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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenbremsenvorrichtung zum Gebrauchen in einem Fahrzeug und insbesondere auf eine Scheibenbremsenvorrichtung, die in der Lage ist, die Erzeugung eines Kontaktgeräuschs (Klackgeräuschs) zu verhindern, welches von dem in Kontaktkommen von Tragscheiben für Bremsklötze mit einem Stützelement beim auf ein Vorwärtsbremsen eines Fahrzeugs folgenden Rückwärtsbremsen des Fahrzeugs herrührt.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im Allgemeinen hat eine Scheibenbremsenvorrichtung einer solchen Bauart einen Scheibenrotor, der sich einstückig mit einem Rad vorwärts und rückwärts drehen kann; ein Stützelement (beispielsweise eine Montageeinrichtung oder ein stationärer Bremssattel), das an einem Fahrzeugkörper anzubringen ist; ein Paar Bremsklötze, die derart angeordnet sind, dass sie in der Lage sind, den Scheibenrotor zwischen sich zu greifen, und die an dem Stützelement in einer solchen Art angebracht sind, dass sie in der Achsrichtung des Scheibenrotors und in der Umfangsrichtung des Scheibenrotors bewegbar sind; und Druckelemente (beispielsweise ein an einem Bremssattel angebrachter Kolben und ein an einem bewegbaren Bremssattel vorgesehener Drückarm) zum Drücken der Tragscheiben der Bremsklötze in Richtung des Scheibenrotors. Die Scheibenbremsenvorrichtung hat ferner eine Tellerfeder, die mit Bezug auf die Umfangsrichtung des Scheibenrotors zwischen dem Stützelement und einem Endabschnitt der Tragscheibe eines jeden Bremsbelags liegt, wobei sich der Endabschnitt zum Zeitpunkt der Vorwärtsdrehung des Scheibenrotors (zum Zeitpunkt der Drehung für die Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs) an einer mit Bezug auf die Rotordrehung voreilenden Seite befindet, und die den Bremsklotz in Richtung einer mit Bezug auf die Rotordrehung nacheilenden Seite drängt. Beim Bremsen drückt das Drückelement die Bremsklötze in Richtung des Scheibenrotors, wodurch die Beschichtungen der Bremsklötze gleitend gegen die Bremsflächen des Scheibenrotors gepresst werden. Durch diesen Vorgang wird die Drehung des Scheibenrotors gebremst. Eine solche Scheibenbremsenvorrichtung ist beispielsweise in der unten angegebenen Patentdruckschrift 1 beschrieben.
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STAND DER TECHNIK
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PATENTDRUCKSCHRIFT
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- Patentdruckschrift 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift (kokai) mit der Nr. H10-331883
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Bei der in der vorstehenden Patentdruckschrift 1 beschriebenen Scheibenbremsenvorrichtung hat die Tellerfeder einen Befestigungsabschnitt, der an der Tragscheibe befestigt ist, sowie einen Verlängerungsabschnitt, der sich von dem Befestigungsabschnitt kontinuierlich erstreckt. Der Verlängerungsabschnitt hat einen Eingriffsnebenabschnitt, der zu jedem Zeitpunkt mit dem Stützelement in Eingriff ist; einen gekrümmten Nebenabschnitt, der sich zwischen dem Eingriffsnebenabschnitt und dem Befestigungsabschnitt befindet; und einem Kontakteingriffsnebenabschnitt, der an der distalen Endseite des Eingriffsnebenabschnitts des Verlängerungsabschnitts vorgesehen ist, befindet sich mit einem vorbestimmten Abstand von der Tragscheibe oder dem Befestigungsabschnitt entfernt, wenn sich die Tragscheibe in einer nicht bremsenden Position befindet, und kommt mit der Tragscheibe oder dem Befestigungsabschnitt durch seine schräe Fläche in gleitenden Kontakteingriff, wenn der gekrümmte Nebenabschnitt um einen vorbestimmten Betrag als ein Ergebnis davon, dass sich die Tragscheibe von der nicht bremsenden Position in Richtung der mit Bezug auf die Rotordrehung voreilenden Seite und somit in Richtung des Stützelements bewegt, von seinem nicht bremsenden Zustand elastisch verformt wird.
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Bei der in der vorstehend erwähnten Patentdruckschrift 1 beschriebenen Scheibenbremsenvorrichtung stellt die Tellerfeder die folgende zweistufige Federcharakteristik bereit: eine Charakteristik, die durch ihre kleine Federkonstante bestimmt ist (eine Charakteristik, die ausgeübt wird, bis der Kontakteingriffsnebenabschnitt mit der Tragscheibe oder dem Befestigungsabschnitt durch seine schräge Fläche als ein Ergebnis davon in gleitenden Kontakteingriff kommt, dass der gekrümmte Nebenabschnitt und der Kontakteingriffsnebenabschnitt jeweils durch vorbestimmte Beträge mit Bezug auf einen nicht Bremsenden Zustand elastisch verformt werden), und eine Charakteristik, die durch ihre große Federkonstante bestimmt ist (eine Charakteristik, die dann ausgeübt wird, wenn der gekrümmte Nebenabschnitt in einem Zustand, in welchem der Kontakteingriffsnebenabschnitt mit der Tragscheibe oder dem Befestigungsabschnitt durch seine schräge Fläche in gleitendem Kontakteingriff ist, weiter elastisch verformt wird). Während der Gleitwiderstand der Bremsklötze in der Achsrichtung des Rotors beim Bremsen mittels der durch seine kleine Federkonstante bestimmten Charakteristik auf ein niedriges Niveau begrenzt ist, kann die Erzeugung des vorstehend erwähnten Kontaktgeräuschs (Klackgeräuschs) mittels der durch ihre große Federkonstante bestimmten Charakteristik effizient verhindert werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die in der vorstehend erwähnten Patentdruckschrift 1 beschriebene Scheibenbremsenvorrichtung verwendet die Konfiguration, bei der der Kontakteingriffsnebenabschnitt der Tellerfeder durch seine schräge Fläche mit der Tragscheibe oder dem Befestigungsabschnitt in gleitenden Kontakteingriff kommt. Somit verursacht das Anhaften von Öl oder Abriebpartikeln an dem Kontakteingriffsnebenabschnitt eine Variation dessen Reibungskoeffizienten. Daher wird die zweistufige Federcharakteristik der Tellerfeder instabil, was potenziell zu einem Ausfall beim Erreichen eines erwarteten Betriebs und einer erwarteten Wirkung führt.
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Die vorliegende Erfindung wurde durchgeführt, um das vorstehend erwähnte Problem zu lösen, und sie ist dadurch gekennzeichnet, dass in der vorstehend erwähnten Scheibenbremsenvorrichtung, während die Tellerfeder einen an der Tragscheibe befestigten Befestigungsabschnitt und einen sich von dem Befestigungsabschnitt kontinuierlich erstreckenden Verlängerungsabschnitt hat, der Verlängerungsabschnitt einen Eingriffsnebenabschnitt, der zu jedem Zeitpunkt mit dem Stützelement in Eingriff ist, einen gekrümmten Nebenabschnitt, der sich zwischen dem Eingriffsnebenabschnitt und dem Befestigungsabschnitt befindet, und einen Kontakteingriffsnebenabschnitt hat, der mit einem vorbestimmten Abstand von der Tragscheibe oder dem Befestigungsabschnitt entfernt ist, wenn sich die Tragscheibe an einer nicht bremsenden Position befindet, und der mit der Tragscheibe oder dem Befestigungsabschnitt auf rutschfreie Weise in Flächenkontakt kommt, wenn der gekrümmte Nebenabschnitt um einen vorbestimmten Betrag von seinem nicht bremsenden Zustand als ein Ergebnis davon, dass sich die Tragscheibe von der nicht bremsenden Position in Richtung der mit Bezug auf die Rotordrehung voreilenden Seite und somit in Richtung des Stützelements bewegt, elastisch verformt wird.
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In diesem Fall kann der Kontakteingriffsnebenabschnitt an dem proximalen Ende des Verlängerungsabschnitts in der Nähe des Befestigungsabschnitts ausgebildet sein. In diesem Fall kann der Kontakteingriffsnebenabschnitt eine gelochte Bohrung oder einen Ausschnitt haben (die kleine Federkonstante, d. h., die durch die kleine Federkonstante bestimmte Charakteristik kann einfach geändert werden). Zudem kann der Kontakteingriffsnebenabschnitt an der distalen Endseite des Eingriffnebenabschnitts des Verlängerungsabschnitts vorgesehen sein.
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Wenn bei der Scheibenbremsenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Bremsvorgang durchgeführt wird, während ein Fahrzeug vorwärts fährt (im weiteren Verlauf wird ein solcher Bremsvorgang als „Vorwärtsbremsvorgang” bezeichnet), dann wird der sich vorwärts drehende Scheibenrotor zwischen den Bremsklötzen gegriffen, wodurch die Drehung des Scheibenrotors gebremst wird. Somit bewegen sich zu diesem Zeitpunkt die Bremsklötze nicht in Richtung der mit Bezug auf die Rotordrehung voreilenden Seite für die Vorwärtsdrehung des Scheibenrotors und der gekrümmte Nebenabschnitt und der Kontakteingriffsnebenabschnitt der Tellerfeder werden in einem nicht bremsenden Zustand beibehalten. Da der Kontakteingriffsnebenabschnitt der Tellerfeder in diesem Zustand um einen vorbestimmten Abstand von der Tragscheibe oder dem Befestigungsabschnitt entfernt ist und ihm somit ermöglicht wird, sich frei zu bewegen (ihm ermöglicht wird, sich elastisch zu verformen), bringt die Tellerfeder eine durch ihre kleine Federkonstante bestimmte Charakteristik hervor. Daher wird der Gleitwiderstand der Bremsklötze in der Achsrichtung des Scheibenrotors beim Vorwärtsbremsen auf ein niedriges Niveau beschränkt.
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In dem Fall hingegen, in dem der Bremsvorgang durchgeführt wird, während sich das Fahrzeug auf den Vorwärtsbremsvorgang folgend rückwärts bewegt (ein solcher Bremsvorgang wird im weiteren Verlauf als „Rückwärtsbremsvorgang” bezeichnet), da der sich in der Rückwärtsrichtung drehende Scheibenrotor zum Bremsen der Drehung zwischen den Bremsklötzen gegriffen ist, bewegen sich die Bremsklötze in Richtung der mit Bezug auf die Rotordrehung voreilende Seite für die Vorwärtsdrehung des Scheibenrotors. Als ein Ergebnis werden somit zu diesem Zeitpunkt die Bewegung der Bremsklötze, des gekrümmten Nebenabschnitts und des Kontakteingriffsnebenabschnitts der Tellerfeder sequentiell von ihren nicht bremsenden Zuständen elastisch verformt. Wenn der gekrümmte Nebenabschnitt und der Kontakteingriffsnebenabschnitt der Tellerfeder von ihren nicht bremsenden Zuständen jeweils durch vorbestimmte Beträge elastisch verformt werden, kommt der Kontakteingriffsnebenabschnitt der Tellerfeder, dessen freie Bewegung zugelassen wurde, mit der Tragscheibe oder dem Befestigungsabschnitt der Tellerfeder in einer nicht rutschenden Art in Flächenkontakt, wodurch die freie Bewegung des Kontakteingriffsnebenabschnitts beschränkt wird.
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Somit wird daraufhin die Tellerfeder folgendermaßen verformt: in einem Zustand, in dem die Bewegung des Kontakteingriffsnebenabschnitts der Tellerfeder durch die Tragscheibe oder den Befestigungsabschnitt der Tellerfeder beschränkt ist (in einem Zustand, in dem die Federkonstante der Tellerfeder verglichen mit dem Zustand erhöht ist, in dem die Bewegung des Kontakteingriffsnebenabschnitts durch die Tragscheibe oder den Befestigungsabschnitt nicht beschränkt ist) wird lediglich der gekrümmte Nebenabschnitt der Tellerfeder elastisch verformt. Dementsprechend übt die Tellerfeder in der frühen Stufe des Rückwärtsbremsvorgangs eine durch ihre kleine Federkonstante bestimmte Charakteristik aus, wodurch der Gleitwiderstand der Bremsklötze in der Achsrichtung des Scheibenrotors beim Bremsen auf ein niedriges Niveau beschränkt werden kann. In der späten Stufe des Rückwärtsbremsvorgangs übt die Tellerfeder eine durch ihre große Federkonstante bestimmte Charakteristik aus, wodurch die Erzeugung eines Kontaktgeräuschs (eines Klackgeräuschs), welches von dem in Kontaktkommen der Tragscheiben der Bremsklötze mit dem Stützelement herrührt, effektiv zurückgehalten werden kann.
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Bei der vorstehend erwähnten Scheibenbremsenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kommt bei dem auf den Vorwärtsbremsvorgang eines Fahrzeugs folgenden Rückwärtsbremsvorgang der Kontakteingriffsnebenabschnitt der Tellerfeder, dem ermöglicht wurde, sich frei zu bewegen, mit der Tragscheibe oder dem Befestigungsabschnitt der Tellerfeder in einer nicht rutschenden Art in Flächenkontakt, wodurch die freie Bewegung des Kontakteingriffsnebenabschnitts beschränkt wird, d. h., die Charakteristik der Tellerfeder wird von einer durch ihre kleine Feder konstante bestimmte Charakteristik auf eine durch ihre große Federkonstante bestimmte Charakteristik geändert. Selbst wenn Öl oder Abriebpartikel an dem Kontakteingriffsnebenabschnitt der Tellerfeder anhaften, bringt der Kontakteingriffsnebenabschnitt einen Betrieb und eine Wirkung hervor, die ähnlich zu jenen sind, die durch den Kontakteingriffsnebenabschnitt hervorgebracht werden, der frei von anhaftendem Öl und Abriebpartikeln ist. Daher übt die Tellerfeder die zweistufige Federcharakteristik stabil aus, sodass ein erwarteter Betrieb und eine erwartete Wirkung zu allen Zeitpunkten hervorgebracht werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Frontansicht, die eine Scheibenbremsenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Perspektivansicht, die die in 1 gezeigte Scheibenbremsenvorrichtung gesehen von links oben der Vorrichtung aus 1 zeigt.
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3 ist eine Frontansicht, die die Beziehung zwischen einer Montageeinrichtung, einem inneren Bremsklotz, einer Klotzabstützung, einer Tellerfeder usw., die in 1 und 2 gezeigt sind, in einem nicht bremsenden Zustand oder in einem Vorwärtsbremsvorgang zeigt.
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4 ist eine Frontansicht, die die Beziehung zwischen der Montageeinrichtung, dem inneren Bremsklotz, der Klotzabstützung, der Tellerfeder usw., die in 3 gezeigt sind, in der frühen Stufe des Rückwärtsbremsvorgangs zeigt.
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5 ist eine Frontansicht, die die Beziehung zwischen der Montageeinrichtung, dem inneren Bremsklotz, der Klotzabstützung, der Tellerfeder usw., die in 3 gezeigt sind, in der späten Stufe des Rückwärtsbremsvorgangs zeigt.
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6 ist eine vergrößerte Draufsicht, die die Beziehung zwischen der Tellerfeder und einer Tragscheibe eines in 3 gezeigten inneren Bremsklotzes zeigt.
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7 ist eine vergrößerte Draufsicht, die die Beziehung zwischen der Tellerfeder und der Tragscheibe des in 4 gezeigten inneren Bremsklotzes zeigt.
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8 ist eine vergrößerte Draufsicht, die die Beziehung zwischen der Tellerfeder und der Tragscheibe des in 5 gezeigten inneren Bremsklotzes zeigt.
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9 ist ein Diagramm, dass die zweistufige Federcharakteristik der in 1 bis 8 gezeigten Tellerfeder zeigt.
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10 ist eine vergrößerte Draufsicht, die der 6 entspricht und die ein modifiziertes Ausführungsbeispiel der Tellerfeder zeigt.
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11 ist eine vergrößerte Draufsicht, die der 7 entspricht und die das modifizierte Ausführungsbeispiel der Tellerfeder zeigt.
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12 ist eine vergrößerte Draufsicht, die der 8 entspricht und das modifizierte Ausführungsbeispiel der Tellerfeder zeigt.
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13 ist eine Perspektivansicht, die die in 1 bis 8 gezeigte Tellerfeder zeigt, deren Kontakteingriffsnebenabschnitt eine gelochte Bohrung hat.
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14 ist eine Perspektivansicht, die die in 1 bis 8 gezeigte Tellerfeder zeigt, deren Kontakteingriffsnebenabschnitt ein Paar Ausschnitte hat.
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15 ist eine Perspektivansicht, die die in 1 bis 8 gezeigte Tellerfeder zeigt, deren Kontakteingriffsnebenabschnitt die gelochte Bohrung und das Paar Ausschnitte nicht hat.
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ARTEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 bis 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem die vorlegende Erfindung in einer Scheibenbremsenvorrichtung der Bauart mit bewegbarem Bremssattel zur Verwendung in einem Fahrzeug ausgeführt wird. Die Scheibenbremsenvorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat einen Scheibenrotor 10 (siehe 1), der an einer Achsnabe (ein nicht dargestelltes Rotationselement) angebracht ist und der sich einstückig mit einem (nicht gezeigten) Rad vorwärts und rückwärts drehen kann; ein Stützelement (Montagelement) 20, das an einen (nicht gezeigten) Fahrzeugkörper anzubringen ist; einen bewegbaren Bremssattel 30, der derart angeordnet ist, dass er einen Umfangsabschnitt des Scheibenrotors 10 umgibt und der derart an dem Stützelement 20 angebracht ist, dass er in der Achsrichtung des Scheibenrotors 10 bewegbar ist; einen an dem bewegbaren Bremssattel 30 angebrachten einzelnen Kolben 40, einen inneren Bremsklotz 50 und einen äußeren Bremsklotz 60.
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Die Scheibenbremsenvorrichtung 100 hat ein ferner ein Paar Klotzabstützungen 70 und 80, die an dem Stützelement 20 angebracht sind, und Plattenfedern 90 (in 2 umkreist), die mit Bezug auf die Umfangsrichtung des Scheibenrotors 10 zwischen dem Stützelement 20 und den Endabschnitten der Tragscheiben 51 und 61 der Bremsklötze 50 und 60 liegen, wobei sich die Endabschnitte an einer mit Bezug auf die Rotordrehung voreilende Seite (linke Seite in 1) zum Zeitpunkt der Vorwärtsdrehung des Scheibenrotors 10 befinden, und welche die Bremsklötze 50 und 60 in Richtung einer sich mit Bezug auf die Rotordrehung nacheilenden Seite (rechte Seite in 1) drängen.
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Der Scheibenrotor 10 hat ringförmige Bremsflächen 11, die zwischen einem Belag 52 des inneren Bremsklotzes 50 und einem Belag 62 des äußeren Bremsklotzes 60 gegriffen werden können. Beim Bremsvorgang werden die Bremsflächen 11 zwischen den Belag 52 des inneren Bremsklotzes 50 und den Belag 62 des äußeren Bremsklotzes 60 gegriffen, wodurch die Drehung des Scheibenrotors 10 gebremst wird. Wenn sich ein Rad vorwärts dreht, dreht sich der Scheibenrotor 10 in 1 in Uhrzeigersinnrichtung (in Vorwärtsrichtung) einstückig mit dem Rad. In diesem Fall ist die linke Seite in 1 eine in Rotationsrichtung voreilende Seite und die rechte Seite in 1 ist eine in Rotationsrichtung nacheilende Seite.
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Wie dies in 1 und 2 gezeigt ist, ist das Stützelement 20 derart vorgesehen, dass es an beiden Seiten eines Abschnitts des Umfangs des Scheibenrotors 10 liegt und auf einstückige Weise einen Innenstützabschnitt 21, der den inneren Bremsklotz 50 stützt, und einen äußeren Stützabschnitt 22 hat, der den äußeren Bremsklotz 60 stützt. Ferner hat das Stützelement 20 auf einstückige Weise einen Montageabschnitt 23, der an einen Fahrzeugkörper zu montieren ist. Der Montageabschnitt 23 hat ein Paar Montagelöcher 23a und 23b.
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Wie dies in 1 und 2 gezeigt ist, ist der bewegbare Bremssattel 30 derart vorgesehen, dass er beidseits von einem Abschnitt des Umfangs des Scheibenrotors 10 liegt, und er hat einen sich an der inneren Seite befindlichen Zylinderabschnitt 31, einen sich an der äußeren Seite befindlichen Drückarmabschnitt 32 und ein Paar Verbindungsabschnitte 33 und 34 zum Verbinden des Zylinderabschnitts 31 und des Drückarmabschnitts 32. Zudem hat der bewegbare Bremssattel 30 ein Paar Stützarmabschnitte 35 und 36, die an der inneren Seite vorgesehen sind. Der bewegbare Bremssattel 30 ist derart an dem Stützelement 20 angebracht, dass er in der Achsrichtung des Scheibenrotors 10 bewegbar ist, und zwar über Verbindungsstifte (nicht gezeigt), die sich in der Achsrichtung des Scheibenrotors 10 erstrecken und die jeweils unter Verwendung von Schrauben 37 und 38 an den Stützarmabschnitten 35 und 36 angebracht sind.
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Wie dies gut bekannt ist, ist der Kolben 40 in einem flüssigkeitsdichten Zustand und in einer solchen Art und Weise an dem Zylinderabschnitt 31 des bewegbaren Bremssattels 30 angebracht, dass er in der Achsrichtung des Scheibenrotors 10 verschiebbar ist, und ist in einer solchen Art angeordnet, dass er in der Lage ist, den inneren Bremsklotz 50 in Richtung des Scheibenrotors 10 zu drücken. Beim Bremsen der Drehung des Scheibenrotors 10 wird der Kolben 40 mittels einen Hydrauliköls gedrückt, welches von einem Bremshauptzylinder (nicht gezeigt) in eine zwischen dem Kolben 40 und dem Zylinderabschnitt 31 ausgebildete Ölkammer zugeführt wird, wodurch der Kolben 40 den inneren Bremsbelag 50 in der Achsrichtung des Scheibenrotors 10 zu dem Scheibenrotor 10 drücken kann. Wenn der Kolben 40 den inneren Bremsklotz 50 in Richtung des und gegen den Scheibenrotor 10 drückt, dann drückt der Drückarmabschnitt 32 des bewegbaren Bremssattels 30 den äußeren Bremsklotz 60 in Richtung zu dem und gegen den Scheibenrotor 10.
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Der innere Bremsklotz 50 hat die Tragscheibe 51, den an der Tragscheibe 51 fest angebrachten Belag 52 und ein (nicht gezeigtes) Ausgleichsfutter, das an die hintere Fläche der Tragscheibe 51 angebracht ist. Der innere Bremsklotz 50 ist zwischen dem Scheibenrotor 10 und dem Kolben 40 angeordnet und ist über die Klotzabstützungen 70 und 80 mittels der Tragscheibe 51 derart an dem Stützelement 20 angebracht, dass er in der Achsrichtung des Scheibenrotors 10 und in der Umfangsrichtung des Scheibenrotors 10 bewegbar ist.
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Der äußere Bremsklotz 60 hat die Tragscheibe 61, den an der Tragscheibe 61 fest angebrachten Belag 62 und ein Ausgleichsfutter, das an die hintere Fläche der Tragscheibe 61 angebracht ist. Der innere Bremsklotz 60 ist zwischen dem Scheibenrotor 10 und dem Drückarmabschnitt 32 angeordnet und ist über die Klotzabstützungen 70 und 80 mittels der Tragscheibe 61 derart an dem Stützelement 20 angebracht, dass er in der Achsrichtung des Scheibenrotors 10 und in der Umfangsrichtung des Scheibenrotors 10 bewegbar ist.
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Die Klotzabstützungen 70 und 80 sind an dem inneren Stützabschnitt 21 und dem äußeren Stützabschnitt 22 des Stützelements 20 angebracht, wodurch die Bremsklötze 50 und 60 derart gestützt sind, dass die Bremsklötze 50 und 60 in der Achsrichtung des Scheibenrotors 10 und in der Umfangsrichtung des Scheibenrotors 10 bewegbar sind, und die Bewegung der Bremsklötze 50 und 60 in der Radialrichtung des Scheibenrotors 10 elastisch beschränken.
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Nun wird die Tellerfeder 90 beschrieben, wobei die an dem äußeren Bremsklotz 60 angebrachte Tellerfeder 90 als ein Beispiel genommen wird. Wie dies in 1 bis 8 gezeigt ist, hat die Tellerfeder 90 einen Befestigungsabschnitt 91 mit einer Form eines quadratischen Buchstaben U, der elastisch an der Tragscheibe 61 befestigt ist, und einen Verlängerungsabschnitt 92 der kontinuierlich von dem Befestigungsabschnitt 91 erstreckt. Der Verlängerungsabschnitt 92 hat einen Eingriffsnebenabschnitt 92a, der zu jedem Zeitpunkt mit dem Stützelement 20 in Eingriff ist, einen gekrümmten Nebenabschnitt 92b, der sich zwischen dem Eingriffsnebenabschnitt 92a und dem Befestigungsabschnitt 91 befindet, und einen Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c, der sich zwischen dem gekrümmten Nebenabschnitt 92b und dem Befestigungsabschnitt 91 befindet.
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Der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c ist an dem proximalen Ende des Verlängerungsabschnitts 92 in der Nähe des Befestigungsabschnitts 91 ausgebildet. Der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c befindet sich bei einem vorbestimmten Abstand von der Tragscheibe 61 entfernt, wenn sich die Tragscheibe 61 in einer nicht bremsenden Position befindet (der in 3 und 6 gezeigten Position), und wird zusammen mit dem gekrümmten Nebenabschnitt 92b (siehe 4 und 7) elastisch verformt und kommt mit der Tragscheibe 61 in einer rutschfreien Art in Flächenkontakt, wenn der gekrümmte Nebenabschnitt 92b um einen vorbestimmten Betrag als ein Ergebnis davon, dass die Tragscheibe 61 sich von der nicht Bremsenden Position in Richtung der mit Bezug auf die Rotordrehung voreilenden Seite und somit in Richtung des Stützelements 20 bewegt, von seinem nicht bremsenden Zustand elastisch verformt wird. Wenn sich die Tragscheibe 61 somit weiter in Richtung der mit Bezug auf die Rotordrehung voreilenden Seite und somit in Richtung des Stützelements 22 von dem in 4 und 7 gezeigten Zustand bewegt, wird lediglich der gekrümmte Nebenabschnitt 92b elastisch verformt.
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Die Tellerfeder 90 ist in dem in 3 und 6 gezeigten Zustand derart beschaffen, dass der gekrümmte Nebenabschnitt 92b und der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c von einem freien Zustand (siehe Punkt 0 in 9) um einen vorbestimmten Betrag elastisch verformt sind (siehe Punkt A in 9). Die Tellerfeder 90 ist in dem in 4 und 7 gezeigten Zustand derart beschaffen, dass der gekrümmte Nebenabschnitt 92b und der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c von dem in 3 und 6 gezeigten Zustand (siehe gestrichelte Linie in 7) um einen vorbestimmten Betrag elastisch verformt sind, und sodass der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c auf rutschfreie Art mit der Tragscheibe 61 in Flächenkontakt ist (siehe Punkt B in 9). Die Tellerfeder 90 ist in dem in 5 und 8 gezeigten Zustand derart beschaffen, dass lediglich der gekrümmte Nebenabschnitt 92b von dem in 4 und 7 gezeigten Zustand um einen vorbestimmten Betrag elastisch verformt ist (siehe gestrichelte Linie in 8), wohingegen der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c mit der Tragscheibe 61 auf rutschfreie Art in Flächenkontakt verbleibt (siehe Punkt C in 9).
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Somit stellt die Tellerfeder 90 eine in 9 gezeigte zweistufige Federcharakteristik bereit (d. h. eine Charakteristik, die durch ihre kleine Federkonstante bestimmt ist, die zwischen den Punkten A und B wiedergegeben ist, und die durch elastische Verformung des gekrümmten Nebenabschnitts 92b und des Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c erhalten wird, sowie eine Charakteristik, die durch ihre große Federkonstante bestimmt ist, die zwischen den Punkten B und C wiedergegeben ist und die durch elastische Verformung lediglich des gekrümmten Nebenabschnitts 92b erhalten wird). Der Buchstabe „S” in 9 gibt eine Einfederung (einen Abstand zwischen den Punkten A und C) an, um die sich die Tragscheibe 91 des äußeren Bremsklotzes 60 relativ zu dem Stützelement 90 in der Umfangsrichtung des Scheibenrotors 10 bewegen kann. An einem Punkt A von 9 ist, wie dies in 3 gezeigt ist, ein Endabschnitt der Tragscheibe 61, der sich an der mit Bezug auf die Drehung nacheilenden Seite befindet, mit dem Stützelement 20 in Kontakt. An einem Punkt C von 9 ist, wie dies in 5 gezeigt ist, ein Endabschnitt der Tragscheibe 61, der sich an der mit Bezug auf die Drehung voreilenden Seite befindet, mit dem Stützelement 20 in Kontakt.
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In dem auf diese Weise konfigurierten Ausführungsbeispiel wird der Scheibenrotor 10 beim Vorwärtsbremsvorgang eines Fahrzeugs bei der Vorwärtsdrehung zwischen den Bremsklötzen 50 und 60 gegriffen, wodurch die Drehung des Scheibenrotors 90 gebremst wird. Somit bewegen sich zu diesem Zeitpunkt die Bremsklötze 50 und 60 nicht in Richtung der mit Bezug auf die Rotordrehung voreilenden Seite für die Vorwärtsdrehung des Scheibenrotors 10 und der gekrümmte Nebenabschnitt 92b und der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c der Tellerfeder 90 werden in einem bremsfreien Zustand beibehalten.
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Da in einem solchen Zustand, wie dies in 3 und 6 gezeigt ist, der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c der Tellerfeder 90 um einen vorbestimmte Abstand von der Tragscheibe 61 entfernt ist und ihm somit erlaubt wird, sich frei zu bewegen (ihm erlaubt wird, sich elastisch zu verformen), übt die Tellerfeder 90 eine durch ihre kleine Federkonstante bestimmte Charakteristik aus. Daher ist ein Gleitwiderstand der Bremsklötze 50 und 60 in der Achsrichtung des Scheibenrotors 10 beim Vorwärtsbremsen auf ein niedriges Niveau beschränkt.
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Da demgegenüber bei einem Rückwärtsbremsvorgang eines Fahrzeugs, der auf einen Vorwärtsbremsvorgang des Fahrzeugs folgt, der sich rückwärts drehende Scheibenrotor 10 zum Bremsen der Drehung zwischen den Bremsklötzen 50 und 60 gegriffen ist, bewegen sich die Bremsklötze 50 und 60 in Richtung der mit Bezug auf die Rotordrehung voreilenden Seite für die Vorwärtsdrehung des Scheibenrotors 10. Somit werden zu diesem Zeitpunkt als ein Ergebnis der Bewegung der Bremsklötze 50 und 60 der gekrümmte Nebenabschnitt 92b und der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c der Tellerfeder 90 sequentiell von ihren nicht bremsenden Zuständen elastisch verformt. Wenn der gekrümmte Nebenabschnitt 92b und der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c der Tellerfeder 90 durch jeweilige vorbestimmte Beträge von ihren nicht bremsenden Zuständen elastisch verformt werden, wie dies in 4 und 7 gezeigt ist, kommt der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c der Tellerfeder 90, dessen freie Bewegung zugelassen wurde, mit der Tragscheibe 61 in einer rutschfreien Art in Flächenkontakt, wodurch die freie Bewegung des Kontakteingriffsnebenabschnitts 92c beschränkt wird.
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Somit wird daraufhin die Tellerfeder 90 folgendermaßen verformt: in einem Zustand, in dem die Bewegung des Kontakteingriffsnebenabschnitts 92c der Tellerfeder 90 durch die Tragscheibe 61 beschränkt ist (in einem Zustand, in dem die Federkonstante der Tellerfeder 90 verglichen mit dem Fall erhöht ist, in dem die Bewegung des Kontakteingriffsnebenabschnitts 92c durch die Tragscheibe 61 nicht beschränkt ist) wird lediglich der gekrümmte Nebenabschnitt 92b der Tellerfeder 90 elastisch verformt. Dementsprechend übt die Tellerfeder 90 in der frühen Stufe des Rückwärtsbremsvorgangs eine Charakteristik aus, die durch ihre kleine Federkonstante bestimmt ist, wodurch der Gleitwiderstand der Bremsklötze 50 und 60 in der Achsrichtung des Scheibenrotors 10 beim Bremsvorgang auf ein niedriges Niveau beschränkt werden kann. In der späten Stufe des Rückwärtsbremsvorgangs übt die Tellerfeder 90 eine Charakteristik aus, die durch ihre große Federkonstante bestimmt ist, wodurch die Erzeugung eines Kontaktgeräuschs (Klackgeräuschs), welches von dem in Kontakt Kommen der Tragscheiben 51 und 61 der Bremsklötze 50 und 60 mit dem Stützelement 60 herrührt, effektiv verhindert werden kann.
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Bei der Bremsscheibenvorrichtung 100 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels kommt der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c der Tellerfeder 90, dem ermöglicht wurde, sich frei zu bewegen, bei dem Rückwärtsbremsvorgang, der dem Vorwärtsbremsvorgang eines Fahrzeugs folgt, mit der Tragscheibe 61 auf rutschfreie Art in Flächenkontakt, wodurch die freie Bewegung des Kontakteingriffsnebenabschnitts 92c beschränkt wird, d. h. die Charakteristik der Tellerfeder 90 wird von einer Charakteristik, die durch ihre kleine Federkonstante bestimmt ist, auf eine Charakteristik umgeändert, die durch ihre große Federkonstante bestimmt ist. Selbst wenn Öl oder Abriebpartikel an dem Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c der Tellerfeder 90 anhaften, können mit dem Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c ein Betrieb und eine Wirkung erreicht werden, die ähnlich zu jenen sind, die durch den Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c erreicht werden, der frei von anhaftenden Öl oder Abriebpartikeln ist. Daher übt die Tellerfeder 90 auf stabile Weise die zweistufige Federcharakteristik aus, sodass ein erwarteter Betrieb und eine erwartete Wirkung zu jedem Zeitpunkt erzielt werden können.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung durch die Verwendung der in 1 bis 8 gezeigten Tellerfeder 90 ausgeführt. Jedoch kann Ausführen der vorliegenden Erfindung anstelle der in 1 bis 8 gezeigten Tellerfeder 90 eine in 10 bis 12 gezeigte Tellerfeder 190 beim verwendet werden. Die Tellerfeder 190 hat einen Befestigungsabschnitt 191 mit einer Form, die einen quadratischen Buchstaben U wiedergibt, und der elastisch an der Tragscheibe 61 befestigt ist, sowie einen Verlängerungsabschnitt 192, der sich kontinuierlich von dem Befestigungsabschnitt 191 erstreckt. Der Verkängerungsabschnitt 192 hat einen Eingriffsnebenabschnitt 192a, der zu jedem Zeitpunkt mit dem Stützelement 20 in Eingriff ist, einen gekrümmten Nebenabschnitt 192b, der sich zwischen dem Eingriffsnebenabschnitt 192a und dem Befestigungsabschnitt 191 befindet, und einen Kontakteingriffsnebenabschnitt 192c, der an der distalen Endseite des Eingriffsnebenabschnitts 192a des Verlängerungsabschnitts 192 vorgesehen ist.
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Der Kontakteingriffsnebenabschnitt 192c befindet sich um eine vorbestimmte Strecke von dem Befestigungsabschnitt 191 entfernt, wenn sich die Tragscheibe 61 an einer nicht bremsenden Position befindet (an der Position, die der in 3 gezeigten Position entspricht), und wird zusammen mit dem gekrümmten Nebenabschnitt 192b elastisch verformt und kommt mit dem Befestigungsabschnitt 191 auf rutschfreie Art in Flächenkontakt, wenn der gekrümmte Nebenabschnitt 192b um einen vorbestimmten Betrag von seinem nicht bremsenden Zustand (zu dem Zeitpunkt der Verformung, die jener in 4 entspricht) als ein Ergebnis davon elastisch verformt wird, dass sich die Tragscheibe 61 von der nicht bremsenden Position in Richtung der mit Bezug auf die Rotordrehung voreilenden Seite und somit in Richtung des Stützelements 20 bewegt. Wenn sich die Tragscheibe 61 von dem in 4 gezeigten Zustand weiter in Richtung der sich mit Bezug auf die Rotordrehung voreilenden Seite und somit in Richtung des Stützelements 20 bewegt, wird lediglich der gekrümmte Nebenabschnitt 192b elastisch verformt.
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Die Tellerfeder 190 in dem in 10 gezeigten Zustand ist derart beschaffen, dass der gekrümmte Nebenabschnitt 192b und der Kontakteingriffsnebenabschnitt 192c von einem freien Zustand um einen vorbestimmten Betrag elastisch verformt werden. Die Tellerfeder 190 in dem in 11 gezeigten Zustand ist derart beschaffen, dass der gekrümmte Nebenabschnitt 192b und der Kontakteingriffsnebenabschnitt 192c von dem in 10 gezeigten Zustand um einen vorbestimmten Betrag elastisch verformt sind (siehe gestrichelte Linie in 11), und derart, dass der Kontakteingriffsnebenabschnitt 192c auf rutschfreie Art mit dem Befestigungsabschnitt 191 in Flächenkontakt ist. Die Tellerfeder 190 in dem in 12 gezeigten Zustand ist derart beschaffen, dass lediglich der gekrümmte Nebenabschnitt 192b von dem in 11 gezeigten Zustand um einen vorbestimmten Betrag elastisch verformt ist (siehe gestrichelte Linie in 12), während der Kontakteingriffsnebenabschnitt 192c auf rutschfreie Art mit dem Befestigungsabschnitt 191 in Flächenkontakt verbleibt.
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Somit übt die Tellerfeder 190 eine in 9 gezeigte zweistufige Federcharakteristik aus (d. h., eine Charakteristik, die durch ihre kleine Federkonstante bestimmt ist, die durch elastische Verformung des gekrümmten Nebenabschnitts 192b und des Kontakteingriffsnebenabschnitts 192c erhalten wird, und eine Charakteristik, die durch ihre große Federkonstante bestimmt ist, die durch elastische Verformung lediglich des gekrümmten Nebenabschnitts 192b erhalten wird).
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In dem vorstehend unter Bezugnahme auf 1 bis 9 beschriebenen Ausführungsbeispiel hat der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c der Tellerfeder 90 keine gelochte Bohrung, keinen Ausschnitt oder dergleichen, wie dies in 15 gezeigt ist. Jedoch kann die vorliegende Erfindung so ausgeführt werden, dass der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c der Tellerfeder 90 eine gelochte Bohrung 92c1 hat, wie dies in 13 gezeigt ist, oder so, dass der Kontakteingriffsnebenabschnitt 92c der Tellerfeder 90 ein Paar Ausschnitte 92c2 hat, wie dies in 14 gezeigt ist. In diesen Fällen kann durch Ändern der Größe der gelochten Bohrung 92c1 oder der Ausschnitte 92c2 auf geeignete Weise die kleine Federkonstante der Tellerfeder 90 (d. h., die durch die kleine Federkonstante bestimmte Charakteristik) einfach geändert werden, sodass die zweistufige Federkonstante der Tellerfeder 90 einfach geändert werden kann.
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In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen haben die Befestigungsabschnitte 91 und 191 der Tellerfedern 90 und 190 die Form eines quadratischen Buchstaben U und sie sind elastisch an der Tragscheibe 61 befestigt. Jedoch kann der Befestigungsabschnitt der Tellerfeder mittels eines Befestigungsmittels, etwa einer Schraube an der Tragscheibe befestigt sein. Zudem ist in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die vorliegende Erfindung als eine Scheibenbremsenvorrichtung der Bauart eines bewegbaren Bremssattels zum Gebrauch in einem Fahrzeug ausgeführt. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf ähnliche Weise als eine Scheibenbremsenvorrichtung der Bauart eines stationären Bremssattels für ein Fahrzeug ausgeführt sein.
