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技術 ディスクブレーキの鳴き防止用シムおよびディスクブレーキ

出願人 ユーサンガスケット株式会社
発明者 秋田宏明冨川豊隆
出願日 1998年7月21日 (23年7ヶ月経過) 出願番号 1998-205099
公開日 2000年2月2日 (22年0ヶ月経過) 公開番号 2000-035066
状態 特許登録済
技術分野 ブレーキ装置
主要キーワード グラファイト処理 横断面面積 ノイズ係数 鉱滓綿 トリポリ石 デイスクブレーキ チタン酸アルカリ 非金属繊維
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年2月2日)のものです。
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図面 (8)

課題

鳴き防止効果および断熱性を著しく向上させることができ、しかも表面層において層間剥離現象等を発生することがないディスクブレーキ鳴き防止用シムおよびディスクブレーキを提供する。

解決手段

金属板3の少なくとも片面に、石綿以外の耐熱性非金属繊維充填材エラストマーコルク粒とを含有してなるコンパウンドの層2をコーティングする。コルク粒が配合されることにより、繊維および充填材の配合率を増大させることなく、コンパウンド層(表面層)2中の空隙を増大させ、制振性能(ひいては鳴き防止効果)および断熱性能を著しく高めることができる。なお、金属板3の片面にのみ、コンパウンドの層2を設ければ、バックアップシムが不要になる。

概要

背景

自動車等において広く使用されているディスクブレーキは、車輪と一体に回転するディスクロータの両側にブレーキパッドが配されており、キャリパに設けられたピストンまたはキャリパ爪等の押圧部材液圧で駆動して各ブレーキパッドを押すことにより、各ブレーキパッドを両側からディスクロータに押圧し、ディスクロータを介して車輪を制動する構造となっている。ところが、このようにしてブレーキパッドがディスクロータに押圧されたとき、ブレーキパッドの裏金と押圧部材とが相対移動したり、ブレーキパッドとディスクロータとの間に生じる摩擦振動によりブレーキ各部が加振されたりすることにより、一般に「鳴き」と称せられている異音が発生することがある。従来より、このような「鳴き」の発生を防止するために、一般に、金属板の両面にゴム等の減衰材料の層を設けた鳴き防止用シムがブレーキパッドとキャリパとの間に介装されている。そして従来、この種の鳴き防止用シムとしては、鋼板の両面に合成ゴム単独の層を片面につき100μ程度の厚さにコーティングし、さらに、摩擦係数を小さくするためにこれらのゴム層の表面にグラファイト処理を施したものが多用されていた。また、一般に、ディスクブレーキの前記ピストン等の押圧部材の鳴き防止用シムに対向される部分の面積は、比較的に小さい。例えば、ピストンは一般に有底円筒状をなしており、その開口側の端部が鳴き防止用シムに対向される。したがって、前記従来の金属板の両面に減衰材料の層を設けた鳴き防止用シムにおいては、該シムと押圧部材とを直接対向させると、鳴き防止用シムと押圧部材との接触部の面積が小さくなり、押圧部材側の面の減衰材料の層に局部的に非常に高い圧力が作用されるという不都合が生じることになる。このため、従来は、鳴き防止用シムと押圧部材との間にさらにバックアップシムと呼ばれる別のシムを介在させることにより、そのような不都合を防止していた。

概要

鳴き防止効果および断熱性を著しく向上させることができ、しかも表面層において層間剥離現象等を発生することがないディスクブレーキの鳴き防止用シムおよびディスクブレーキを提供する。

金属板3の少なくとも片面に、石綿以外の耐熱性非金属繊維充填材エラストマーコルク粒とを含有してなるコンパウンドの層2をコーティングする。コルク粒が配合されることにより、繊維および充填材の配合率を増大させることなく、コンパウンド層(表面層)2中の空隙を増大させ、制振性能(ひいては鳴き防止効果)および断熱性能を著しく高めることができる。なお、金属板3の片面にのみ、コンパウンドの層2を設ければ、バックアップシムが不要になる。

目的

前記従来のゴム単独の層をコーティングした鳴き防止用シムにおいては、鳴き防止効果が十分でないという問題があった。また、キャリパに強圧された場合にゴム層が横流れして剥れやすかった。その上、摩擦パッドとディスクロータとの摺動面で発生する摩擦熱が摩擦パッドを介して鳴き防止用シムに伝わるが、ゴム層の耐熱温度は低いため(合成ゴムの耐熱温度150℃程度である)、前記熱によりゴム層が比較的短期間のうちに老化し、ぼろぼろになりやすかった。したがって、前記従来の鳴き防止用シムは耐久性に乏しく、結果として、比較的短期間のうちに鳴き防止効果が一層低下するという問題があった。前記従来のゴム単独の層をコーティングした鳴き防止用シムの問題点を解消することができる鳴き防止用シムとして、本出願人は、特開昭63−101530号において、金属板に、石綿以外の耐熱性非金属繊維と充填材とエラストマーとを含有するコンパウンドの層をコーティングし、さらにこれらのコンパウンド層の表面にグラファイトを主成分とする層をコーティングしてなる鳴き防止用シムを提案した。この鳴き防止用シムは、鳴き防止効果を高めることができ、かつコーティング層が横流れして剥れたりすることがないとともに、耐熱温度が高く、耐久性に優れ、長期間に渡って安定した鳴き防止効果を得ることができる。しかも断熱特性をも有していて、ディスクブレーキの油圧シリンダ内の油への伝熱を低減し、ブレーキシステム油圧系統信頼性をも向上させることができる。ところが、この鳴き防止用シムにおいては、次のような問題があった。すなわち、この鳴き防止用シムにおいては、コンパウンド中の耐熱性非金属繊維および充填材の配合率が増大するほど、鳴き防止効果および断熱性が向上する。これは、耐熱性非金属繊維および充填材が多いほど、コンパウンド中の空隙が多くなるためと考えられる。しかしながら、鳴き防止効果および断熱性を向上させるために、コンパウンド中の耐熱性非金属繊維および充填材の配合率を増大させると、逆にエラストマーの配合率が減少するため、表面層(コンパウンド層)の耐熱性非金属繊維とエラストマーとの結合力が弱くなり、製造工程における打ち抜き加工時等において所謂層間剥離現象(表面層内においてエラストマーと繊維との間に剥離が生じる現象)等を発生しやすくなるという問題があった。他方、従来は、前記のように、鳴き防止用シムとディスクブレーキの押圧部材との間にさらにバックアップシムと呼ばれる別のシムを介在させていたので、(a)部品点数が多くなり、ディスクブレーキの製造コストが増大する、(b)断熱効果を高めるために、鳴き防止用シムに穴や、外周から内方入り込む凹部を設けても、バックアップシムにより前記穴や凹部が塞がれてしまい、所望の効果が得られない、等の問題があった。本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたもので、本発明の1つの目的は、前記特開昭63−101530号より鳴き防止効果および断熱性をなお一層向上させることができ、しかも表面層(コンパウンド層)において、層間剥離現象等を発生することのないディスクブレーキの鳴き防止用シムおよびディスクブレーキを提供することにある。本発明のさらに他の目的は、バックアップシムを不要とすることができるディスクブレーキの鳴き防止用シムおよびディスクブレーキを提供することにある。本発明のさらに他の目的は、以下の説明から明らかになろう。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

ディスクブレーキにおいてブレーキパッドディスクロータ押圧する押圧部材と前記ブレーキパッドの裏金との間に介在されるディスクブレーキの鳴き防止用シムであって、金属板と、この金属板の少なくとも片面にコーティングされた、石綿以外の耐熱性非金属繊維充填材エラストマーコルク粒とを含有するコンパウンドの層とを有してなるディスクブレーキの鳴き防止用シム。

請求項2

前記コンパウンドは前記コルク粒を2〜5重量%含有する請求項1記載のディスクブレーキの鳴き防止用シム。

請求項3

ディスクブレーキにおいてブレーキパッドをディスクロータに押圧する押圧部材と前記ブレーキパッドの裏金との間に介在されるディスクブレーキの鳴き防止用シムであって、金属板と、この金属板の片面にのみコーティングされた、石綿以外の耐熱性非金属繊維と充填材とエラストマーとコルク粒とを含有するコンパウンドの層とを有してなるディスクブレーキの鳴き防止用シム。

請求項4

表裏を貫通する穴または外周から内方へ入り込む凹部を有する請求項3記載のディスクブレーキの鳴き防止用シム。

請求項5

ブレーキパッドをディスクロータに押圧する押圧部材と前記ブレーキパッドの裏金との間に鳴き防止用シムを介在させるディスクブレーキにおいて、前記鳴き防止用シムは、金属板の片面にのみ、石綿以外の耐熱性非金属繊維と充填材とエラストマーとコルク粒とを含有するコンパウンドの層をコーティングしてなり、前記金属板が前記押圧部材の側、前記コンパウンドの層が前記ブレーキパッドの裏金の側にそれぞれ来るようにして前記押圧部材と前記ブレーキパッドの裏金との間に介在され、バックアップシムを介することなく前記押圧部材に対向されていることを特徴とするディスクブレーキ。

請求項6

前記鳴き防止用シムは、該シムの表裏を貫通する穴または外周から内方へ入り込む凹部を有する請求項4記載のディスクブレーキ。

請求項7

前記押圧部材は有底円筒状のピストンであり、該ピストンの開口側の端部が前記鳴き防止用シムに対向されている請求項5または6記載のディスクブレーキ。

技術分野

0001

本発明は、自動車等に使用されているディスクブレーキに関し、特に鳴き音発生防止や断熱のために、キャリパブレーキパッドとの間に介装される鳴き防止用シムに関する。

背景技術

0002

自動車等において広く使用されているディスクブレーキは、車輪と一体に回転するディスクロータの両側にブレーキパッドが配されており、キャリパに設けられたピストンまたはキャリパ爪等の押圧部材液圧で駆動して各ブレーキパッドを押すことにより、各ブレーキパッドを両側からディスクロータに押圧し、ディスクロータを介して車輪を制動する構造となっている。ところが、このようにしてブレーキパッドがディスクロータに押圧されたとき、ブレーキパッドの裏金と押圧部材とが相対移動したり、ブレーキパッドとディスクロータとの間に生じる摩擦振動によりブレーキ各部が加振されたりすることにより、一般に「鳴き」と称せられている異音が発生することがある。従来より、このような「鳴き」の発生を防止するために、一般に、金属板の両面にゴム等の減衰材料の層を設けた鳴き防止用シムがブレーキパッドとキャリパとの間に介装されている。そして従来、この種の鳴き防止用シムとしては、鋼板の両面に合成ゴム単独の層を片面につき100μ程度の厚さにコーティングし、さらに、摩擦係数を小さくするためにこれらのゴム層の表面にグラファイト処理を施したものが多用されていた。また、一般に、ディスクブレーキの前記ピストン等の押圧部材の鳴き防止用シムに対向される部分の面積は、比較的に小さい。例えば、ピストンは一般に有底円筒状をなしており、その開口側の端部が鳴き防止用シムに対向される。したがって、前記従来の金属板の両面に減衰材料の層を設けた鳴き防止用シムにおいては、該シムと押圧部材とを直接対向させると、鳴き防止用シムと押圧部材との接触部の面積が小さくなり、押圧部材側の面の減衰材料の層に局部的に非常に高い圧力が作用されるという不都合が生じることになる。このため、従来は、鳴き防止用シムと押圧部材との間にさらにバックアップシムと呼ばれる別のシムを介在させることにより、そのような不都合を防止していた。

発明が解決しようとする課題

0003

前記従来のゴム単独の層をコーティングした鳴き防止用シムにおいては、鳴き防止効果が十分でないという問題があった。また、キャリパに強圧された場合にゴム層が横流れして剥れやすかった。その上、摩擦パッドとディスクロータとの摺動面で発生する摩擦熱が摩擦パッドを介して鳴き防止用シムに伝わるが、ゴム層の耐熱温度は低いため(合成ゴムの耐熱温度150℃程度である)、前記熱によりゴム層が比較的短期間のうちに老化し、ぼろぼろになりやすかった。したがって、前記従来の鳴き防止用シムは耐久性に乏しく、結果として、比較的短期間のうちに鳴き防止効果が一層低下するという問題があった。前記従来のゴム単独の層をコーティングした鳴き防止用シムの問題点を解消することができる鳴き防止用シムとして、本出願人は、特開昭63−101530号において、金属板に、石綿以外の耐熱性非金属繊維充填材エラストマーとを含有するコンパウンドの層をコーティングし、さらにこれらのコンパウンド層の表面にグラファイトを主成分とする層をコーティングしてなる鳴き防止用シムを提案した。この鳴き防止用シムは、鳴き防止効果を高めることができ、かつコーティング層が横流れして剥れたりすることがないとともに、耐熱温度が高く、耐久性に優れ、長期間に渡って安定した鳴き防止効果を得ることができる。しかも断熱特性をも有していて、ディスクブレーキの油圧シリンダ内の油への伝熱を低減し、ブレーキシステム油圧系統信頼性をも向上させることができる。ところが、この鳴き防止用シムにおいては、次のような問題があった。すなわち、この鳴き防止用シムにおいては、コンパウンド中の耐熱性非金属繊維および充填材の配合率が増大するほど、鳴き防止効果および断熱性が向上する。これは、耐熱性非金属繊維および充填材が多いほど、コンパウンド中の空隙が多くなるためと考えられる。しかしながら、鳴き防止効果および断熱性を向上させるために、コンパウンド中の耐熱性非金属繊維および充填材の配合率を増大させると、逆にエラストマーの配合率が減少するため、表面層(コンパウンド層)の耐熱性非金属繊維とエラストマーとの結合力が弱くなり、製造工程における打ち抜き加工時等において所謂層間剥離現象(表面層内においてエラストマーと繊維との間に剥離が生じる現象)等を発生しやすくなるという問題があった。他方、従来は、前記のように、鳴き防止用シムとディスクブレーキの押圧部材との間にさらにバックアップシムと呼ばれる別のシムを介在させていたので、(a)部品点数が多くなり、ディスクブレーキの製造コストが増大する、(b)断熱効果を高めるために、鳴き防止用シムに穴や、外周から内方入り込む凹部を設けても、バックアップシムにより前記穴や凹部が塞がれてしまい、所望の効果が得られない、等の問題があった。本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたもので、本発明の1つの目的は、前記特開昭63−101530号より鳴き防止効果および断熱性をなお一層向上させることができ、しかも表面層(コンパウンド層)において、層間剥離現象等を発生することのないディスクブレーキの鳴き防止用シムおよびディスクブレーキを提供することにある。本発明のさらに他の目的は、バックアップシムを不要とすることができるディスクブレーキの鳴き防止用シムおよびディスクブレーキを提供することにある。本発明のさらに他の目的は、以下の説明から明らかになろう。

課題を解決するための手段

0004

本発明によるディスクブレーキの鳴き防止用シムの一つは、金属板の少なくとも片面に、石綿以外の耐熱性非金属繊維と充填材とエラストマーとコルク粒とを含有してなるコンパウンドの層をコーティングしてなるものである。この場合、前記コンパウンドは金属板の片面にのみコーティングされてもよいし、従来通り両面にコーティングされてもよい。コルク粒は、無数の独立した細胞からなり、これらの細胞はそれぞれ空気を含んでおり、通常、この空気がコルク容積の約50%を占めている。したがって、本発明においては、コルク粒が配合されることにより、前記コンパウンド中の繊維および充填材の配合率を増大させることなく、該コンパウンド中に含まれる空隙を著しく増大させることができる。したがって、制振性能、ひいては鳴き防止効果を著しく高めるとともに、断熱性能を著しく高めることができ、なおかつ表面層(コンパウンド層)における層間剥離現象の発生を防止することができる。本発明によるディスクブレーキの鳴き防止用シムの他の一つは、前記コンパウンドの層を金属板の片面にのみコーティングしてなるものである。また、本発明によるディスクブレーキは、ブレーキパッドをディスクロータに押圧する押圧部材と前記ブレーキパッドの裏金との間に鳴き防止用シムを介在させるディスクブレーキにおいて、前記鳴き防止用シムは、金属板の片面にのみ、石綿以外の耐熱性非金属繊維と充填材とエラストマーとコルク粒とを含有するコンパウンドの層をコーティングしてなり、前記金属板が前記押圧部材の側、前記コンパウンドの層が前記ブレーキパッドの裏金の側にそれぞれ来るようにして前記押圧部材と前記ブレーキパッドの裏金との間に介在され、バックアップシムを介することなく前記押圧部材に対向されているものである。前記従来の鳴き防止用シムのように、ゴム単独の層をコーティングする場合は、ゴム層が厚くなるとヘタリ易くなるので、ゴム層を100μ程度までしか厚くできなかった。このため、金属板の片面にのみゴム単独の層をコーティングしたのでは、制振性能、ひいては鳴き防止効果が一層低下しまうので、従来は金属板の両面にゴム層をコーティングすることが必要であり、したがって、前述のようにバックアップシムが必要であった。しかるに、本発明においては、石綿以外の耐熱性非金属繊維と充填材とエラストマーとコルク粒とを含有してなるコンパウンドの層をコーティングするので、該層を厚くしてもヘタリを生じにくいため、該層の厚さを800μ位まで厚くすることができ、しかも前記のようにコルク粒が配合されていることにより、制振性能を著しく高めることができるので、金属板の片面にのみコーティングしても、優れた制振性能、ひいては優れた鳴き防止効果を得ることができる。このため、金属板の押圧部材側の面にはコンパウンドの層をコーティングする必要はなくなるので、バックアップシムは不要になる。また、前記コンパウンド層は、前述のようにコルク粒を配合されているので断熱性が非常に優れており、ブレーキパッドから鳴き防止用シムを経由して行われる液圧装置シリンダへの伝熱を低減し、ブレーキシステムの液圧系統の信頼性を向上させることができる。また、バックアップシムが不要になるので、本発明の鳴き防止用シムに、表裏を貫通する穴または外周から内方へ入り込む凹部を設ければ、これらの穴または凹部がバックアップシムにより塞がれてしまうことがなく、液圧装置のシリンダへの熱伝導路横断面面積が制限されるとともに、鳴き防止用シムとピストン等の押圧部材との接触部に解放された空気流路が形成され、この空気流路に空気が流れて放熱が効率的に行われるので、断熱効果を一層高めて液圧装置のシリンダ内ブレーキ液への伝熱を低減し、ブレーキシステムの液圧系統の信頼性を向上させることができる。

発明を実施するための最良の形態

0005

本発明の鳴き防止用シムにおける金属板としては、例えば、ステンレス鋼板、鋼板等が好適である。また、本発明の鳴き防止用シムのコンパウンドにおける耐熱性非金属繊維としては、無機繊維または有機繊維をそれぞれ単独で用いてもよいし、無機繊維と有機繊維とを混合して用いてもよい。ただし、石綿以外の無機繊維は柔軟性に乏しいため、耐熱性非金属繊維として石綿以外の無機繊維のみを用いると、制振性能が低下してしまう一方、有機繊維は一般に無機繊維に比較すると耐熱性が劣るため、有機繊維のみを用いるとすると、シムの耐熱性が悪くなってしまう。したがって、無機繊維と有機繊維とを混合して用いるのが好ましい。本発明において使用できる無機繊維としては、例えば、ガラス繊維セラミック繊維岩綿鉱滓綿溶融石英繊維、化学処理高シリカ繊維、溶融硅酸アルミナ繊維アルミナ連続繊維、安定化ジルコニア繊維窒化ホウ素繊維、チタン酸アルカリ繊維、ウィスカーボロン繊維等がある。また、本発明において使用できる有機繊維としては、例えば、アラミド繊維芳香族ポリアミド繊維)、ポリアミド系繊維ポリオレフィン系繊維ポリエステル系繊維ポリアクリロニトリル系繊維ポリビニルアルコール系繊維ポリ塩化ビニル系繊維ポリ尿素系繊維ポリウレタン系繊維ポリフルオロカーボン系繊維、フェノール繊維セルロース系繊維等がある。また、前記コンパウンドを構成するエラストマーとしては、例えばニトリルゴム(NBR)、スチレンブタジエンゴムSBR)、イソプレンゴム(IR)、クロロプレンゴム(CR)、ブタジエンゴム(BR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、フッ素ゴムFPM)、シリコーンゴム(Si)、クロロスルフォン化ポリエチレン(CSM)、エチレン酢ビゴム(EVA)、塩化ポリエチレンCPE)、塩化ブチルゴム(CIR)、エビクロルヒドリンゴム(ECO)、ニトリルイソプレンゴム(NIR)等のゴム材を用いることができる。また、ゴムの代りに他の種のエラストマーを用いることもできる。また、前記コンパウンドを構成する充填材としては、有機充填材を用いることも可能であるが、有機充填材を用いると一般に耐熱性が低下してしまうので、例えばクレータルク硫酸バリウム重炭酸ナトリウム、グラファイト、硫酸鉛トリポリ石ウォラストナイト等の無機充填材を用いるのが好ましい。前記コルク粒は、コンパウンド中に2〜5重量%配合されることが好ましい。それより少なく配合される場合は、コルク粒配合の効果が十分得られない。また、コルクは見掛け比重が非常に小さいので、重量%としては少なくても、表面積は大きくなるため、5%より多く配合されると、表面層(コンパウンド層)において耐熱性非金属繊維とエラストマーとの結合力が弱くなる虞がある。また、前記コルク粒は、コンパウンド層の平滑性を向上するため、およびコンパウンド層中への分散性を良好にするため、粒径0.5mm以下の細かい粒径のものが好ましい。

0006

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。図1〜3は、本発明によるディスクブレーキの鳴き防止用シムの一実施例を示す。本実施例の鳴き防止用シム1は、ステンレス鋼(SUS301)からなる金属板3の片面に予め耐熱性接着剤を塗布した後、該片面のみに下記の組成を有するコンパウンドの層2をコーティングし、さらに該コンパウンド層2の表面にグラファイト処理を施して、グラファイトを主成分とする層4を形成した後、140℃〜160℃の温度で30〜40分熱処理を施されてなる。
〔コンパウンドの組成〕
ガラス繊維…40重量%
フィブリル化した芳香族ポリアミド繊維
商品ケプラーパルプデュポン社製) … 6重量%
ニトリルゴム(NBR) …20重量%
ゴム薬品… 5重量%
無機充填材…10重量%
コルク粒… 3重量%
カーボン…16重量%
なお、上記コンパウンドの組成において、ガラス繊維は無機繊維の一種、フィブリル化した芳香族ポリアミド繊維は有機繊維の一種である。コルク粒は重量で3%であるが、見掛け比重は0.06g/cm3程度である。他方、ガラス繊維の見掛け比重は2.7g/cm3であるため、体積比では、コルク粒はガラス繊維(無機繊維)の3倍程度を占める。前記コンパウンドの組成中のカーボンは、充填材としてではなく、着色剤として配合されている。前記コンパウンドの組成中のゴム薬品としては、例えば硫黄酸化亜鉛酸化マグネシウム過酸化物ジニトロベンゼン等の加硫剤、およびチアゾール系化合物ポリアミン系化合物スルフェンアミド化合物ジチオカルバメート系化合物、アルデヒドアミン系化合物グアニジン系化合物チオ尿素系化合物キサンテート系化合物等の加硫促進剤を用いることができる。また、前記グラファイト処理後の熱処理は、前記コンパウンド中のゴム、ゴム薬品、およびグラファイトを主成分とする層4に混入されている合成樹脂(この合成樹脂は、グラファイト単独ではコンパウンド層2にコーテイングすることが不可能なので、グラファイトを主成分とする層4に混入されている)等を反応させて架橋させるために行われるものである。前記ステンレス鋼板(SUS301)3の板厚は0.4mm(400μ)、コンパウンド層2の厚さは600μ、グラファイト層4の厚さは2〜3μとそれぞれされている。前記鳴き防止用シム1には、該シム1の表裏を貫通する適当数の長穴状の穴5が設けられている。また、シム1の外周の3箇所には、金属板3を折り曲げることにより爪部6が形成されている。図4は前記鳴き防止用シム1を用いたデイスクブレーキの一実施例を示し、車輪(図示せず)と一体に回転する円盤状のディスクロータ7と、このディスクロータ7を跨ぐ状態で配置されるとともに、ディスクロータ7の軸方向と平行方向に移動可能とされたキャリパ8とを備えている。前記ディスクロータ7の両側には、一対のブレーキパッド9a,9bが配置されている。各ブレーキパッド9a,9bの摩擦材10はディスクロータ7に対向されている。前記キャリパ8の一端側には液圧装置を構成する2個のシリンダ11がディスクロータ7の軸方向と平行方向に設けられており(図4では1個のシリンダ11しか見えていない)、これらのシリンダ11にはそれぞれピストン12が嵌合されている。前記ピストン12は、有底円筒状とされており、該ピストン12の開口側の端部が該ピストン12側のブレーキパッド9aの裏金13に対向されている。前記ピストン12とブレーキパッド9aの裏金13との間には、金属板3がピストン12の側、コンパウンド層2が裏金13の側にそれぞれ来るようにして、鳴き防止用シム1が介在されており、このシム1はバックアップシムを介することなくピストン12の開口側の端部に直接対向されている。ここで、前記シム1は、図5〜7に示されるように各爪部6を裏金13に引掛けることにより裏金13に取り付けられている。また、各ピストン12の環状をなす開口側の端部と穴5とは、図5のように各ピストン12の開口側の端部が各穴5に跨ることとなるような位置関係で対向されている。前記キャリパ8の他端側にはキャリパ爪14が設けられており、このキャリパ爪14は、該キャリパ爪14側のブレーキパッド9bの裏金13に対向されている。前記キャリパ爪14とブレーキパッド9bの裏金13との間には、金属板3がキャリパ爪14の側、コンパウンド層2が裏金13の側にそれぞれ来るようにして、もう1つの鳴き防止用シム1が介在されており、このシム1はバックアップシムを介することなくキャリパ爪14に直接対向されている。このシム1も、図5〜7のように爪部6を裏金13に引掛けることにより裏金13に取り付けられている。このディスクブレーキにおいては、制動時には、シリンダ11に液圧が作用されることにより、ピストン12がディスクロータ7側(図4の左方)に移動し、該ピストン12が該ピストン12側のシム1を介してディスクロータ7を押圧すると同時に、その反力によりキャリパ8が反対方向(図4右方)に移動し、キャリパ爪14が該キャリパ爪14側のシム1を介してディスクロータ7を反対側から押圧する。表1は、従来品および比較例との鳴き防止効果の比較を示している。ここで、前記従来品はゴム単独の層をコーティングした鳴き防止用シムであり、板厚0.4mmのSPCC鋼板の両面に合成ゴム単独の層を片面に付き100μの厚さにコーティングし、さらに前記ゴム層の表面にグラファイト処理を施して、グラファイトを主成分とする層を形成してなる。なお、この従来品のみは、鳴き防止用シムとピストン12およびキャリパ爪14との間にバックアップシムを介在させてノイズ発生率およびノイズ係数を測定している。比較例A,B,Cは、それぞれ板厚0.6mmのステンレス鋼板(SUS301)の片面のみに、ガラス繊維、フィブリル化した芳香族ポリアミド繊維(商品名ケプラーパルプ、デュポン社製)、ニトリルゴム(NBR)、ゴム薬品および無機充填材を配合したコンパウンドの層を、片面に付き300μの厚さにコーティングし、さらに該コンパウンド層の表面にグラファイト処理を施して、グラファイトを主成分とする層を形成してなる。この場合、前記コンパウンドにはコルク粒は配合されていない。ニトリルゴム(エラストマー)の配合量はそれぞれ50%,20%,13%、繊維および充填材の配合量はそれぞれ50%,80%,87%とされている。

0007

ID=000003HE=085 WI=094 LX=0580 LY=0300
表1から明らかなように、繊維および充填材を含まない、ゴム単独の層をコーティングされた従来品は、ノイズ発生率およびノイズ係数が高く、鳴き防止効果が悪い。繊維および充填材を含むコンパウンドをコーティングされた比較例A〜C(コルク粒は配合されていない)は、従来品よりノイズ発生率およびノイズ係数が低下し、特に繊維および充填材の配合率が増大するほど、ノイズ発生率およびノイズ係数が低下する。しかしながら、繊維および充填材の配合率が増大するほど、逆にコンパウンド中のエラストマーの配合率が減少するため、既に述べたように、表面層(コンパウンド層)の繊維とエラストマーの結合力が弱くなり、製造工程における打ち抜き加工時等において層間剥離現象等を発生しやすくなる。しかるに、本実施例の鳴き防止用シム1は、比較例A〜Cのうち、エラストマーの配合量が最も少ない比較例Cに比べても、ノイズ発生率およびノイズ係数が著しく低下しており、鳴き防止効果が非常に優れていることが分かる。そして、エラストマーの配合量は著しく少なくする必要がないので、製造工程における打ち抜き加工時等において表面層(コンパウンド層2)における層間剥離現象等を発生しにくい。本発明による鳴き防止用シム1は、耐熱性非金属繊維と充填材とエラストマーとコルク粒を含有してなるコンパウンド層2をコーティングしているので、該層2を厚くしてもヘタリを生じにくく、その上、前記のようにコルク粒が配合されていることにより、鳴き防止効果を高めることができるので、前述のように該層2を金属板3の片面にのみコーティングしても、優れた制振性能、ひいては優れた鳴き防止効果を得ることができる。したがって、各シム1の金属板3のピストン12およびキャリパ爪14側の面にはコンパウンド層2をコーティングする必要はないので、各シム1のピストン12またはキャリパ爪14側の面に従来のようにバックアップシムを設ける必要がない。また、もしブレーキパッド9a,9bとディスクロータ7との間で生じた摩擦熱が鳴き防止用シム1によって十分な断熱効果を受けないとすると、この摩擦熱がブレーキパッド9a,9bの裏金13、鳴き防止用シム1およぴピストン12を介してシリンダ11内のブレーキ液に伝達されることにより、シリンダ11内のブレーキ液が気化してブレーキが利かなくなる所謂ベーパロック現象が発生する虞がある。しかるに、本発明によるシム1において、前述のようにコルク粒を配合されているので断熱性が非常に優れており、ブレーキパッド9a,9bから各シム1を経由して行われる液圧装置のシリンダ11内のブレーキ液への伝熱を低減することができる。また、バックアップシムが不要になるので、穴5がバックアップシムにより塞がれてしまうことがない。したがって、鳴き防止用シム1に穴5が設けられていることにより、シリンダ11への熱伝導路の横断面面積が制限されるとともに、各鳴き防止用シム1とピストン12またはキャリパ爪14との接触部に解放された空気流路が形成され、この空気流路に空気が流れることにより、放熱が効率的に行われるので、断熱効果を一層高めてシリンダ11内のブレーキ液への伝熱を低減し、ブレーキシステムの液圧系統の信頼性を向上することができる。なお、前記実施例では、シム1に穴5を設けているが、穴5の代わり、シム1の外周から内方へ入り込む凹部を設けてもよい。また、穴5と凹部の両方を設けてもよい。また、本発明は、前記実施例のような可動キャリパ型以外のディスクブレーキにも適用できるものである。また、前記実施例では、金属板3の片面にのみコンパウンド層をコーティングし、バックアップシムを不要にしているが、本発明においては、従来と同様にコンパウンド層を金属板の両面にコーティングし、バックアップシムとともに用いてもよい。

発明の効果

0008

以上のように本発明は、(イ)鳴き防止効果および断熱性を著しく向上させることができ、しかも表面層(コンパウンド層)において、層間剥離現象等を発生しないようにすることかできる、(ロ)鳴き防止用シムの片面にのみコンパウンド層をコーティングすれば、バックアップシムを不要とし、部品点数を減少して、ブレーキの製造コストを低減できる、(ハ)鳴き防止用シムに表裏を貫通する穴または外周から内方へ入り込む凹部を設ければ、これらの穴または凹部がバックアップシムにより塞がれてしまうことがなく、液圧装置のシリンダへの熱伝導路の面積を制限するとともに、鳴き防止用シムとピストン等の押圧部材との接触部に解放された空気流路が形成され、この空気流路に空気が流れることにより、放熱が効率的に行われるので、断熱効果を一層高めて液圧装置のシリンダ内のブレーキ液への伝熱を低減し、ブレーキシステムの液圧系統の信頼性を向上することができる、等の優れた効果を得られるものである。

図面の簡単な説明

0009

図1本発明による鳴き防止用シムの一実施例を示す正面図である。
図2前記鳴き防止用シムの実施例を示す拡大側面図である。
図3前記鳴き防止用シムの実施例を示す拡大断面図である。
図4前記鳴き防止用シムの実施例を使用したディスクブレーキの実施例を示す断面図である。
図5前記ディスクブレーキの実施例においてブレーキパッドに鳴き防止用シムを取り付けた状態を示す背面図である。
図6図5のVI−VI線における鳴き防止用シムの上端側の爪部をブレーキパッドの上端部に引掛けた状態を示す断面図である。
図7図5のVII−VII線における鳴き防止用シムの下端側の爪部をブレーキパッドの下端部に引掛けた状態を示す断面図である。

--

0010

1鳴き防止用シム
2コンパウンドの層
3金属板
4グラファイトを主成分とする層
5 穴
7ディスクロータ
9a,9bブレーキパッド
10摩擦材
11シリンダ
12ピストン(押圧部材)
13裏金
14キャリパ爪(押圧部材)

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