに押し付ける方向に移動し、アウターパッド６ｂがディスクロータ２のアウター側摺動面２ａ２に押し付けられる。これにより、インナーパッド６ａ及びアウターパッド６ｂの夫々がディスクロータ２の摺動面２ａ１及び２ａ２に押し付けられる。
【００１９】
次に、本発明のディスクブレーキ装置１のディスクロータ２及びインナーパッド６ａ、アウターパッド６ｂについて説明する。ディスクロータ２は金属製のディスクロータである。図２に示すように、このディスクロータ２に設けられた摺動部２ａのアウター側摺動面２ａ２にはディスクロータ摩擦材２ｃが固着されている。
【００２０】
インナーパッド６ａはライニング６ａ１と摩擦材６ａ２とによって形成されたブレーキパッドであり、ピストン５によってライニング６ａ１が押され、摩擦材６ａ２がディスクロータ２のインナー側摺動面２ａ１に押し付けられる。アウターパッド６ｂはライニング６ｂ１と金属パッド６ｂ２とで形成されている。ライニング６ｂ１が支持部材４の爪部４ｂに押されて、金属パッド６ｂ２がディスクロータ２のインナー側摺動面２ａ２に設けられたディスクロータ摩擦材２ｃに押し付けられる。なお、ディスクロータ２及びブレーキパッド６に用いられる摩擦材は、ディスクロータ２及び金属パッド６ｂ２よりも熱伝導率の低い材料を使用する。
【００２１】
次に、上記構成のディスクブレーキ装置１の作動について説明する。運転者によってブレーキペダル（図示省略）が踏み込まれると、液圧回路を介してブレーキ液圧がシリンダ部４ａに送られる。ピストン５及び支持部材４によってブレーキパッド６がディスクロータ２の摺動部２ａに押圧される。この時、ブレーキパッド６がディスクロータ２を挟むように押圧されることになり、ディスクロータ２に摩擦力が働き制動が行われる。
【００２２】
制動が繰り返し行われると、ブレーキパッド６とディスクロータ２との摩擦により摩擦熱が生じる。ディスクロータ２及びブレーキパッド６から発生した摩擦熱はブレーキキャリパ３等にも伝わり、ブレーキ液まで伝熱し、ブレーキ液が高温となるとベーパーロック現象が発生する虞がある。
【００２３】
本発明はディスクロータ２のアウター側摺動面２ａ２に摩擦材を固着させ、アウターパッド６ｂのライニング６ｂ１に金属パッド６ｂ２を固着させている。金属パッド６ｂ２はインナーパッド６ａ及びディスクロータ２に用いられる摩擦材よりも伝熱性が良く、制動時に発生する摩擦熱は金属パッド６ｂ２に伝わりやすいため、制動時に発生する摩擦熱はインナーパッド６ａよりも金属パッド６ｂ２を用いたアウターパッド６ｂに伝わりやすい。またアウターパッド６ｂはインナーパッド６ａよりも車体の外側に近いため外気にさらされやすく、摩擦熱によって高温となるアウターパッド６ｂはインナーパッド６ａよりも冷めやすい。
【００２４】
上記構成によって、制動時に発生する摩擦熱はピストン５から遠いアウターパッド６ｂ側に伝わりやすく、摩擦熱をピストン５、ひいてはブレーキ液から遠ざけることができる。さらにアウターパッド６ｂに伝わった熱は外気にさらされるため外気に放出しやすい。そのためブレーキキャリパ３の支持部材４を介してピストン５側に伝わる摩擦熱は、制動時に発生する摩擦熱よりも低くなる。さらに摩擦熱はディスクロータ２からも放出するため摩擦熱はブレーキ液に伝わりにくい。
【００２５】
また、本発明はディスクロータ２のアウター側摺動面２ａ２に摩擦材を固着させているため、ディスクロータ２自体の減衰性が向上し、ブレーキ鳴きが抑制される。
アウターパッド６ｂのライニング６ｂ１に金属パッドを固着させ、アウターパッドに金属パッド６ｂ２を用いているため、アウター側のパッド曲げモードの固有周波数はブレーキ鳴き周波数帯から外れる。これによりパッド曲げモード起因のブレーキ鳴き起振力を下げ、ブレーキ鳴きを抑制することができる。
【００２６】
図３に示すように本発明のブレーキパッド６は、ディスクロータ２の周方向端部を面取りする形状（面取り形状６ｂ３）として制動時のブレーキ鳴きを抑制させてもよい。このように金属パッド６ｂ２に面取り形状６ｂ３を施すことで、制動時における面取り部の消失が抑制されるため、制動時のブレーキ鳴きの抑制を維持することができる。
【００２７】
さらに本発明におけるアウターパッド６ｂのライニング６ｂ１を熱電素子７としてもよい。この時、熱電素子７は、金属パッド６ｂ２と支持部材４の爪部４ｂとの間に設けられるため、制動時に摩擦熱がアウターパッド６ｂに伝えられたときは、高温の金属パッド６ｂ２と金属パッド６ｂ２より低温の支持部材４とに接触することとなる。上記構成によって金属パッド６ｂ２と支持部材４との温度差を利用し発電させることで、摩擦熱を電気に変換し回収させることができる。
【００２８】
ディスクロータ２に熱電素子を設けることで摩擦熱を電気に変換させることも可能だが、回転するディスクロータ２に熱電素子を取り付ける必要があるため、配線などが困難であった。本発明は、ブレーキキャリパ３に備えられたアウターパッド６ｂ側に熱電素子７を設けたため、変換した電気を回収させるための配線等の設置が容易となる。
【００２９】
また、熱電素子７自体は、金属パッド６ｂ２よりも熱伝導性が低いため、制動時に発生した摩擦熱が金属パッド６ｂ２から熱電素子７を介して支持部材４に伝わりにくい。そのため、熱電素子７を介したブレーキ液への伝熱が抑制される。
【００３０】
また、金属パッド６ｂ２と支持部材４との間に図４に示すような穴加工を施した金属板８を設けても良い。上記構成によると、金属板８の穴加工によって形成された空洞が、断熱効果を有しているため、制動時に発生した摩擦熱が金属パッド６ｂ２から支持部材４へ伝わりにくい。また、図５に示すように、金属パッド６ｂ２で熱電素子７を覆い、ディスクロータ２の金属パッド６ｂ２内側に熱電素子を設け、支持部材４側の金属パッド６ｂ２と熱電素子７との間に空気層を設けても良い。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・ディスクブレーキ装置
２・・・ディスクロータ
２ａ・・・摺動部
２ａ１・・・インナー側摺動面
２ａ２・・・アウター側摺動面
２ｂ・・・ハット部
２ｃ・・・ディスクロータ摩擦材
３・・・ブレーキキャリパ
４・・・支持部材
４ａ・・・シリンダ部
４ｂ・・・爪部
５・・・ピストン
６・・・ブレーキパッド
６ａ・・・インナーパッド
６ａ１・・・ライニング
６ａ２・・・摩擦材
６ｂ・・・アウターパッド
６ｂ１・・・ライニング
６ｂ２・・・金属パッド
６ｂ３・・・面取り形状
７・・・熱電素子
８・・・金属板
【図１】
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【図２】
2012246978.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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