JP2010019415A - ディスクブレーキパッド - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキパッドの振動によって発生する騒音を緩和する。
【解決手段】ブレーキヨーク内のディスクブレーキパッドであって、このパッドは、金属製本体４及びプレート５を含むライニングキャリヤ２を含み、更に、プレート５の一方の面に取り付けられた摩擦ライニング３を含む、ブレーキパッドを提供する。一層の粘弾性材料層６が、金属製本体４とプレート５との間に位置決めされている。粘弾性材料層６及びプレート５はそれらの全厚に亘り、金属製本体４の凹所内に収容されている。これらの周縁部は、休止位置において、凹所の内縁部１４と接触していない。層６は、中程度の制動圧力については、金属製本体４の平面と平行に変形せず、ライニング３とディスク１２との接触により生じる振動を中和する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車輛のディスクブレーキに位置決めされたディスクブレーキパッドに関する。

現在の自動車の制動システムには、通常は、ディスクブレーキ又はドラムブレーキが装着されている。
ディスクブレーキは、特に、ディスクブレーキヨークによって車輛のシャシーに固定されたディスクブレーキキャリパを含む。ヨークは、スタブアクスルによって車輛のシャシーに取り付けられている。キャリパの本体は、ブレーキピストンが摺動自在に取り付けられたボア又は液圧シリンダを含む。ピストン／キャリパアッセンブリの下にはブレーキヨークが設けられており、このヨークは、ピストンとキャリパのノーズとの間に配置されたのと対応する空間をその中間空間に備えている。

この空間には、内ディスクブレーキパッド及び外ディスクブレーキパッドの二つのディスクブレーキパッドが取り付けられている。外パッドは、キャリパノーズの側部に配置されており、これに対し内パッドはブレーキピストンの側部に配置されている。ディスクブレーキディスクは、その場合、ピストンとヨークノーズとの間の空間内に配置され、内パッド及び外パッドによって取り囲まれており、ヨーク／キャリパアッセンブリが形成する空間内に収容されている。ディスクは、車輛のホイールに固定的に取り付けられており、同様に回転する。

液圧流体で充填された可変容積の液圧チャンバが、液圧シリンダの底部とピストンとの間に配置されている。
制動を行うとき、液圧流体は、圧力下で液圧チャンバに到達する。チャンバ内の液圧の上昇により、ピストンが、内パッドに向かって接触するまで移動する。従って、内パッドが移動され、次いでディスクに押し付けられる。浮動式キャリパの場合には、ディスクが内パッドに及ぼす作用により、キャリパ及び特にそのノーズを後方に移動し、従って、これにより外パッドをディスクと接触させる。

二つのパッドが回転しないように取り付けられているため、回転中のディスクに加えられた摩擦力によりホイールを減速する。
次に、制動を行っているとき、パッドが騒音を発生し、多くの場合、車輛の運転者に聴覚的不快感を与える。

詳細には、パッドの摩擦ライニングには、ディスクに押し付けられたとき、ディスクの一方の面の周囲で、接線方向摩擦が、ホイールの回転方向に加わる。この接線方向摩擦がパッドに小さな振動を発生する。これらの振動は、制動中にパッドが当接するヨークに伝達され、次いでシャシー全体に伝達される。これらの振動は、制動中の騒音の一部を発生する。

振動は、パッドの摩擦ライニングとブレーキディスクとの間の摩擦と関連している。これらの振動は、多くの場合、中程度の制動圧力、詳細には１０^６Ｐａよりも小さい制動圧力を作用しているときに発生する。
それより上の圧力では、ピストンが発生した力をブレーキパッドに作用して、ヨークに当接したパッドをしっかりと係止するのに十分であり、その結果、もはや振動しない。

従って、本発明の目的は、ブレーキパッドの振動によって発生する騒音、ディスク／ライニングが発生する騒音、特に約１０^６Ｐａと等しいか或いはこれよりも小さい制動圧力で顕著な騒音を緩和することである。

この考えは、例えば街乗りや減速を繰り返し行う交通の流れでの運転と対応する中程度の制動について、振動が摩擦ライニングからパッドの金属製本体に、及び従ってヨークのストッパに伝達しないようにすることである。

この目的のため、本発明によれば、パッドはサンドウィッチ様の構造を有し、そのベース即ち金属製本体には、ヨークと当接するように設計された二つのタブが設けられている。この金属製本体には、例えばポリマー型の粘弾性材料層が取り付けられている。この層は、更に、プレートに取り付けられており、このプレートに摩擦ライニングが最終的に位置決めされる。

従って、圧力が約１０^６Ｐａ（パスカル）よりも小さい制動作用について、粘弾性材料は、剪断により、振動の伝達を放散し、及び従って騒音が車輛に伝わらないようにする。
これは、圧力が約１０^６Ｐａよりも小さい場合、金属製本体、粘弾性層、プレート、及びライニングの夫々によって形成された積み重ね構造が、隙間が制御された状態で、弾性的に変形するということを原理とする。金属製本体は、好ましくは、該金属製本体内に凹所を有し、この凹所内に、粘弾性層の厚さ及びプレートの一部が収容される。金属製本体の凹所の隙間は、プレート及び粘弾性層の縁部がこの凹所の内縁部と接触しないような大きさになっている。

従って、軽い制動中に金属製本体がブレーキヨークに当たったとき、プレート又はライニングの縁部は、金属製本体の凹所の内縁部と接触しない。ブレーキディスクに擦り付けられたライニングの振動は、プレートに伝達される。これらの振動は粘弾性層内で完全に減衰され、及び従って、金属製本体に伝達しない。同様に、粘弾性材料の剛性により、ライニング／プレートアッセンブリと金属製本体との間で制動力を伝達できる。

比較的高い制動圧力については、例えば１０^６Ｐａよりも大きい圧力については、粘弾性層は、剪断力により、その平面と平行な方向に変形する。使用された粘弾性材料は、剪断において非常に良好に作用し、切れない。粘弾性層は、その変形によりプレートの縁部を金属製本体の凹所の内縁部と接触させ、その結果、比較的高い制動力が、ライニング／プレートアッセンブリから金属製本体に、及び従って、ヨークのストッパに加えられる。従って、プレートと金属製本体との間の直接的接触により、強い制動と対応する力を伝達できる。

従って、本発明の特徴は、ディスクブレーキヨーク内に位置決めされたディスクブレーキパッドである。このパッドは、金属製本体及びプレートを含むライニングキャリヤを含み、更に、プレートの一方の面に取り付けられた摩擦ライニングを含む。このディスクブレーキパッドは、ライニングキャリヤが、金属製本体とプレートとを連結するための粘弾性手段を含むことを特徴とする。

本発明の好ましい実施例によれば、粘弾性手段は、金属製本体とプレートとの間に位置決めされた粘弾性材料層を含む。
本発明の好ましい実施例によれば、粘弾性材料層及びプレートは表面積が等しく、プレートの周縁部は、前記金属製本体がヨークに当接した際の該当接点又はストッパから所定距離のところに離間されている。

本発明の好ましい実施例によれば、前記所定距離は、摩擦ライニングがディスクに及ぼす接触圧力が、約１０^６Ｐａよりも大きい場合に、粘弾性材料層が壊れたり切れたりすることなく変形を許容できる寸法を有する。

本発明の好ましい実施例によれば、粘弾性材料層及びプレートの一部は、金属製本体の凹所内に所定の厚さを形成し、凹所の形状は、それらの長さ方向平面の表面形状とほぼ一致する。

本発明の好ましい実施例によれば、粘弾性材料層及びプレートは表面積が等しく、プレートの周縁部は、金属製本体の凹所の内縁部から所定距離のところに離間されている。
本発明の好ましい実施例によれば、前記所定距離は、摩擦ライニングがディスクに及ぼす接触圧力が約１０^６Ｐａよりも大きい場合に、粘弾性材料層が壊れたり切れたりすることなく変形を許容できる寸法を有する。

本発明の好ましい実施例によれば、粘弾性材料層は、結合によって又はヒートシールによって、一方の側部が金属製本体に、他方の側部がプレートに、固定的に取り付けられている。

本発明の好ましい実施例によれば、粘弾性材料層は、一方の側部の金属製本体と他方の側部のプレートとの間に、金属製本体、層、及びプレートを連続的に通過し摩擦ライニングにねじ込んだ少なくとも一つのねじによって、固定的に保持されている。

本発明の好ましい実施例によれば、金属製本体は、ヨークに取り付けられるストッパタブをその各端部に備えている。
本発明は、以下の説明を読み、添付図面を検討することによって更によく理解されるであろう。添付図面は、単なる例示であって、本発明を限定するものではない。

図１は、本発明の一実施例によるパッドの斜視図である。 図２は、ディスクの回転軸線と平行で、パッドの長さ方向軸線を含む平面での、ブレーキディスクに面したパッドの断面図である。 図３は、ブレーキディスクに面したパッドの、強く制動する場合の、図２と同じ平面での断面図である。 図４は、本発明の別の実施例によるパッドの、図２及び図３と同じ平面での断面図である。 図５は、本発明の別の実施例によるパッドの斜視図である。

図１は、本発明によるブレーキパッド１を示す。このブレーキパッド１は、ライニングキャリヤ２及び摩擦ライニング３を含む。ライニングキャリヤ２は、金属製本体４及びプレート５を含む。好ましくは、プレート５もまた金属製である。プレート５の第１面にライニング３の一方の面が固定的に取り付けられる。金属製本体４の一方の面とプレート５の第２面との間に、粘弾性弾性材料製の層６が挿入されている。金属製本体４は、ほぼ矩形形状であり、ブレーキディスクの湾曲と実質的に対応して、その長さに亘って僅かに凸状をなしている。金属製本体４の二つの端部の各々にはタブ７が設けられている。ライニングキャリヤ２は、ライニング３の表面がディスクの表面と平行であるように、ブレーキヨークに位置決めされる。この場合、タブ７を、ヨークの二つのストッパの間に挿入する。ストッパの一方には、ブレーキディスクの回転方向で、二つのタブ７の一方が押し付けられる。金属製本体４は、その厚さにおいて、層６に向かって配向されたその面に沿って、凹所８を備えている。この凹所は、層６の長さ方向表面積全体をその中に位置決めできるようになっている。層６の厚さ９は、この凹所８の深さよりも小さい。層６が取り付けられるプレート５の表面積は、層６の表面積に等しく、その厚さ１０の全体又は一部が凹所８内に位置決めされる。製造を行う上での実際上の目的のため、層６は、第１に、プレート５上に支持される。必要に応じてバリを除去する。次いで、アッセンブリを凹所８内に位置決めする。

図２では、層６及びプレート５は、層６の第２面を介して、金属製本体４に取り付けられている。層６の厚さ９及びプレート５の厚さ１０の合計厚さは、凹所８の深さと対応する。摩擦ライニング３は、金属製本体４の凹所８内に位置決めされていない。層６及びプレート５の周囲に配置された縁部は、金属製本体４の凹所８と対応する内縁部から距離１３だけ離間されている。

距離１３は、ライニング３、プレート５及び層６を含むアッセンブリの周辺に設けることができる。これは、主として、タブ７に近い凹所８の領域で有用である。例えば約１０6 Ｐａよりも小さい軽い制動作用の場合には接触がなく、従って、振動及び／又は騒音がパッド及びブレーキ全体を通って伝達しないようにする。

ライニング３がディスク１２に約１０^６Ｐａ（パスカル）よりも小さい圧力を作用する制動を行ったとき、ライニング３は、ディスク１２の移動を抑制するように摩擦力Ｆを発生する。この摩擦力Ｆは、ディスク１２の表面と平行であり、プレート５及び層６の夫々に同様に伝達され、次いで金属製本体４に伝達される。かくして駆動された金属製本体４は、次いで、一方のタブ７が、ブレーキヨークのストッパに押し付けられる。このストッパは、ディスク１２の回転方向で、タブ７に面して配置されている。層６の粘弾性材料は、力Ｆによって発生した応力の作用でほんの僅かしか変形しないのに十分な所定の剪断率（ｓｈｅａｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を有する。この強さの制動作用では、プレート５は、従って、凹所８の内壁１４に当接せず、そのため、制動振動の伝達と関連した騒音が発生しない。

図３では、約１０^６Ｐａ（パスカル）よりも大きい制動力について、粘弾性材料は、層６が最大で凹所８の内縁部１４まで変形するような剪断率を備えている。
粘弾性材料の層は、従って、持続的に作用する力に関わらず金属製本体４に取り付けられており且つ固定された表面（スキン）部分６．１と、プレート５に取り付けられ固定された表面６．１と同じような表面６．２と、加えられた力の強さに応じて変形する、これらの表面間の部分６．３とを含む。本願では、この部分６．３が変形し、プレート５の厚さと対応する外縁部が、金属製本体１４のタブ７が既にブレーキヨークに当接した状態で、金属製本体１４の内縁部１４と接触する。

従って、プレート５と金属製本体４との直接的接触及びこの金属製本体４とヨークとの直接的接触によって、かなり大きな力が伝達される。粘弾性層６の変形は、プレート５の外縁部を金属製本体４の凹所８の内壁１４から離間する距離１３の長さと一致しなければならない。この長さは、実際には、層６の厚さよりも大きくすることはできない。制動力の作用後、粘弾性材料は、連続して起こる他の制動を可能にするため、その最初の形状を取り戻す。材料の構造で、層６の部分６．１、６．２、及び６．３の間が切れたり壊れたりしてはならない。部分６．１及び６．２により、金属製本体４及びプレート５の夫々に沿って結合又はヒートシールを行うことができる。

図４は、本発明の別の実施例によるパッドの断面図を示す。この実施例によれば、金属製本体４には凹所が設けられていない。ライニング３をディスク１２に約１０^６Ｐａよりも小さい圧力で押し付ける中程度の制動を行う場合には、摩擦力Ｆにより金属製本体４がブレーキヨーク１７に当接する。層６の粘弾性材料は、力Ｆが発生する応力の作用でほんの僅かしか変形しないのに十分な剪断率を有している。この強さの制動作用では、プレート５は、従って、ブレーキヨーク１７に当接せず、そのため制動振動の伝達と関連した騒音が防止される。

他方、約１０^６Ｐａよりも大きい制動力について、粘弾性材料層６は、該層６をブレーキヨーク１７のストッパまで変形させるような剪断率を有する。これにより、プレート５からヨーク１７にかなりの力を伝達できる。このヨークには、プレートが当接するようになっている。粘弾性材料層６の変形は、金属製本体４のヨーク１７との当接から、プレート５の外縁部を離間する距離１８の長さ、と一致しなければならない。この長さは、実際には、層６の厚さよりも大きくできない。制動力の解放後、粘弾性材料は、連続する他の制動を可能にするため、その初期形状をとる。

図５は、本発明の別の実施例を示す。金属製本体４を、随意であるが、ねじ１５を用いて粘弾性材料６及びライニング３を備えたプレート５と重ねて組み立てる。これらのねじ１５は、ヨークに向かって配向された金属製本体４の面から挿入され、層６及びプレート５を連続的に横切り、ライニング３にねじ込まれる。ライニング３及び／又はプレート５は、この場合、ディスクとは反対側の側部に、タップ孔を有する。これによりねじ１５を受け入れることができる。ポリマーをベースとした材料で形成されたねじ１５は、その粘弾性により、層６の粘弾性材料と同様に変形でき、強い制動作用を加えるとき、プレート５を金属製本体４に対して同伴する。

パッドをねじで組み立てるこの変形例によれば、ねじの頭部は、浮動するように形成されており、それによって、金属製本体４の平面内で移動でき、しかも、金属製本体４をライニング３に固定する張力を維持しながらできる。この目的のため、ねじ１５の頭部は、金属製本体４の厚さ内に沈めてあり、層６を通して形成された、ねじ１５を通すための孔１６は、ねじ１５の直径よりも大きい。これらの孔１６の大きさは、少なくとも、ねじ１５の直径に、金属製本体４上でのプレート５の接触中に層６の点の最大移動の二倍を加えた大きさと等しくなければならない。

１ ブレーキパッド
２ ライニングキャリヤ
３ 摩擦ライニング
４ 金属製本体
５ プレート
６ 粘弾性層
７ 金属製本体４のタブ
８ 金属製本体４の凹所
９ 層６の厚さ
１０ プレート５の厚さ
１１ 凹所８の深さ
１２ ブレーキディスク
１３ 金属製本体４の内縁部１４とプレート５／層６のアッセンブリとの間の距離
１４ 金属製本体４の凹所の内縁部
１５ ねじ
１６ ファスニング孔
１７ ブレーキヨーク
１８ プレート５の外縁部を、金属製本体４がヨーク１７に当接した際の、該当接点又はストッパから離間する距離

Claims (8)

1. ディスクブレーキヨーク内に位置決めされたディスクブレーキパッド（１）であって、
   ディスクブレーキパッド（１）は、金属製本体（４）及びプレート（５）を含むライニングキャリヤ（２）を備え、更に、前記プレート（５）の一方の面に取り付けられた摩擦ライニング（３）を備え、
   前記ライニングキャリヤ（２）は、前記金属製本体（４）と前記プレート（５）とを連結するための粘弾性手段を備え、
   前記粘弾性手段は、前記金属製本体（４）と前記プレート（５）との間に位置決めされた粘弾性材料でできた層（６）を含み、
   前記粘弾性材料層（６）及び前記プレート（５）は表面積が等しく、前記プレート（５）の周縁部は、前記ヨーク（１７）に当接した前記金属製本体（４）の該当接点又はストッパから、所定距離（１８）だけ離間されている、ことを特徴とするブレーキパッド（１）。
2. 請求項１に記載のブレーキパッド（１）において、
   前記距離（１８）は、前記摩擦ライニング（３）が前記ディスク（１２）に及ぼす接触圧力が約１０^６Ｐａよりも大きい場合に、前記粘弾性材料層（６）が壊れたり切れたりすることなく変形を許容できる寸法を有する、ことを特徴とするブレーキパッド（１）。
3. 請求項１に記載のブレーキパッド（１）において、
   前記粘弾性材料層（６）及び前記プレート（５）の一部は、前記金属製本体（４）の凹所（８）内に所定の厚さを形成し、前記凹所（８）の形状は、それらの長さ方向平面の表面形状とほぼ一致する、ことを特徴とするブレーキパッド（１）。
4. 請求項３に記載のブレーキパッド（１）において、
   前記粘弾性材料層（６）及び前記プレート（５）は表面積が等しく、前記プレート（５）の前記周縁部は、前記金属製本体（４）の前記凹所（８）の内縁部（１４）から所定距離（１３）のところに離間されている、ことを特徴とするブレーキパッド（１）。
5. 請求項４に記載のブレーキパッド（１）において、
   前記距離（１３）は、前記摩擦ライニング（３）が前記ディスク（１２）に及ぼす接触圧力が約１０^６Ｐａよりも大きい場合に、前記粘弾性材料層（６）が壊れたり切れたりすることなく変形を許容できる寸法を有する、ことを特徴とするブレーキパッド（１）。
6. 請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のブレーキパッド（１）において、
   前記粘弾性材料層（６）は、一方の側部が前記金属製本体（４）に、他方の側部が前記プレート（５）に、結合によって又はヒートシールによって固定的に取り付けられている、ことを特徴とするブレーキパッド（１）。
7. 請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のブレーキパッド（１）において、
   前記粘弾性材料層（６）は、一方の側部の前記金属製本体（４）と他方の側部の前記プレート（５）との間に、前記金属製本体（４）、前記層（６）、及び前記プレート（５）を連続的に通過して、前記摩擦ライニング（３）にねじ込んだ少なくとも一つのねじ（１５）によって、固定的に保持されている、ことを特徴とするブレーキパッド（１）。
8. 請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載のブレーキパッド（１）において、
   前記金属製本体（４）は、前記ヨークに取り付けられるストッパタブ（７）をその各端部に備えている、ことを特徴とするブレーキパッド（１）。

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