JP2003314596A - ディスクブレーキパッド用復帰バネ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非ブレーキ動作状態において、バッキングプ
レート及び摩擦パッドをロータに対して接触しない離間
位置に確実に保持するための新規な復帰バネ及びそれを
備えたディスクブレーキ・アセンブリを提供すること。 【解決手段】 ディスクブレーキパッド用復帰バネ（２
０）は、一対のバネ部材（２１）を有してV字形をな
し、その各バネ部材の端部には係合脚部（２５）が一体
に設けられている。各係合脚部は、対応するバネ部材に
対して曲げられており、これによってバッキングプレー
ト（３）が支持部の長手軸線のまわりに回転することに
対抗するモーメントが摩擦パッド（５）に付与される。
この復帰バネは、ブレーキ作動のためにロータの両側に
配置されたバッキングプレート及び摩擦パッドを有する
ディスクブレーキ・アセンブリに採用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクブレーキ
装置におけるディスクブレーキ用ないしディスクブレー
キパッド用復帰バネに係り、特に係合脚部を有して、非
ブレーキ動作状態のときにパッドをロータに対しておお
むね平行に維持するためのモーメントないしトルクを付
与するようにした復帰バネに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ディス
クブレーキ装置において、一般にディスクブレーキパッ
ドをブレーキ動作後に休止位置に復帰させる復帰バネが
採用されている。この種の復帰バネの形状はＶ字形のも
のなど、種々のものが見られる。典型的な例として、該
バネの端部がバッキングプレート（裏当て板）の上側部
と係合し、このバッキングプレートがブレーキパッドな
いし摩擦パッドを支持する構成が見られる。図１には、
この典型的な従来例をなすディスクブレーキ・アセンブ
リ１０の部分的上面図を示してある。ここにおいて、復
帰バネ１はＶ字形をなすとともに摩擦パッド５をそれぞ
れ支持する両バッキングプレート３の間に位置付けられ
る。このＶ字形復帰バネ１は各パッド５に対して図に矢
印で示す外方に向かう力を生じさせ、これによって各パ
ッド５をロータ７の対応する外面８から離間するように
付勢する。これにより非ブレーキ動作状態において、接
触によって回転に引込まれるドラグ現象や、パッドの過
度の摩耗、並びにロータの過度の摩耗を回避するように
なっている。

【０００３】図２は、図１に示す復帰バネ１の典型的な
従来例の取付態様を示す。ここにおいて、一般的にバッ
キングプレート３を支持するのに用いられる対向する２
つの支持耳部９の一方が示されている。該耳部９は取付
部材１４に形成した凹所１２に係入した構成である。各
バネ部材１３の端部に設けられた係合脚部１１はバッキ
ングプレート３に形成された穴状の開口１５に係合す
る。図４に従来例として示すように、これら係合脚部１
１は、バネ部材１３に対して直角になっており、該バッ
キングプレート３の開口１５内に図３に示すように位置
付けられると、該開口１５の対向側部に対しておおむね
平行となる構成である。

【０００４】図５は、図１〜４に示す従来例の復帰バネ
１がもたらす問題点を表わしたものである。すなわち、
バッキングプレート３の上側部にバネ部材１３によって
付与される力が、当該ディスクブレーキ装置が非ブレー
キ動作状態にあるときに、該耳部９のまわりでパッド５
を回転させるトルクを発生させる。このため、バッキン
グプレート３はブレーキ用ロータに関して接線方向に延
出する該プレートの長手軸線Ｍ（図２）のまわりに回転
し、これによって、パッド５がロータ７に対して平行で
ない非平行状態を呈することとなる。従って、パッド５
の底部が領域１６においてロータ７としばしば接触する
こととなり、その結果、パッド５の不均一な摩耗及び過
度のドラグ現象を招く問題がある。

【０００５】従って、摩擦パッド並びにロータの寿命を
伸ばすために、図５に示す態様から生じる不均一なパッ
ドの摩耗やドラグ現象の減少あるいは解消が必要となる
のであった。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明
は、上記従来例で示した構成における問題に鑑みて、こ
の問題を解消した新規なディスクブレーキパッド用復帰
バネを提供するものであり、当該復帰バネは、パッドを
ロータから離れた状態に押圧保持する力を付与するとと
もに、この復帰バネの付勢力によって通常引起こされる
バッキングプレート耳部のまわりの回転を阻止するねじ
り力ないしねじりトルクを付与する構成である。

【０００７】よって、本発明の第１の目的は、ディスク
ブレーキパッド用の改良された復帰バネを提供するもの
である。

【０００８】本発明の他の目的は、非ブレーキ動作状態
において、パッドをロータから離間した状態に押圧保持
するのみならず、パッドとロータとの間の平行状態を維
持するディスクブレーキパッド用復帰バネを提供するこ
とである。

【０００９】本発明の更なる目的は、このような新規な
ディスクブレーキパッド用復帰バネを用いたディスクブ
レーキ・アセンブリを提供することである。

【００１０】本発明の更に他の目的は、復帰バネによっ
てバッキングプレートに引起こされるモーメントに対抗
する第１のモーメントを生じさせることにより、非ブレ
ーキ動作状態において、摩擦パッドをロータに対してお
おむね平行に維持する方法を提供することである。

【００１１】本発明の更なる目的並びに発明の効果は、
図面及び発明の実施の形態の記載から理解されるであろ
う。

【００１２】上記本発明の目的及び発明の効果を達成す
るために、本発明は、新規なディスクブレーキパッド用
復帰バネ、ディスクブレーキ・アセンブリとの組合わせ
よりなる復帰バネ及びブレーキパッドが非ブレーキ動作
状態にあるときに該復帰バネによって引起こされる回転
又はトルクに対抗するための方法を提案する。

【００１３】本発明の復帰バネは、取付耳部間に延出す
る長手軸線から変位した位置でバッキングプレートに対
する復帰力の付与により通常生じるトルクに対抗するト
ルクを付与するように構成される。この具体的構成は、
以下の発明の実施の形態の項で述べられるが、本発明は
この具体例に限定されるものでなく、これと同様に力な
いしモーメントを付与する他の構成の復帰バネをも含む
ものである。

【００１４】又、好ましい具体例において、本発明の復
帰バネは、一対のバネ部材よりなり、両バネ部材は全体
としてＶ字形をなし、各バネ部材の端部には係合脚部が
設けられ、該両係合脚部は、互いに離れる方向に延出す
る態様で一方の脚部が他方に対して所定の角度をなす構
成である。これら係合脚部は対応するバッキングプレー
トに形成した開口内に受入れられ、これによりバッキン
グプレートに所望のトルクが付与される。

【００１５】又、好ましい具体例において、２つの係合
脚部は、両バネ部材を含む一面に対し横断する一面内に
おかれる。これら両係合脚部は互いに平行ではなく、両
バネ部材をねじり状態とする角度で徐々に離間するよう
におかれ、バッキングプレートと係合したときにバッキ
ングプレートの各々に所望のモーメントを付与する。係
合端部を含む面は、バネ部材を含む面に対し直角あるい
は、これと異なる角度とし得る。又、両バネ部材は対称
構造あるいは、これと異なる構造とし得る。

【００１６】本発明の復帰バネはブレーキパッド・アセ
ンブリの一部を構成する。該アセンブリは一対のバッキ
ングプレートに設けられた一対の摩擦パッドとロータと
を備える。係合脚部は、該アセンブリのバッキングプレ
ートに形成された対応する開口ないし穴内に位置付けら
れ、該係合脚部が非ブレーキ動作状態において、摩擦パ
ッドにロータから離間する方向に力を作用させる。

【００１７】本発明の復帰バネは、非ブレーキ動作状態
において、対応するバッキングプレート上に設けられた
一対の摩擦パッドをロータに対しておおむね平行に維持
するトルクを生じさせる。その構成及びブレーキ・アセ
ンブリにおける適用において、該復帰バネはバッキング
プレートの上端部において直線外方に向かう力を付与す
る。これと同時に又、両係合脚部の占める角度関係によ
りバネ部材に付与されるねじりのために、該係合脚部は
バッキングプレートの上端部のところにモーメントを引
起こす。このモーメントは、支持耳部の軸線から変位な
いし離間した位置における復帰力の付与の結果としてバ
ッキングプレート内に引起こされるモーメントに対抗す
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明は、ディスクブレーキ・ア
センブリの動作における顕著な改良ならびに摩擦パッド
やロータ等のブレーキ構成部の長寿命化を果たすもので
ある。従来の種々のディスクブレーキ・アセンブリと異
なり、本発明のディスクブレーキの復帰バネの使用によ
り、摩擦パッドを休止位置ならびに非ブレーキ動作状態
においてロータに対しておおむね平行に維持することが
できる。その結果、非ブレーキ動作状態においてパッド
とロータとの望ましくない接触を解消あるいは少なくと
も著しく減少させることが可能となった。

【００１９】図６〜９には、本発明の復帰バネの実施形
態が示されている。２０はその復帰バネを示し、一対の
バネ部材２１を有する。これらバネ部材２１は連結部２
３により互いに連結されている。各バネ部材２１の終端
部には、自由端２７を有する係合脚部２５が一体に設け
られている。各係合脚部２５は、図６及び７に示すよう
に角度αを形成するように外方に折曲されている。この
角度αは、両係合脚部２５を含む一面内において、か
つ、両バネ部材２１を含む面に対して直角をなす破線で
示した軸線Ｙに関して測定したものである。図３に示す
従来例の係合脚部１１の構成では、両脚部１１は互いに
平行となっているが、本発明における係合脚部２５は、
平行でなく、外方に向って徐々に離間する態様で傾斜し
た構成である。各係合脚部２５とそれに隣接ないし連結
されたバネ部材２１を含む一面内において、該係合脚部
２５は、そのバネ部材２１に対し、図７で示すように、
角度９０度を越す角度βを形成する。

【００２０】係合脚部２５の向きについては、図７に示
す軸線「Ｘ」、「Ｙ」及び「Ｚ」などの種々の基準線に
関して、あるいはロータ表面８（図１）又はバッキング
プレート内の開口１５の壁面などのブレーキ・アセンブ
リの構成部に関して規定される。ここにおいて、軸線Ｚ
は両バネ部材２１により形成された面内にある。軸線Ｙ
及びＺは両係合脚部２５を含む面を規定する。角度αは
両係合脚部２５を含む面内において規定される。角度α
はＹ−Ｚ面内において、軸線Ｙからの角度として測定さ
れる。両係合脚部２５はその延出する方向においてＹ−
Ｚ面内で交差する。その交差角度は２αとなる。軸線Ｙ
はこの交差角度の２等分線の方向に延出する。従って、
当該復帰バネが対称形状である場合、角度αは交差角度
の半分の角度となる。

【００２１】図８には、バッキングプレート３に形成さ
れた穴状の開口１５内に対応する係合脚部２５が係入し
て受入れられた態様が示されている。これは一方のバッ
キングプレート３についてのみ図示してあるが、他方に
ついても同様である。両係合脚部２５の端部は対応する
開口１５に係入される前に、角度αを減少させるように
互いに近づく方向に回転させられる。これによって、各
バネ部材２１には、トルクが付与される。係合脚部２５
が開口１５内に係入されたときに該係合脚部２５は角度
α’をとる。

【００２２】上記角度α’は、穴状の開口１５及びそれ
に係合する係合脚部２５の相互の幾何学的形状により決
まる。もし、開口１５の内径Ｗが一般的な２．４ｍｍ
で、係合脚部の直径Ｅが一般的な１．７ｍｍで、かつ、
係合脚部の長さＤが５．４ｍｍの場合、角度α’は約
７．４度となる。

【００２３】従来例の構成と同様に、バネ部材２１は係
合脚部２５を介してバッキングプレート３に対して、該
バッキングプレート３及びこれに取付けられた摩擦パッ
ド５をロータ７から離間させる方向に押圧する力を付与
する。この力はバッキングプレートの支持耳部９によっ
て形成された長手軸線Ｍから変位して離れたところで付
与されるので、この力は該軸線Ｍのまわりのモーメント
を生じさせ、バッキングプレートを該軸線Ｍのまわりで
回転させようとする。しかし、本発明において、その向
きが規定された係合脚部２５によっては、バネ部材２１
に対して、ねじりの力が付与され、従ってそれが両バッ
キングプレート３に対して対抗するねじり力あるいはモ
ーメントとして付与され、このねじり力あるいはモーメ
ントは当該復帰バネの復帰力によって引起こされる軸線
Ｍのまわりのバッキングプレート３の回転に対抗する。

【００２４】図９は、上記動作をなす本発明の利点を図
示するものであり、ここにおいて、摩擦パッド５及びバ
ッキングプレート３は休止状態にあって、ロータ７とお
おむね平行となっている。この休止状態において、係合
脚部２５を角度α、外方に曲げる、すなわち、両係合脚
部２５の自由端２７が休止状態で図６及び７で示すよう
に互いに離間する方向になると、該係合脚部２５はその
バネ作用により直線外方に向かう力Ｆを発生させるとと
もに、ねじりバネ作用として、長さＬに沿ってバッキン
グプレート３の上側部ないし上端部に対して図９で示す
ように、ねじり力ないしモーメントＭを引起こす。係合
脚部２５及び開口１５の寸法は、上記モーメントが一方
において、摩擦パッド５の上端部に対する復帰バネの復
帰力の作用及び他方において支持耳部９のスライドに対
する摩擦抵抗から結果として生じるモーメントに対抗
し、これを克服する。従って、係合脚部２５により付与
されるねじり力によって摩擦パッド５の底部がロータ７
から離れる方向に押圧されるので、該パッド５とロータ
７との間の間隙が形成され、図９に示すように両者は互
いに平行な状態に維持される。

【００２５】一般に使用されるバネ材を用いた構成にお
いて、角度αは約１５度であり、各バネ部材には約８度
のねじり前負荷（プレロード）がかけられる。これによ
り、各摩擦パッド５には約１．７インチ−ポンド（in.-
lbs.）の所望のモーメントが付与される。しかし、これ
らの数値は、単に例示的なものであり、使用材料のバネ
定数や弾性率及びバネの径などの因子により変化し得
る。概して、所望のモーメント量が決められて、バネ材
が決められると、これに必要な角度αを算出できる。特
定のバネ材料及び寸法に応じて、所望の角度αを１０度
から３０度の範囲に設定し得る。

【００２６】本実施形態においては、図７に示すよう
に、復帰バネ２０は連結部２３を介して単純なＶ字形の
バネ構成であるが、この構成は例えば、実開昭５６−２
１６３３号公報の、例えば第５図に開示されたごとく、
２重のＶ字形をなすバネ部材２１を採用することもでき
る。あるいは、その他の湾曲形状のものも可能である。
更に、本発明の復帰バネ２０は、一般的なバネ材の任意
のものを用いて製作し得る。又更に、バネ材の横断面は
円形状あるいは、その他の形状のものも可能である。

【００２７】又、復帰バネとバッキングプレートの間の
連結構成も本実施形態のものに限定されるものでない。
例えば、係合脚部の形状も異なるものとし、バッキング
プレートには突起を設け、これを復帰バネ側に形成した
開口ないし凹所に係合させる構成も可能である。又、復
帰バネをバッキングプレートに対してネジ等の他の連結
手段によって取付ける構成も可能である。

【００２８】以上、本発明の好ましい実施形態で説明し
た通り、本発明によれば、本発明の所期の目的をいずれ
にも適う新規で改良されたディスクブレーキ用ないしデ
ィスクブレーキパッド用の復帰バネ並びにこれを採用し
たディスクブレーキ・アセンブリを提供できるものであ
る。

【００２９】いずれにしても、本発明は上述の実施形態
の構成に限定されず種々の変形構成をも含み得るもので
あり、その範囲は特許請求の範囲の記載によって特定さ
れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例をなす公知のディスクブレーキ・アセン
ブリを休止状態で示す上面図である。

【図２】図１に示すアセンブリの部分的側面図である。

【図３】図２のIII−III線に沿う断面図である。

【図４】図１に示すアセンブリに採用されている公知の
復帰バネを取出して示す端面図である。

【図５】図１に示すアセンブリに採用されている公知の
復帰バネがもたらす問題点を説明するための当該アセン
ブリの側面図である。

【図６】本発明に係る復帰バネの一実施形態の端面図で
ある。

【図７】図６に示す本発明に係る復帰バネの斜視図であ
る。

【図８】ディスクブレーキ・アセンブリに組付けられた
態様で、図７に示す本発明に係る復帰バネの構成の要部
拡大断面図である。

【図９】図８に示すディスクブレーキ・アセンブリの全
体を示す側面図である。

【符号の説明】

３ バッキングプレート ５ 摩擦パッド ７ ロータ １５ 開口 ２０ 復帰バネ ２１ バネ部材 ２５ 係合脚部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャールズ・テー・レイトン アメリカ合衆国、ミシガン 48025 ビバ リー・ヒルズ，ケノウエー・シーアール 20724 (72)発明者 ムハマド・フアルーク・アンサリ アメリカ合衆国、ミシガン 48336 フア ーミングトン・ヒルズ，ラフアエル・ロー ド 33167 Ｆターム(参考） 3J058 AA43 AA48 AA53 AA87 BA41 BA42 CA62 DA34

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の方向において互いに接近及び離間す
   るように移動可能であるとともに該第１の方向において
   復帰力を付与する一対のバネ部材と、 前記バネ部材の各々に設けられるとともに対応するブレ
   ーキパッドのバッキングプレートに係合する係合脚部
   と、 を備え、前記各係合脚部が前記バッキングプレートの長
   手軸線のまわりのモーメントを該バッキングプレートの
   各々に対して付与してなるディスクブレーキ用復帰バ
   ネ。
2. 【請求項２】前記各係合脚部の休止位置は、該係合脚部
   が該休止位置から回動して前記対応するバッキングプレ
   ートに係合するように設定され、該係合脚部が上記回動
   を行なうときに、それぞれのバネ部材は前記モーメント
   を付与するように、ねじり状態におかれてなる請求項１
   に記載の復帰バネ。
3. 【請求項３】前記両係合脚部は、長く延出するとともに
   該休止位置において同一平面内で互いに平行でなく、交
   差する方向に延出し、各係合脚部は該交差角度の２等分
   線に関して鋭角を形成してなる請求項２に記載の復帰バ
   ネ。
4. 【請求項４】前記鋭角は、前記係合脚部がその直径より
   大の内径を有する開口内に受入れられたときに、前記バ
   ネ部材がねじり状態におかれるように設定されてなる請
   求項３に記載の復帰バネ。
5. 【請求項５】一対のバッキングプレート上に設けられる
   一対の摩擦パッドと、ロータと、一対のバネ部材を有す
   るブレーキパッド用復帰バネとを有し、各バネ部材の端
   部に係合脚部が設けられ、各係合脚部は対応するバッキ
   ングプレートに形成された開口内におかれ、これによっ
   て該係合脚部が非ブレーキ動作状態において、摩擦パッ
   ドをロータから離間するように押圧するようにしたブレ
   ーキパッド・アセンブリにおいて、前記各係合脚部が前
   記バッキングプレートに対して該バッキングプレートの
   長手軸線のまわりのモーメントを付与してなるブレーキ
   パッド・アセンブリ。
6. 【請求項６】前記両係合脚部は、休止位置において互い
   に離れる方向に延出するとともに、各係合脚部は前記バ
   ッキングプレートに係合したときに対応するバネ部材に
   トルクを付与してなる請求項５に記載のブレーキパッド
   ・アセンブリ。
7. 【請求項７】前記両係合脚部は、同一平面内にあって、
   互いに平行でなく、交差する方向に延出し、各係合脚部
   は該交差角度の２等分線に関して鋭角を形成してなる請
   求項５に記載のブレーキパッド・アセンブリ。
8. 【請求項８】前記係合脚部は、その直径より大の内径を
   有する開口内に受入れられてなる請求項７に記載のブレ
   ーキパッド・アセンブリ。
9. 【請求項９】非ブレーキ動作状態において、互いにおお
   むね平行にディスクブレーキ・アセンブリ内の一対の摩
   擦パッドを維持する方法であって、各パッドが一対のバ
   ッキングプレートの各々に設けられるとともに各バッキ
   ングプレートが前記ディスクブレーキ・アセンブリと係
   合する支持耳部を有してなる方法において、 前記バッキングプレートの各々に、前記支持耳部から変
   位した位置において直線外方に向う力を付与し、 前記直線外方に向かう力の付与の結果として生じる第２
   のモーメントに対抗するために前記バッキングプレート
   に第１のモーメントを付与してなる方法。
10. 【請求項１０】前記バッキングプレート内の一対の開口
    にバネ部材の一対の係合脚部を挿入することにより、前
    記直線外方に向かう力が付与されるとともに前記第１の
    モーメントが引起こされ、各係合脚部は隣接するバネ部
    材に関して。該直線外方に向かう力を付与するように方
    向付けられ、該両係合脚部の自由端は該第１のモーメン
    トを引起こすように互いに外方に離間してなる請求項９
    に記載の方法。
11. 【請求項１１】第１の方向において互いに接近及び離間
    するように移動可能に配置された第１及び第２のバネ部
    材を備え、これら各バネ部材が、対向するブレーキパッ
    ドのバッキングプレートの各々の上側部に係合するとと
    もに、これに対して復帰力を付与し、かつ各バネ部材が
    対向するブレーキパッドのバッキングプレートの各々に
    対して該バッキングプレートの長手軸線のまわりのねじ
    りモーメントを付与してなるディスクブレーキパッド用
    復帰バネ。
12. 【請求項１２】前記ねじりモーメントは、前記復帰力に
    よって前記ブレーキパッドのバッキングプレートに付与
    されるモーメントに対抗するように設定されてなる請求
    項１１に記載のディスクブレーキパッド用復帰バネ。