JP6338346B2 - ディスクブレーキ用パッド及びディスクブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両の制動を行う為に使用するディスクブレーキに組み込まれるディスクブレーキ用パッド及びディスクブレーキ装置の改良に関する。具体的には、低速走行時に於ける減速時等、ピストンによるパッドの押し付け力が弱い場合にも、ブレーキ鳴きと呼ばれる異音が発生するのを有効に抑制できる構造を実現するものである。

自動車の制動を行う為に、ディスクブレーキ装置が広く使用されている。ディスクブレーキ装置による制動時には、車輪と共に回転するロータを挟む状態で設けた１対のパッドを、ピストンによりこのロータの両側面に押し付ける。この様なディスクブレーキ装置として従来から、図１５に示す様な対向ピストン型の、或いは、図１６に示す様なフローティングキャリパ型のディスクブレーキ装置が、広く使用されている。

このうち、図１５に示した対向ピストン型のディスクブレーキ装置は、ロータ１を挟む位置にアウタ側ボディ２及びインナ側ボディ３を有するキャリパ４を設け、これら各ボディ２、３内にアウタシリンダ及びインナシリンダを、それぞれの開口部を互いに対向させた状態で設けている。そして、これらアウタシリンダ及びインナシリンダ内にアウタピストン及びインナピストンを、油密に、且つ、軸方向に関する変位を可能に嵌装している。又、前記アウタ側ボディ２にはアウタパッドを、前記インナ側ボディ３にはインナパッドを、それぞれ軸方向の変位を可能に保持している。制動時には、前記アウタシリンダ及びインナシリンダ内に圧油を送り込み、前記アウタピストン及びインナピストンにより、前記アウタパッド及びインナパッドを、前記ロータ１の内外両側面に押し付ける。
尚、本明細書及び特許請求の範囲で、軸方向、周方向、径方向とは、特に断らない限り、ディスクブレーキ用パッドをディスクブレーキ装置に組み込んだ状態での、ロータの軸方向、周方向、径方向を言う。更に、回入側とは、車輪と共に回転するロータが入り込む側を言い、回出側とは、同じく抜け出て行く側を言う。

一方、図１６に示したフローティングキャリパ型のディスクブレーキ装置は、ロータ１の一側に隣接させる状態で設けたサポート５にキャリパ４ａを、軸方向に変位可能に支持している。又、このサポート５に、前記ロータ１の軸方向両側に配置した１対のパッド６、６を、軸方向の変位を可能に保持している。前記キャリパ４ａには、シリンダ部７とキャリパ爪８とを、前記両パッド６、６を軸方向両側から挟む状態で設けている。そして、このうちのシリンダ部７に、インナ側（車両への組み付け状態に於いて幅方向中央寄りとなる側で、図１６の下側）のパッド６を前記ロータ１に対して押圧するピストン９を内蔵している。制動を行う場合には、前記シリンダ部７内に圧油を送り込み、前記ピストン９により前記インナ側のパッド６を、前記ロータ１の内側面に、図１６の下から上に押し付ける。すると、この押し付け力の反作用として前記キャリパ４ａが、図１６の下方に変位し、前記キャリパ爪８がアウタ側（車両への組み付け状態に於いて幅方向外寄りとなる側で、図１６の上側）のパッド６を、前記ロータ１の外側面に押し付ける。この結果、このロータ１が内外両側面側から強く挟持されて、制動が行われる。

図１５に示した対向ピストン型のディスクブレーキ装置にしても、図１６に示したフローティングキャリパ型のディスクブレーキ装置にしても、制動時に、パッドの姿勢が不安定になって、ブレーキ鳴きと呼ばれる異音を発生させる事が知られている。そして、この様な異音の発生を抑制する為に、例えば特許文献１〜５等に記載される様に、従来から各種構造が提案されている。図１７〜１８は、このうちの特許文献１に記載されたものとほぼ同様の構造を有する、従来構造のディスクブレーキ用パッドを組み込んだ、ディスクブレーキ装置の１例を示している。

図示の構造の場合、パッド６ａを、ライニング１０と、このライニング１０の裏面に添着支持された金属製の裏板１１とから構成している。この裏板１１の周方向両側の側縁部の径方向中間部には、周方向両側に突出した１対の凸状の耳部１２ａ、１２ｂをそれぞれ設けている。又、前記裏板１１の周方向両側の側縁部のうち、これら各耳部１２ａ、１２ｂよりも径方向内側部分に、平坦面状のトルク伝達面１３ａ、１３ｂをそれぞれ設けている。又、これら耳部１２ａ、１２ｂとトルク伝達面１３ａ、１３ｂとを、パッド６ａの中央側に凹入した凹入部１４ａ、１４ｂにより連続させている。

一方、前記パッド６ａを軸方向に移動可能に支持する為のパッド支持部材１５には、周方向両側に１対のガイド部１６ａ、１６ｂを設けている。そして、これら両ガイド部１６ａ、１６ｂの周方向に互いに対向する側面のうち、径方向中間部に、ガイド凹溝１７ａ、１７ｂを形成すると共に、これら各ガイド凹溝１７ａ、１７ｂよりも径方向内側部分に、平坦面状のトルク受面１８ａ、１８ｂを形成している。尚、前記パッド支持部材１５とは、対向ピストン型ディスクブレーキ装置に於けるキャリパ、フローティングキャリパ型ディスクブレーキ装置に於けるサポートがそれぞれ相当する。

そして、前記両耳部１２ａ、１２ｂを前記両ガイド凹溝１７ａ、１７ｂ内にそれぞれ緩く係合させると共に、前記両トルク伝達面１３ａ、１３ｂを前記両トルク受面１８ａ、１８ｂに対して対向させる事により、前記パッド６ａを前記パッド支持部材１５に対して軸方向への移動可能に支持している。

自動車の前進走行時に於けるロータの回転方向が図１７に関して反時計回りである場合、制動時には、前記パッド６ａを構成するライニング１０の摩擦面中心Ａ点に、ブレーキ接線力Ｆ｛＝μ（パッド摩擦係数）×Ｓ（シリンダ面積）×Ｐ（シリンダ液圧）｝が作用する。これにより、前記パッド６ａが回出側（トレーリング側、図１７の左側）に向けて移動し、回出側のトルク伝達面１３ａとトルク受面１８ａとが当接する。従来構造の場合には、これらトルク伝達面１３ａとトルク受面１８ａとを、ブレーキ接線力Ｆの作用線に対して直交する仮想平面上の平坦面としている為、これらトルク伝達面１３ａとトルク受面１８ａとは全面にて当接（面接触）する。この為、前記パッド６ａには、ブレーキ接線力Ｆの作用点であるＡ点から径方向内方に距離Ｌ₀ だけ離れた（オフセットした）、前記トルク伝達面１３ａの径方向中央位置であるＢ点に反力が加わる。従って、前記パッド６ａには、ブレーキ接線力Ｆに基づくモーメントＭ₀ ｛＝Ｆ（ブレーキ接線力）×Ｌ₀ （ＡＢ間距離）｝が作用し、このパッド６ａをＢ点を中心に反時計回りに回動させる。これにより、前記両耳部１２ａ、１２ｂのうち、回出側の耳部１２ａに、この耳部１２ａの径方向内側面をガイド凹溝１７ａの径方向内側面に向けて押し付けようとする、径方向内方に向いた押付力（偶力）Ｑ₀ が作用する。そして、この様な力が作用した状態で、回出側の耳部１２ａの径方向内側面をガイド凹溝１７ａの径方向内側面に対し回出側に引き摺りながら、前記パッド６ａを反時計回りに更に回動させる。そして最終的に、回入側の耳部１２ｂの径方向外側面を、この耳部１２ｂが係合されたガイド凹溝１７ｂの径方向外側面に対して当接させる。

以上の様に、従来構造の場合には、制動時に、前記パッド６ａを構成する裏板１１のうち、回出側のトルク伝達面１３ａと、回出側の耳部１２ａの径方向内側面と、回入側の耳部１２ｂの径方向外側面との合計３個所を、前記パッド支持部材１５に対し支持（拘束）できる。この為、制動時に於けるパッド６ａの姿勢を安定させる事ができて、ブレーキ鳴きと呼ばれる異音の発生を抑制できる。

但し、上述した様な従来構造の場合には、低速走行時に於ける減速時等、ピストンによるパッドの押し付け力が弱い場合に、ブレーキ鳴きを抑制する事が難しくなる。
即ち、従来構造の場合には、回出側の耳部１２ａの径方向内側面を平坦面としている為、この耳部１２ａの径方向内側面と前記ガイド凹溝１７ａの径方向内側面との接触点が不安定になり、この耳部１２ａの径方向内側面のうちの先端縁部分に存在する角部１９が、前記ガイド凹溝１７ａの径方向内側面にエッジ当たりし易くなる（引っかかり易くなる）。この為、図１８に示す様に、前記パッド６ａが回出側にスライドする際に、前記耳部１２ａの径方向内側面のうちの長さ方向中央位置（周方向中央位置）であるＣ点に、回入側に向いた摩擦抵抗力Ｗ₀ ｛＝μｎ（摩擦係数）×Ｑ₀ （押付力）｝が作用するだけでなく、前記角部１９に径方向外方に向いた押上力ｆが作用する。このうちの摩擦抵抗力Ｗ₀ は、回出側のトルク伝達面１３ａの径方向中央位置Ｂ点を通る中心軸回りに、ブレーキ接線力Ｆに基づくモーメントＭ₀ とは反対方向（時計回り）に前記パッド６ａを回転させようとするモーメントｒ_A0｛＝Ｗ₀ （摩擦抵抗力）×Ｘ₀ （ＢＣ間距離）｝を生じさせるのに対し、前記押上力ｆは、前記径方向中央位置Ｂ点を通る中心軸回りに、前記モーメントＭ₀ とは反対方向に前記パッド６ａを回転させようとするモーメントｒ_B0｛＝ｆ（押上力）×２Ｋ（Ｋ：耳部１２ａの径方向内側面の長さ方向中央位置Ｃ点から角部１９までの距離）｝を生じさせる。この為、前記角部１９が前記ガイド凹溝１７ａの径方向内側面に引っかかり易くなる分だけ（ｒ_B0の大きさの分だけ）、前記パッド６ａを反時計回りに回動させようとするモーメントＭ₀ を打ち消す様に作用する、モーメントＲ₀ （ｒ_A0＋ｒ_B0）が大きくなる。従って、前記パッド６ａを反時計回りに回動させにくくなり（Ｍ₀ −Ｒ₀ が小さくなり）、回入側の耳部１２ｂの径方向外側面をガイド凹溝１７ｂの径方向外側面に当接させにくくなる。特にピストンによるパッド６ａの押し付け力が弱い場合には、ブレーキ接線力Ｆの低下に伴いモーメントＭ₀ 自体が小さくなる為、回入側の耳部１２ｂの径方向外側面をガイド凹溝１７ｂの径方向外側面に当接させにくくなる。この結果、前記パッド６ａを前記パッド支持部材１５に対し３点で支持する事が難しくなり（２点で支持した状態になり）、前記パッド６ａの姿勢が不安定になって、ブレーキ鳴きを発生させ易くなる。

又、従来構造の場合には、回出側のトルク伝達面１３ａを平坦面としている為、このトルク伝達面１３ａの径方向中央位置Ｂ点がモーメントｒ_A0の中心となり、摩擦抵抗力Ｗ₀ の作用線までの距離Ｘ₀ が大きくなる。この為、モーメントｒ_A0が大きくなり、前記パッド６ａを、ブレーキ接線力Ｆに基づくモーメントＭ₀ に基づいて、反時計回りに回動させにくくなる。この結果、ピストンによるパッド６ａの押し付け力が弱い場合に、ブレーキ鳴きが発生し易くなる。又、回出側のトルク伝達面１３ａを平坦面としている為、特にピストンによるパッド６ａの押し付け力が弱い場合に、このトルク伝達面１３ａと前記トルク受面１８ａとの接触状態が不安定になり易い（がたつき易い）。従って、この様な理由からも、前記パッド６ａの姿勢が不安定になり、ブレーキ鳴きを発生させ易くなる。

特開平８−１３５６９６号公報 特開２０００−２７９０５号公報 特開２００４−２７８６４６号公報 特開平１１−６３０３５号公報 特開２００１−３０４３１０号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、ピストンによる押し付け力が弱い場合にも、ブレーキ鳴きの発生を有効に抑制できる、ディスクブレーキ用パッド及びディスクブレーキ装置の構造を実現すべく発明したものである。

本発明のディスクブレーキ用パッドは、前述した従来構造のディスクブレーキ用パッドと同様に、ディスクブレーキ装置を組み立てた状態で、パッド支持部材（対向ピストン型ディスクブレーキのキャリパ、フローティング型ディスクブレーキのサポート）に対し軸方向への移動可能に支持されるもので、ライニング（摩擦材）と、このライニングの裏面を支持した裏板（プレッシャプレート）とを備えている。
又、このうちの裏板には、少なくともロータの回出側の側縁部に、前記パッド支持部材に設けられたガイド凹溝に対し軸方向に関して移動自在に凹凸係合する回出側に突出した凸状の耳部を設けると共に、この耳部よりも径方向内側部分に、制動時に前記パッド支持部材に当接するトルク伝達面を設けている。

特に本発明のディスクブレーキ用パッドの場合には、前記耳部の径方向内側面のうち、最も径方向内方に位置する部分を凸円弧面部により構成している。
この凸円弧面部としては、例えば、曲率の中心軸が軸方向に配置された部分円筒面を採用できる。
又、前記トルク伝達面のうちの径方向外端部で、且つ、前記耳部の径方向内側面及び制動時に前記ライニングの摩擦面中心に作用するブレーキ接線力の作用線それぞれよりも径方向内方に位置する部分に、その一部が前記トルク伝達面のうちで最も回出側に位置する側部凸円弧面部を設けている。
そして、制動時に作用するモーメント（Ｍ−Ｒ）により、前記裏板のうち、前記耳部の径方向内側面と前記トルク伝達面とを含む合計３個所を、前記パッド支持部材に対して支持（拘束）する。
尚、前記裏板のうち制動時に前記パッド支持部材に対して支持される残り１個所は、特に限定されず、設計的に定める事ができる。例えば、裏板に１対の耳部を設ける場合には、回入側に設けられた耳部の径方向外側面を採用できる。或いは、裏板の外周縁部のうちの回入側部分を採用する事もできる。更に、パッド支持部材に対して固定したピンを、裏板を貫通する状態で形成した貫通孔内に挿通する構成を採用した場合には、この貫通孔の内周面を、前記残り１個所とする事もできる。
又、裏板に１対の耳部を設ける構造を採用する場合には、パッドの形状を中心軸に関して対称形状とする事もできる。この様な構成を採用した場合には、アウタ側パッドとインナ側パッドの共通化を図れる為、製造作業、管理作業、組立作業を容易にできる。

本発明を実施する場合には、例えば請求項２に記載した発明の様に、前記トルク伝達面に、径方向内方に向かう程、ロータの回入側に向かう方向に傾斜した傾斜面部を設ける。尚、この様な傾斜面部を設ける場合には、径方向外寄り部分から径方向内端部に亙る範囲に傾斜面部を設ける事ができる。
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項３に記載した発明の様に、前記耳部と前記トルク伝達面との間に、ロータの回入側に向けて湾曲した凹入部を設ける。

又、本発明のディスクブレーキ装置は、パッド支持部材と、このパッド支持部材に対して軸方向への移動可能に支持された１対のパッドと、これら両パッドをロータの両側面に押し付ける為のピストンとを備える。
又、前記パッド支持部材のうちの回出側部分には、前記両パッドの回出側の側縁部に設けられた耳部を軸方向に関する移動自在に凹凸係合させる為のガイド凹溝が設けられていると共に、このガイド凹溝よりも径方向内側部分には、前記両パッドの回出側の側縁部に設けられたトルク伝達面を当接させるトルク受面が設けられている。尚、回入側部分の形状（支持構造及びトルク受構造）に関しては、特に限定されず、回出側部分と同様に、ガイド凹溝とトルク受面とを設ける事もできるし、パッドを吊り下げる為のパッドピンを設け、裏板に形成した貫通孔にこのパッドピンを緩く挿通させる構造を採用する事もできる。
そして特に、本発明のディスクブレーキ装置の場合には、前記両パッドとして、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したディスクブレーキ用パッドを使用している。

上述の様な構成を有する本発明のディスクブレーキ用パッド及びディスクブレーキ装置によれば、ピストンによる押し付け力が弱い場合にも、ブレーキ鳴きの発生を有効に抑制できる。
即ち、本発明の場合には、ロータの回出側の耳部の径方向内側面のうち、最も径方向内方に位置する部分を、凸円弧面部により構成している為、耳部の径方向内側面とパッド支持部材（ガイド凹溝の径方向内側面）との接触点を安定させる事ができる。この為、制動時に、この耳部の径方向内側面がパッド支持部材（ガイド凹溝の径方向内側面）に対しエッジ当たりする事を防止できる。従って、接触点が不安定になる事により生じる、ブレーキ接線力に基づくモーメントとは反対方向のモーメント（ｒ_B0）の発生を防止する事ができる。
更に、本発明の場合には、ロータの回出側に設けられたトルク伝達面のうちの径方向外寄り部分（径方向中央位置よりも耳部に近い部分）を、このトルク伝達面のうちで最も回出側に位置させている。この為、前記耳部の径方向内側面に作用する摩擦抵抗力に基づくモーメントの中心を、この摩擦抵抗力の作用点に近づける事ができる。従って、摩擦抵抗力に基づくモーメントを小さくできる。
以上の様に、本発明によれば、前記耳部の径方向内側面及び前記トルク伝達面の形状をそれぞれ工夫する事で、ブレーキ接線力に基づくモーメント（Ｍ）を打ち消す様に作用する、モーメント（Ｒ）を十分に小さくできる。この為、ピストンによる押し付け力が弱い場合にも、ブレーキ接線力に基づくモーメントの作用方向に、パッドを回動させる事ができる。従って、前記裏板の３個所を前記パッド支持部材に対して支持する事ができて、ブレーキ鳴きの発生を有効に抑制できる。
又、本発明の場合には、制動時に、トルク伝達面をこのトルク伝達面のうちの径方向外寄り部分で、パッド支持部材（のうちのトルク受面）に対して線接触で当接させられる。この為、従来構造の場合の様に、面接触で当接させる場合に比べて、ブレーキ条件（シリンダ液圧の高低）に拘わらず、接触状態を安定させる事ができる。従って、パッドの姿勢を安定させ易くなり、この面からもブレーキ鳴きの発生を抑制できる。

本発明の実施の形態の１例を示す、対向ピストン型のディスクブレーキ装置を径方向外方から見た状態で示す正投影図。 同じくα−α断面図。 同じく図２の左側半部拡大図。 同じくアウタ側から見た状態で示す正投影図。 同じく図１の右側から見た状態で示す正投影図。 同じくアウタ側且つ径方向外方から見た状態で示す斜視図。 同じくアウタ側且つ径方向内方から見た状態で示す斜視図。 同じくパッドを取り出して示す正面図。 図８のβ部拡大図。 同じくパッドを取り出して示す平面図。 同じく右側面図。 同じく径方向外方から見た状態を示す斜視図。 同じく径方向内方から見た状態を示す斜視図。 本発明の効果を確認する為に行った実験結果を示すグラフ。 本発明の対象となるディスクブレーキ装置の第１例を示す斜視図。 同じく第２例を、一部を切断して径方向外方から見た状態で示す図。 従来構造の１例を示す、ロータの回転軸に直交する仮想平面に関する断面図。 図１７のγ部拡大図。

［実施の形態の１例］
図１〜１４は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例では、本発明のディスクブレーキ用のパッド２１ａ、２１ｂを、ディスクブレーキの１種である対向ピストン型のディスクブレーキ装置２０に組み込んだ場合に就いて説明する。尚、本例の場合にも、前記図１７に示した従来構造の場合と同様、自動車の前進走行時に於けるロータの回転方向が、反時計回りであるとして説明する。

ディスクブレーキ装置２０を構成するキャリパ２２は、アウタ、インナ両パッド２１ａ、２１ｂを、軸方向（図１の上下方向、図２、４の表裏方向、図５の左右方向）に移動可能に支持する。この様なキャリパ２２は、ロータを挟む状態で設けられたアウタボディ部２３及びインナボディ部２４と、これらアウタ、インナ両ボディ部２３、２４の回出側（図１、２、４の左側）端部と回入側（図１、２、４の右側）端部とをそれぞれ連結する連結部２５ａ、２５ｂと、前記アウタ、インナ両ボディ部２３、２４の周方向中央部を連結する中央ブリッジ部２６とを有する。前記アウタ、インナ各ボディ部２３、２４内には、アウタシリンダ及びインナシリンダをそれぞれ３個ずつ設けている。そして、これらアウタシリンダ及びインナシリンダ内にアウタピストン及びインナピストンを、油密に、且つ、軸方向に関する変位を可能に嵌装している。この様なキャリパ２２は、インナボディ部２４に設けた１対の取付座２７ａ、２７ｂにより、車体側（懸架装置のナックル）に支持固定される。

又、前記アウタボディ部２３及び前記インナボディ部２４の互いに対向する内側面（軸方向内側面）のうち、周方向両端部には、軸方向に張り出した正面視略扇形状の１対のガイド壁部２８ａ、２８ｂをそれぞれ設けている。又、これら両ガイド壁部２８ａ、２８ｂの周方向に互いに対向する側面のうち、径方向中間部に、これら両側面に対してほぼ直交する方向にガイド凹溝２９ａ、２９ｂをそれぞれ形成すると共に、これら各ガイド凹溝２９ａ、２９ｂの開口部の径方向内側部分に、平坦面状の（後述するブレーキ接線力Ｆに対して直交する仮想平面上に存在する）トルク受面３０ａ、３０ｂを形成している。又、前記両ガイド凹溝２９ａ、２９ｂの径方向外側面と径方向内側面とは互いに平行に形成されており、このうちの径方向内側面と前記両トルク受面３０ａ、３０ｂとが為す角度は約９０度である。又、前記両ガイド凹溝２９ａ、２９ｂの深さ寸法（底面までの深さ寸法）は、後述する耳部３３ａ、３３ｂの長さ寸法（トルク伝達面３４ａ、３４ｂからの突出量）よりも十分に大きい。従って、本例の場合には、前記両耳部３３ａ、３３ｂの先端面が、前記両ガイド凹溝２９ａ、２９ｂの底面に当接する事はない。

前記両パッド２１ａ、２１ｂは、ライニング（摩擦材）３１と、このライニング３１の裏面を支持した金属製の裏板（プレッシャプレート）３２とから構成されている。又、この裏板３２の周方向両側の側縁部の径方向中間部に、周方向両側にそれぞれ突出した１対の凸状の耳部３３ａ、３３ｂを設けている。つまり、これら両耳部３３ａ、３３ｂのうち、回出側の耳部３３ａは、前記裏板３２の回出側側縁部の径方向中間部に、回出側に突出する状態で設けられており、回入側の耳部３３ｂは、前記裏板３２の回入側側縁部の径方向中間部に、回入側に突出する状態で設けられている。又、本例の場合には、前記両耳部３３ａ、３３ｂの径方向に関する形成位置を一致させている。又、前記裏板３２の周方向両側の側縁部のうち、これら両耳部３３ａ、３３ｂよりも径方向内側部分に、これら両耳部３３ａ、３３ｂよりも径方向外側に存在する部分よりもそれぞれ周方向に突出した、トルク伝達面３４ａ、３４ｂを形成している。又、これら耳部３３ａ、３３ｂとトルク伝達面３４ａ、３４ｂとを、パッド２１ａ、２１ｂの中央側に向けて湾曲した（凹んだ）、正面視略Ｃ字形の凹入部３５ａ、３５ｂにより、互いに滑らかに連続させている。

特に本例の場合には、前記両耳部３３ａ、３３ｂの径方向内側面の形状と、前記両トルク伝達面３４ａ、３４ｂの形状とをそれぞれ工夫している。但し、本例の場合には、回出側に設けられた耳部３３ａ及びトルク伝達面３４ａの形状と、回入側に設けられた耳部３３ｂ及びトルク伝達面３４ｂの形状とを、パッド２１ａ、２１ｂの中心軸に関して対称形状としている。この為、回入側の耳部３３ｂ及びトルク伝達面３４ｂに関しては、回出側と回入側といった周方向に関する関係が反対になる以外、回出側の耳部３３ａ及びトルク伝達面３４ａと説明が重複する事になる為、同等部分には同一符号を付して説明は省略する事とし、以下、回出側の耳部３３ａ及びトルク伝達面３４ａに関してのみ説明を行う。

図９に示す様に、前記耳部３３ａの先端面と径方向外側面及び径方向内側面との連続部には、部分円筒面状の面取り部３６ａ、３６ｂを形成している。又、前記耳部３３ａの径方向内側面を、先端側から基端側の順に、面取り部３６ｂ（の一部）と、耳下凸円弧面部３７と、耳下傾斜面部３８とを、滑らかに連続させる事により構成している。このうちの耳下凸円弧面部３７は、前記耳部３３ａの中間部に形成されており、径方向内方に向けて湾曲する様に突出している。又、前記耳下凸円弧面部３７は、前記パッド２１ａ（２１ｂ）を、前記キャリパ２２に組み込んだ状態で、曲率の中心軸が軸方向に配置された曲率半径がＲａの部分円筒面であり、その頂部が、前記耳部３３ａの径方向内側面のうちで最も径方向内方に位置している。前記耳下傾斜面部３８は、前記耳部３３ａの基端側に向かう程、径方向外方に向かう方向に傾斜している。これに対し、この耳部３３ａの径方向外側面を、先端側から基端側の順に、面取り部３６ａ（の一部）と、耳上傾斜面部３９とを、滑らかに連続させる事により構成している。このうちの耳上傾斜面部３９は、前記耳部３３ａの基端側に向かう程、径方向内方に向かう方向に傾斜している。

又、本例の場合、前記トルク伝達面３４ａを、径方向外端部に形成された側部凸円弧面部４０と径方向外寄り部分から径方向内端部に亙る範囲に形成された側部傾斜面部４１とを、径方向外寄り部分で滑らかに連続させる事により構成している。このうちの側部凸円弧面部４０は、前記各パッド２１ａ（２１ｂ）を、前記キャリパ２２に組み込んだ状態で、曲率の中心軸が軸方向に配置された曲率半径がＲｂの部分円筒面であり、前記側部傾斜面部４１との連続部４２（Ｂ´点）が最も回出側に位置し、径方向外側に向かう程、回入側に向かう方向に湾曲している。又、前記側部凸円弧面部４０に関する曲率半径Ｒｂは、前記耳下凸円弧面部３７に関する曲率半径Ｒａよりも小さく（例えば１／２と）している。一方、前記側部傾斜面部４１は、径方向内方に向かう程、回入側（前記各パッド２１ａ、２１ｂの中央側）に向かう方向に傾斜している。この為、前記側部傾斜面部４１に関しても、前記側部凸円弧面部４０との連続部４２が最も回出側に位置している。又、前記側部傾斜面部４１の傾斜角度の大きさは、任意であるが、例えば１〜１０°程度（好ましくは２°或いは３°）としている。本例の場合には、前記トルク伝達面３４ａを、この様に構成する事により、このトルク伝達面３４ａのうちの径方向外寄り部分に位置する連続部４２（Ｂ´点）を、このトルク伝達面３４ａのうちで最も回出側に位置させている。又、この連続部４２は、前記耳部３３ａの径方向内側面（耳下凸円弧面部３７の頂点）よりも径方向内方に位置していると共に、後述するブレーキ接線力Ｆの作用線（作用点Ａ）よりも径方向内方に位置している。

又、前記裏板３２の周方向両側の側縁部と前記両ガイド壁部２８ａ、２８ｂとの間に、ステンレス鋼板等の弾性及び耐食性を有する金属板製のパッドクリップ４３ａ、４３ｂをそれぞれ設けている。これらパッドクリップ４３ａ、４３ｂは、断面略コ字形の抱持部４４、４４と、これら抱持部４４、４４から径方向内方に向けて折れ曲がった被挟持部４５、４５とを備えている。本例の場合には、前記両耳部３３ａ、３３ｂを、前記両抱持部４４、４４を介して、前記両ガイド凹溝２９ａ、２９ｂ内にそれぞれ緩く係合させると共に、前記両トルク伝達面３４ａ、３４ｂを、前記被挟持部４５、４５を介して、前記両トルク受面３０ａ、３０ｂに対向させている。この様なパッドクリップ４３ａ、４３ｂを設ける事により、前記裏板３２と前記両ガイド壁部２８ａ、２８ｂとの摺動部が錆び付く事を防止すると共に、この摺動部での摩耗の発生を抑制している。

更に、本例の場合には、前記両パッド２１ａ、２１ｂと前記キャリパ２２との間に、板ばね製の１対のシャトルスプリング４６ａ、４６ｂを設けている。具体的には、前記キャリパ２２のうちで、回出側の連結部２５ａと中央ブリッジ部２６との間部分、及び、回入側の連結部２５ｂと中央ブリッジ部２６との間部分に、それぞれ掛け渡す様にして、前記両シャトルスプリング４６ａ、４６ｂを設けている。これら両シャトルスプリング４６ａ、４６ｂは、前記両パッド２１ａ、２１ｂの周方向両端寄り部分の外周縁部を、径方向内方に向けて押圧しており、非制動時に、これら両パッド２１ａ、２１ｂが、前記キャリパ２２に対してがたつくのを防止している。

以上の様な構成を有する本例の場合、低速走行時に於ける制動時の様に、ピストンによる押し付け力が弱い場合（軽制動時）にも、ブレーキ鳴きの発生を有効に抑制できる。
以下、この様な作用効果を得られる理由に就いて、図３を参照しつつ、具体的に説明する。

本例の場合にも、制動時には、前記パッド２１ｂを構成するライニング３１の摩擦面中心（ピストンの径や配置等によって定まるパッド有効径）Ａ点に、ロータの接線方向のブレーキ接線力Ｆが作用する。これにより、前記パッド２１ｂが回出側（トレーリング側、図３の左側）に向けて移動し、回出側のトルク伝達面３４ａとトルク受面３０ａとが、前記パッドクリップ４３ａの被挟持部４５を介して当接する。特に本例の場合には、前記トルク伝達面３４ａのうちの径方向外寄り部分に位置する連続部４２を、このトルク伝達面３４ａのうちで最も回出側に位置させている為、前記パッド２１ｂの回出側への移動に伴って、この連続部４２が前記トルク受面３０ａに前記被挟持部４５を介して線接触で当接する。この為、前記パッド２１ｂには、ブレーキ接線力Ｆの作用点であるＡ点から径方向内方に距離Ｌ₁ だけ離れた（オフセットした）、前記連続部４２であるＢ´点に反力が加わる。従って、前記パッド２１ｂには、ブレーキ接線力Ｆに基づくモーメントＭ₁ ｛＝Ｆ（ブレーキ接線力）×Ｌ₁ （ＡＢ´間距離）｝が作用し、このパッド２１ｂをＢ´点を中心に反時計回りに回動させる。

これにより、回出側の耳部３３ａには、この耳部３３ａの径方向内側面を、前記ガイド凹溝２９ａの径方向内側面に向けて押し付けようとする、径方向内方に向いた押付力（偶力）Ｑ₁ が作用する。ここで、本例の場合には、前記耳部３３ａの径方向内側面に形成した前記耳下凸円弧面部３７の頂部であるＣ´点を、最も径方向内方に位置させている為、この頂部であるＣ´点が、前記パッドクリップ４３ａの抱持部４４を介して、前記ガイド凹溝２９ａの径方向内側面に押し付けられる。この為、前記耳部３３ａの径方向内側面とこのガイド凹溝２９ａ（抱持部４４）の径方向内側面との接触点を安定させる事ができて、制動時に、この耳部３３ａの径方向内側面が、前記ガイド凹溝２９（抱持部４４）の径方向内側面に対しエッジ当たりする様な事を防止できる。従って、ブレーキ接線力Ｆに基づくモーメントＭ₁ を打ち消す様に作用する、前記図１７〜１８に示した従来構造の場合の様な、前記押上力ｆに基づくモーメントｒ_B0の発生を防止できる（ｒ_B0を０にできる）。

しかも本例の場合には、前記トルク伝達面３４ａのうちの径方向外寄り部分（径方向中央位置よりも耳部３３ａに近い部分）に位置する連続部４２であるＢ´点が、摩擦抵抗力Ｗ₁ ｛＝μｎ（摩擦係数）×Ｑ₀ （押付力）｝に基づくモーメントｒ_A1の中心になる。この為、この摩擦抵抗力Ｗ₁ の作用線からモーメントｒ_A1の中心までの距離Ｘ₁ を、従来構造の場合に比べて縮める事ができる（Ｘ₁ ＜Ｘ₀ ）。従って、摩擦抵抗力Ｗ₁ に基づくモーメントｒ_A1を従来構造の場合に比べて小さく抑えられる（ｒ_A1＜ｒ_A0）。

以上の様に、本例の場合には、ブレーキ接線力Ｆに基づくモーメントＭ₁ を打ち消す様に作用する、モーメントＲ₁ （＝ｒ_A1＋０）を十分に小さくできる。この為、ピストンによる押し付け力が弱い場合にも、ブレーキ接線力Ｆに基づくモーメントＭ₁ の作用方向である反時計回りに、前記パッド２１ｂを回動させ易くする事ができる（Ｍ₁ −Ｒ₁ を大きく確保できる）。この結果、前記耳部３３ａの径方向内側面（耳下凸円弧面部３７）を前記ガイド凹溝２９ａの径方向内側面に対し回出側に引き摺りながら、前記パッド２１ｂを反時計回りに更に回動させる事で、回入側の耳部３３ｂの径方向外側面をガイド凹溝２９ｂの径方向外側面に当接させる事が可能になる。特に本例の場合には、モーメントＭ₁ を十分に大きく確保できる為、回入側に配置されたシャトルスプリング４６ｂの径方向内方に向いた弾力に拘わらず、前記回入側の耳部３３ｂの径方向外側面をガイド凹溝２９ｂの径方向外側面に対して当接させられる。従って、軽制動時等、ピストンによる押し付け力が弱い場合にも、前記パッド２１ｂ（２１ａ）を前記キャリパ２２に対し３点で支持する事が可能になり、ブレーキ鳴きの発生を有効に抑制できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した従来構造の場合と同様である。

以下、本発明の効果を確認する為に行った実験に就いて説明する。
本実験では、前述した実施の形態の１例のものと同形状のディスクブレーキ用のパッドと、前記図１７〜１８に示した従来構造のものと同形状のディスクブレーキ用のパッドとを用いて、ピストンの押圧力（シリンダ内の液圧）の大きさと、制動時にパッドに作用するモーメントの大きさ（Ｍ−Ｒ）の関係を実験により求めた。具体的には、本発明品のパッドとして、耳部の径方向内側面に曲率半径が１０mmの耳下凸円弧面部を有すると共に、トルク伝達面の径方向外端部に曲率半径が５mmの側部凸円弧面部を有し、残部に傾斜角度が２°である側部傾斜面部を有するものを使用した。これに対し、比較例品のパッドは、耳部の径方向内側面及びトルク伝達面を共に平坦面としたものを使用した。尚、本実験では、パッドの耳部の径方向内側面及びトルク伝達面の形状が異なる以外、その他の部分の形状は同じとし、組み込むキャリパ等の形状に関しても総て同じとした。又、パッドに作用するモーメントの大きさ（Ｍ−Ｒ）は、ひずみゲージを回入側の耳部の径方向外側面の基端部に貼着し、当該部分のひずみ量を測定する事により求めた。つまり、回入側の耳部の径方向外側面がガイド凹溝の径方向外側面に押し付けられた際の、この耳部の変形量（ひずみ量）を求める事で、前記モーメント（Ｍ−Ｒ）の大きさを測定した。

実験結果を図１４に示す様に、比較品のパッドを使用した場合には、シリンダ液圧が２ＭＰａ（乗用車の制動時のシリンダ液圧としては十分に高い）に達するまでは、モーメント（Ｍ−Ｒ）の値が増加していない。この為、シリンダ液圧が２ＭＰａに達するまでは、モーメントＭがモーメントＲによって打ち消されてしまい、パッドの回動が十分に行われず、回入側の耳部の径方向外側面がガイド凹溝の径方向外側面に突き当たらない（２点でのみ支持されている）事が分かる。これに対し、本発明品のパッドを使用した場合には、シリンダ液圧が０．５ＭＰａ（乗用車の制動時のシリンダ液圧としては十分に低い）に達すると、モーメント（Ｍ−Ｒ）が増大し始めている。従って、本発明品のパッドを使用した場合には、モーメントＲ（Ｒ₁ ）が十分に抑えられており、モーメントＭ（Ｍ₁ ）が十分に確保されている為、シリンダ液圧が０．５ＭＰａに達した状態で、パッドが回動し、回入側の耳部の径方向外側面がガイド凹溝の径方向外側面に突き当てられた事がわかる。この様に、本発明品のパッドを使用すれば、シリンダ液圧が低い状態から、パッドを回動させて３点で支持する事ができる為、パッドの振動に基づくブレーキ鳴きの発生を有効に抑制できる事が確認された。

本発明は、実施の形態の欄で説明した様な、対向ピストン型のディスクブレーキ装置に限らず、図１６に示した様な、フローティングキャリパ型のディスクブレーキ装置に使用する事もできる。又、実施の形態では、パッドを構成する裏板に１対の耳部を設け、制動時にパッドが回動した際に、回入側の耳部の径方向外側面を、ガイド凹溝の径方向外側面に当接させる構造を示したが、本発明はこの様な構造に限定されずに実施できる。即ち、本発明は、パッドを構成する裏板のうち、回入側部分の支持構造及びトルク受構造に就いては、特に限定されずに実施できる。この為、裏板の回入側部分に関しては、耳部を設けなくても良い。又、この様に、回入側の耳部を設けない場合には、例えば、パッド支持部材のうち、ロータの回入側部分に、パッドを吊り下げる為のパッドピンを設け、裏板に形成した貫通孔にこのパッドピンを緩く挿通させる構造を採用できる。この様な構造を採用した場合には、パッドが回動した際に、この貫通孔の内周面がパッドピンを介してパッド支持部材に支持（拘束）される。又、それ以外にも、裏板の回入側部分の外周縁部をパッド支持部材に対して例えばピン等を介して支持する構造を採用する事もできる。

１ ロータ
２ アウタ側ボディ
３ インナ側ボディ
４、４ａ キャリパ
５ サポート
６、６ａ パッド
７ シリンダ部
８ キャリパ爪
９ ピストン
１０ ライニング
１１ 裏板
１２ａ、１２ｂ 耳部
１３ａ、１３ｂ トルク伝達面
１４ａ、１４ｂ 凹入部
１５ パッド支持部材
１６ａ、１６ｂ ガイド部
１７ａ、１７ｂ ガイド凹溝
１８ａ、１８ｂ トルク受面
１９ 角部
２０ ディスクブレーキ装置
２１ａ、２１ｂ パッド
２２ キャリパ
２３ アウタボディ部
２４ インナボディ部
２５ａ、２５ｂ 連結部
２６ 中央ブリッジ部
２７ａ、２７ｂ 取付座
２８ａ、２８ｂ ガイド壁部
２９ａ、２９ｂ ガイド凹溝
３０ａ、３０ｂ トルク受面
３１ ライニング
３２ 裏板
３３ａ、３３ｂ 耳部
３４ａ、３４ｂ トルク伝達面
３５ａ、３５ｂ 凹入部
３６ａ、３６ｂ 面取り部
３７ 耳下凸円弧面部
３８ 耳下傾斜面部
３９ 耳上傾斜面部
４０ 側部凸円弧面部
４１ 側部傾斜面部
４２ 連続部
４３ａ、４３ｂ パッドクリップ
４４ 抱持部
４５ 被挟持部
４６ａ、４６ｂ シャトルスプリング

Claims (4)

1. パッド支持部材に対し軸方向への移動可能に支持され、
   ライニングと、このライニングの裏面を支持した裏板とを備え、
   このうちの裏板には、少なくともロータの回出側の側縁部に、前記パッド支持部材に設けられたガイド凹溝に対し軸方向に関して移動自在に凹凸係合する回出側に突出した凸状の耳部が設けられていると共に、この耳部よりも径方向内側部分に、制動時に前記パッド支持部材に当接するトルク伝達面が設けられている、
   ディスクブレーキ用パッドであって、
   前記耳部の径方向内側面のうち、最も径方向内方に位置する部分が凸円弧面部により構成されており、
   前記トルク伝達面のうちの径方向外端部で、且つ、前記耳部の径方向内側面及び制動時に前記ライニングの摩擦面中心に作用するブレーキ接線力の作用線それぞれよりも径方向内方に位置する部分に、その一部が前記トルク伝達面のうちで最も回出側に位置する側部凸円弧面部が設けられている、
   事を特徴とするディスクブレーキ用パッド。
   
2. 前記トルク伝達面に、径方向内方に向かう程ロータの回入側に向かう方向に傾斜した傾斜面部が設けられている、請求項１に記載したディスクブレーキ用パッド。
3. 前記耳部と前記トルク伝達面との間に、ロータの回入側に向けて湾曲した凹入部が設けられている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したディスクブレーキ用パッド。
4. パッド支持部材と、このパッド支持部材に対して軸方向への移動可能に支持された１対のパッドと、これら両パッドをロータの両側面に押し付ける為のピストンとを備え、
   前記パッド支持部材のうちの回出側部分には、前記両パッドの回出側の側縁部に設けられた耳部を軸方向に関して移動自在に凹凸係合させる為のガイド凹溝が設けられていると共に、このガイド凹溝よりも径方向内側部分には、前記両パッドの回出側の側縁部に設けられたトルク伝達面を当接させるトルク受面が設けられている、
   ディスクブレーキ装置であって、
   前記両パッドが、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したディスクブレーキ用パッドである事を特徴とするディスクブレーキ装置。

Images