(57)【要約】【課題】  ブレーキ操作量の増加を抑えつつ、ブレーキ鳴きを抑制することのできるディスクブレーキ及び摩擦パッドを提供すること。【解決手段】  摩擦パッド２０とピストン１４との押圧部における内周側に高摩擦係数領域Ａを設け、外周側に低摩擦係数領域Ｂを設ける。そして、高摩擦係数領域Ａを、最もディスクロータ回出側に配置されるピストン１４と対応する位置に設けるとともに、低摩擦係数領域Ｂを他のピストン１４と対応する位置に設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクロータの周方向に並ぶ複数のピストンを有するキャリパと、前記複数のピストンによって前記ディスクロータ側に押圧される摩擦パッドとを備えるディスクブレーキにおいて、
前記摩擦パッドと前記ピストンとの押圧部には、ディスクロータ内周側に、外周側よりも摩擦係数の高い高摩擦係数領域が設けられるとともに、外周側には内周側よりも摩擦係数の低い低摩擦係数領域が設けられ、前記複数のピストンのうち最もディスクロータ回出側に配置されるピストンと前記摩擦パッドとの前記押圧部に前記高摩擦係数領域が設けられるとともに、他のピストンと前記摩擦パッドとの前記押圧部に前記低摩擦係数領域が設けられることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項２】
前記摩擦パッドの前記ピストン側の面には前記ピストンと当接するシムが設けられ、前記高摩擦係数領域及び前記低摩擦係数領域は前記シムに設けられ、前記複数のピストンのうち最もディスクロータ回出側に配置されるピストンが前記高摩擦係数領域を押圧し他のピストンが前記低摩擦係数領域を押圧する請求項１に記載のディスクブレーキ。
【請求項３】
前記シムは、前記高摩擦係数領域を構成する第１シム部材と、前記低摩擦係数領域を構成するとともに前記第１シム部材とは異なる第２シム部材とを備えてなる請求項２に記載のディスクブレーキ。
【請求項４】
前記低摩擦係数領域を、互いに摺動可能に積層した複数のシム部材にて構成した請求項２又は３に記載のディスクブレーキ。
【請求項５】
前記高摩擦係数領域と前記低摩擦係数領域とは、同じ押圧力に対する圧縮量が異なっており、該圧縮量の大きいほうの領域が小さいほうの領域よりも厚い部材からなる請求項２〜４のいずれか一項に記載のディスクブレーキ。
【請求項６】
複数のピストンによってディスクロータ側に押圧される摩擦パッドにおいて、
前記ピストンとの押圧部には、ディスクロータ内周側に、外周側よりも摩擦係数の高い高摩擦係数領域が設けられるとともに外周側には内周側よりも摩擦係数の低い低摩擦係数領域が設けられ、前記複数のピストンのうち最もディスクロータ回出側に配置されるピストンとの前記押圧部に前記高摩擦係数領域が設けられるとともに、他のピストンとの前記押圧部に前記低摩擦係数領域が設けられることを特徴とする摩擦パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に装着されるディスクブレーキ、及びこれに用いられる摩擦パッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述のディスクブレーキとして、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。この装置では、摩擦パッドの裏面側にピストンと当接するシムが設けられる。このシムには、ブレーキ鳴きを抑制すべく、ピストンと対向する箇所の一部に切欠が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２９１５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の切欠の部分においてはシムとピストンとが当接しないため、ピストンがシムを押圧する面積がその分だけ減少する。したがって、その分、ピストンがシムを押圧する箇所の面圧が大きくなってシム自体が潰れ易い状態になる。これは、ピストンの駆動にかかるブレーキ操作量（ペダルストロークなど）の増加に繋がる懸念がある。
【０００５】
本発明の課題は、ブレーキ操作量の増加を抑えつつ、ブレーキ鳴きを抑制することのできるディスクブレーキ及び摩擦パッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ディスクロータの周方向に並ぶ複数のピストンを有するキャリパと、前記複数のピストンによって前記ディスクロータ側に押圧される摩擦パッドとを備えるディスクブレーキにおいて、前記摩擦パッドと前記ピストンとの押圧部に、ディスクロータ内周側には外周側よりも摩擦係数の高い高摩擦係数領域を設け、外周側には内周側よりも摩擦係数の低い低摩擦係数領域を設け、前記複数のピストンのうち最もディスクロータ回出側に配置されるピストンと前記摩擦パッドとの前記押圧部に前記高摩擦係数領域を設けるとともに、他のピストンと前記摩擦パッドとの前記押圧部に前記低摩擦係数領域を設けたことを要旨とする。
【０００７】
請求項１の発明によれば、前記内周側に設定された高摩擦係数領域において最もディスクロータ回出側のピストンが摩擦パッドを押圧するとともに前記外周側に設定された低摩擦係数領域において他のピストンが摩擦パッドを押圧することで、制動トルクを受ける摩擦パッドがキャリパから受ける周方向の反力が、ブレーキ鳴き抑制に有利な状態となる（ディスクロータ外周側と内周側との反力のバランスに関して、外周側が大きくなる）。本発明では、このように、切欠を設けたシムを用いることなくブレーキ鳴きの抑制を図ることができるため、上述したブレーキ操作量の増加の抑制と、ブレーキ鳴きの抑制とを両立させることができる。
【０００８】
また、請求項６の発明は、複数のピストンによってディスクロータ側に押圧される摩擦パッドにおいて、前記ピストンとの押圧部に、ディスクロータ内周側には外周側よりも摩擦係数の高い高摩擦係数領域を設け、外周側には内周側よりも摩擦係数の低い低摩擦係数領域を設け、更に、前記複数のピストンのうち最もディスクロータ回出側に配置されるピストンとの前記押圧部に前記高摩擦係数領域を設けるとともに、他のピストンとの前記押圧部に前記低摩擦係数領域を設けたことを要旨とする。
【０００９】
請求項６の発明によれば、上述の請求項１と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のディスクブレーキの一実施形態を概略的に示した断面図。
【図２】同じく摩擦パッドの一実施形態をピストン側から見た図。
【図３】同じく摩擦パッドの他の例を示した図。
【図４】同じく摩擦パッドの他の例を示した図。
【図５】同じく摩擦パッドの他の例を示した図。
【図６】同じく摩擦パッドの他の例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を具体的に説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、以下の実施形態によって限定されるものではない。
【００１２】
図１は本発明のディスクブレーキの一実施形態を概略的に示す断面図である。この実施形態のディスクブレーキ１０はいわゆる対向型ディスクブレーキであり、すなわち、ディスクロータ１１をその軸方向の両側に配置された摩擦パッド２０にて押圧することで制動力を発生させるものである。各摩擦パッド２０は、対向型のキャリパ１２に形成された複数のシリンダ１３に各収容されたピストン１４によって上記軸方向に押圧されディスクロータ１１に摺接される。
【００１３】
各ピストン１４は有底円筒状を呈しており、図示しないマスタシリンダから各シリンダ１３に導入された液圧に基づき、摩擦パッド２０の摩擦材２１を固定支持する裏板２２の裏面２３側を押圧する。裏板２２の裏面２３には、後述するシム２４が配設されており、各ピストン１４はこのシム２４に当接して摩擦パッド２０を押圧する。なお、キャリパ１２において各シリンダ１３及び各ピストン１４はディスクロータ１１の周方向（図１では奥行方向）に複数並んで設けられている。本実施形態では、上記周方向に２つずつ設けられており、それらがディスクロータ１１の軸方向の両側にそれぞれ設置されることから、いわゆる４ポットタイプの対向型ディスクブレーキが構成されている。
【００１４】
以下、本実施形態の特徴的な構成について説明する。図２は、摩擦パッド２０をその裏面２３側からディスクロータ１１の軸方向に見た状態を示すものであり、同図の矢印はディスクロータ１１の回転方向を示している。すなわち、同図の右側はディスクロータ回出側であり、左側はディスクロータ回入側である。本実施形態の摩擦パッド２０には、ブレーキ鳴きを抑制するための工夫が盛り込まれている。すなわち、図２に示されるように、ディスクロータ１１の周方向に延びる略長方形状のシム２４には、そのピストン１４との当接面において、ディスクロータ１１の内周側（図２では下側）に、外周側（図２では上側）よりも摩擦係数の高い高摩擦係数領域Ａが設けられるとともに外周側には内周側よりも摩擦係数の低い低摩擦係数領域Ｂが設けられている。
【００１５】
本実施形態では、摩擦係数の異なる複数のシム部材にてシム２４を構成することで高摩擦係数領域Ａと低摩擦係数領域Ｂとが設定されている。すなわち、シム２４は、上記内周側に配置され高摩擦係数領域Ａを構成する第１シム部材２４ａと、上記外周側に配置され低摩擦係数領域Ｂを構成するとともに第１シム部材２４ａとは異なる第２シム部材２４ｂとからなっている。両シム部材２４ａ，２４ｂはともに薄板状のステンレス鋼からなり、互いに極力隙間のない状態で隣接して配置され、裏板２２の裏面２３に接着固定されている。
【００１６】
第１シム部材２４ａは、略長方形状のシム２４のディスクロータ回出側であって内周側（図２では右下側）の一部を構成する略三角形状に形成されており第２シム部材２４ｂは他の部分を構成している。すなわち、第１シム部材２４ａと第２シム部材２４ｂとの境界、換言すれば高摩擦係数領域Ａと低摩擦係数領域Ｂとの境界は、上述の略長方形の回出側の辺の中間点と内周側の辺の中間点とを結ぶ線分状を呈している。なお、上記中間点はそれぞれの辺の中央であってもなくてもいずれでもよい。
【００１７】
上記内周側に配置される第１シム部材２４ａは、上記外周側に配置される第２シム部材２４ｂよりも摩擦係数を高くするため、それを構成する上述のステンレス鋼板にゴム被膜が施されている。このゴム被膜としては、摩擦係数をより高めるために表面にディンプル等の凹凸形状を有するものを採用してもよい。もちろん、第２シム部材２４ｂよりも摩擦係数を高めることができればよいので、表面が平坦なゴム被膜であってもよいし、ゴム以外の被膜、あるいは、被膜に限らず表面荒さの高いものとすることでもよい。また、他の金属板材や樹脂板材を用いて第２シム部材２４ｂよりも摩擦係数を高くしてもよい。
【００１８】
他方、上記外周側に配置される第２シム部材２４ｂは、上述のステンレス鋼板を無垢の状態のまま用いている。なお、第１シム部材２４ａよりも摩擦係数が低ければよいので、無垢の状態でなくてもよいし他の金属板材や樹脂板材を用いてもよい。本実施形態では、このように第２シム部材２４ｂを第１シム部材２４ａとは異なる部材とすることで、高摩擦係数領域Ａと低摩擦係数領域Ｂとを明確かつ簡素に区分できる。
【００１９】
なお、例えば摩擦係数をより低くするため、第２シム部材２４ｂを２枚重ねにして、いわゆる滑りシムとしてもよい。この場合、２枚の第２シム部材２４ｂの一方を裏板２２に接着固定し、この固定した第２シム部材２４ｂ上を摺動可能な状態で他方の第２シム部材２４ｂを裏板２２に係止させるとよい。なお、この滑りシムについては第２シム部材２４ｂを３枚以上重ねて構成してもよい。
【００２０】
そして、本実施形態では、上記周方向に並ぶ２つのピストン１４のうちディスクロータ回出側に配置されるピストン１４が高摩擦係数領域Ａを押圧し、他のピストン１４すなわちディスクロータ回入側に配置されるピストン１４が低摩擦係数領域Ｂを押圧する。すなわち、図２において右側に示すピストン１４が第１シム部材２４ａを押圧し、左側のピストン１４が第２シム部材２４ｂを押圧する。なお、同図の例では、右側すなわち回出側のピストン１４が、両シム部材２４ａ，２４ｂの境界（高摩擦係数領域Ａと低摩擦係数領域Ｂとの境界）と重なるようにして両シム部材２４ａ，２４ｂを共に押圧し、左側すなわち回入側のピストン１４が第２シム部材２４ｂのみ押圧する。ちなみに、ピストン１４は、同図において参照符号「１４」を付して一点鎖線の二重円で示した中空円環状領域にてシム２４を押圧する。
【００２１】
制動力を発生させるためピストン１４を前進させて摩擦パッド２０をディスクロータ１１に押圧させると、ピストン１４及びキャリパ１２には、摩擦パッド２０を介して制動トルクが作用する。このとき、キャリパ１２のトルク受け面から摩擦パッド２０（図２の例では裏板２２の上記回出側の端面２５ａ，２５ｂ）が受ける反力は、内周側に設定された高摩擦係数領域Ａを回出側のピストン１４が押圧し外周側に設定された低摩擦係数領域Ｂを回入側のピストン１４が押圧する上述の構成によって、例えばこうした構成を備えない従来の態様と比較して、内周側の端面２５ａに作用する反力の大きさに対する外周側の端面２５ｂに作用する反力の大きさの比率がより大きくなる。換言すると、外周側と内周側との反力のバランスは、外周側がより大きくなる。こうした反力のバランスは、ブレーキ鳴きの抑制に有利に働くことが知られている。
【００２２】
本実施形態では、両シム部材２４ａ，２４ｂを極力隙間なく隣接させたため、両シム部材２４ａ，２４ｂ間にピストン１４が当接しない部分はほとんど生じておらず、例えば上述の先行技術文献として挙げた切欠を設けた態様のような問題は生じない。したがって、本実施形態では、切欠を設けたシムを用いることなくブレーキ鳴きの抑制を図ることができるため、上述したブレーキ操作量の増加の抑制と、ブレーキ鳴きの抑制とを好適に両立させることができる。
【００２３】
また、本実施形態では、高摩擦係数領域Ａを構成する第１シム部材２４ａの厚さを、低摩擦係数領域Ｂを構成する第２シム部材２４ｂの厚さよりも大きく設定している。ここでいう各シム部材２４ａ，２４ｂの「厚さ」はそれぞれピストン１４に押圧されていない状態の厚さである。第１シム部材２４ａは第２シム部材２４ｂよりも摩擦係数を高めるためゴム被膜が施されている。そのため、第１シム部材２４ａは、ピストン１４からの押圧力が同じであっても圧縮量が第２シム部材２４ｂのそれよりも大きい。このため本実施形態では、常用域の制動力を発生させるべくピストン１４にて各シム部材２４ａ，２４ｂを押圧した際に両シム部材２４ａ，２４ｂの厚さが等しくなるよう、すなわち、両シム部材２４ａ，２４ｂの厚さが異なって特に回出側のピストン１４が傾かぬよう、ピストン１４非押圧時の各シム部材２４ａ，２４ｂの厚さを上述のように設定している。これにより、ピストン１４が傾くことに起因するブレーキ操作量の増加を抑制することができる。
【００２４】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した、例えば以下のような形態として実施することもできる。
上記実施形態では、高摩擦係数領域Ａを構成する第１シム部材２４ａを、略長方形状のシム２４のディスクロータ回出側であって内周側の一部を構成する略三角形状としたが、これに代えて、図３に示すように、略長方形状としてもよい。この場合、右側に図示した回出側のピストン１４と重なる第１シム部材２４ａと第２シム部材２４ｂとの境界は、上記ピストン１４の中心付近をシム２４の延在方向（図３では左右方向）に延びている。左側に図示した回入側のピストン１４は、低摩擦係数領域Ｂを構成する第２シム部材２４ｂのみ押圧している。
【００２５】
また、図４や図５に示すように、図３にてシム２４の右下部分にて略長方形状に形成した第１シム部材２４ａを、左側すなわち回入側のピストン１４と重なる位置まで延在させてもよい。図４の例では、第１シム部材２４ａを回入側のピストン１４の中心付近まで延在させており、図５の例では、回入側のピストン１４を越える位置まで延在させている。
【００２６】
また、上記実施形態では、両ピストン１４の少なくとも一方が両シム部材２４ａ，２４ｂの境界と重なるように構成したが、これに代えて、いずれのピストン１４についても上記境界と重ならないように構成してもよい。この場合、両ピストン１４の間に上記境界を配置するとともに、高摩擦係数領域Ａを構成するシム部材２４ａが低摩擦係数領域Ｂを構成する第２シム部材２４ｂの内周側に配設されるように上記境界を設ける。すなわち、例えば、図６に示すように、上記境界を同図の右上から左下に延びるように設ける。
【００２７】
なお、この場合、各シム部材２４ａ，２４ｂを裏板２２に対して摺動可能に係止しておく。この態様では、ピストン１４の押圧力が、ピストン１４とシム２４とが重複する箇所（参照符号「１４」を付した中空円環状領域）のみならず、シム２４によって（各シム部材２４ａ，２４ｂの形状に）分散されて裏板２２に付与される。すなわち、この態様では、回出側のピストン１４によってのみ押圧される第１シム部材２４ａが内周側の高摩擦係数領域Ａを構成するとともに、回入側のピストン１４によってのみ押圧される第２シム部材２４ｂが外周側の低摩擦係数領域Ｂを構成し、上述同様の効果を奏することができる。
【００２８】
上記実施形態では、シム２４を複数のシム部材にて構成したが、これに代えて、一枚のシム部材に部分的に被膜を施すなどして高摩擦係数領域と低摩擦係数領域とを設けてもよい。
また、滑りシムを用いて低摩擦係数領域を構成する態様については、滑りシムを構成すべく積層されるシム部材のうち最も裏板２２側に配置されるシム部材を、高摩擦係数領域を構成するシム部材と一体とすることで、シムを構成するシム部材の枚数を削減してもよい。
【００２９】
上記実施形態にて裏板２２に接着固定したシム部材については、接着に代えて係止による固定を図ってもよい。このとき、シム部材を裏板２２に対して摺動可能に係止した場合は、内周側に配置するシム部材と裏板２２との間の摩擦係数を外周側のシム部材と裏板２２とのそれよりも高く設定することで高摩擦係数領域及び低摩擦係数領域を構成してもよい。
【００３０】
上記実施形態では、シムを用いて高摩擦係数領域及び低摩擦係数領域を構成したが、これに代えて、シムを用いずに構成してもよい。この場合、例えば、裏板２２の裏面２３に直接的に被膜を施す等して高摩擦係数領域及び低摩擦係数領域を構成する。
【００３１】
回出側のピストン１４と回入側のピストン１４とは、ディスクロータ径方向（各図の上下方向）にずれていてもよいし、ずれていなくてもよい。上記径方向にずらして配置した場合は、例えば、回出側のピストン１４を回入側のピストン１４よりも径方向内側すなわちディスクロータ内周側に配置し、回出側のピストンが上記高摩擦係数領域にて摩擦パッド２０を押圧し回入側のピストン１４が上記低摩擦係数領域にて摩擦パッド２０を押圧するようにする。
【００３２】
上記実施形態では、周方向に並ぶピストン１４の数が２つであるものを採用したが、これに限らず、３つ以上ものを採用してもよい。
また、上記実施形態では、対向型ディスクブレーキを採用したが、これに限らず、摩擦パッドを押圧するピストンがディスクロータの片面側にのみ配置される、いわゆる浮動型ディスクブレーキを採用してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０    ディスクブレーキ
１１    ディスクロータ
１２    キャリパ
１３    シリンダ
１４    ピストン
２０    摩擦パッド
２１    摩擦材
２２    裏板
２３    裏面
２４    シム
２４ａ  第１シム部材
２４ｂ  第２シム部材
Ａ      高摩擦係数領域
Ｂ      低摩擦係数領域
【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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