JP2003517143A - 摩擦要素のための案内スプリング及び少なくとも１つのこの種のスプリングを装着したディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、特にパッド型の摩擦要素のための案内及び保持スプリングに関するとともに、少なくとも１つのこの種のスプリングを包含するディスクブレーキにも関する。本発明によるスプリングは、代表的にはディスクブレーキのヨークである支持体に支持された補形的な組付手段と協働できる組付手段を包含する。スプリングの組付手段と支持体の組付手段との係合は、それらの結合を確保し、スプリングを支持体上で定位置に保つ。有益的には、スプリングは一端部で支持体に締着され、その他端部は自由で、好ましくは、摩擦要素の装着前における自由状態において広範囲の移動ができる。本発明は、特に自動車産業に関係がある。そして、本発明は、自動車用ブレーキの設計及び製造に主に適用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、特にパッド型の摩擦要素のための案内及び保持スプリングに関する
とともに、少なくとも１つのこの種のスプリングを包含するディスクブレーキに
も関する。

【０００２】 ヨーク取付け式のスプリングの使用は、ディスクブレーキパッドの軸線方向並
進運動を案内することに関して周知である。このようなブレーキを装着した車両
の制動の際、回転しているディスクにそれぞれ当接されるパッドは、支持体の要
素に向けて指向される接線方向の力を受ける。周知の型のスプリングは戻り力に
抵抗し、この戻り力は、大量生産に関する限りは、許容できる最小の公差のため
に、制御することができない。従って、かなりの減速を伴うブレーキ作動は、パ
ッドを支持体に向かって投げ出す力を生じさせ、この力はスプリングにより発揮
される戻り力よりも強い。支持体に対するパッドの接線方向の衝撃は、車両の乗
員に不快な騒音、所謂“klonk”を発生し、これは、機械の故障による独特の騒
音としてさらに誤解され得る。

【０００３】 本出願人は、スプリングをヨークに対して非効果的に掛止することから、パッ
ドの接線方向案内の不十分な制御が起ることがわかった。その上、通常、弓形要
素は互いに対向する２個のスプリングを接続しており、第１パッドの端部を保持
する一方のスプリングは、ディスクの第１主要面に当接されるのに対し、他方の
スプリングは第２パッドの対応する端部を保持し、同様に前記第１主要面とは反
対側のディスクの第２主要面に当接される。これが、各ヨーク幅に関して特定の
スプリングを利用できなければならない理由である。

【０００４】 従って、効果的な軸線方向案内を確保する一方で、直接的であろうと（スプリ
ングを介し）間接的であろうとも、案内された摩擦要素の支持体特にヨークに対
する接線方向衝撃に抵抗するスプリングを提供することが、本発明の目的である
。

【０００５】 大きい戻り力を発揮できるこの種のスプリングを提供することが、本発明の他
の目的である。

【０００６】 本発明の他の目的は、小さい寸法を有するスプリングを提供することからなる
。

【０００７】 本発明のさらに他の目的は、厳しい作動条件下を含みながら、長い実用寿命を
有するスプリングに関する。

【０００８】 また、耐食性のスプリングを提供することが、本発明の目的である。

【０００９】 多種のディスクブレーキ、特に多様の幅をもつヨークを有するディスクブレー
キに装着できるこの種のスプリングを提供することが、本発明の他の目的である
。

【００１０】 本発明の他の目的は、少なくとも１個、好ましくは４個のこの種のスプリング
を包含するディスクブレーキに関する。

【００１１】 極めて信頼できるディスクブレーキを提供することが、本発明の目的である。

【００１２】 本発明のさらに他の目的は、高価でない原価でディスクブレーキを提供するこ
とからなる。

【００１３】 そして、本発明の他の目的は、特に静かなディスクブレーキを提供することに
ある。

【００１４】 これらの目的は、代表的にはディスクブレーキのヨークである支持体に支持さ
れた補形的な組付手段と協働できる組付手段を包含する本発明によるスプリング
によって達成される。スプリングの組付手段と支持体の組付手段との係合は、そ
れらの結合を確保し、スプリングを支持体上で定位置に保つ。有益的には、スプ
リングは一端部で支持体に締着され、その他端部は自由で、好ましくは、摩擦要
素の装着前における自由状態において広範囲の移動ができる。

【００１５】 本発明は、本質的に、支持体に支持された補形的な組付手段と協働できる組付
手段を包含する、ディスクブレーキの摩擦要素のための軸線方向案内及び半径方
向保持スプリングにおいて、前記組付手段の協働でそれらの結合を確保すること
を特徴とする軸線方向案内及び半径方向保持スプリングに関する。

【００１６】 本発明の特徴によると、この種のスプリングは、スプリングに支持された組付
手段が、スナップロック作用で雌手段に係合することにより該雌手段と協働でき
る雄要素を包含することを特徴としている。

【００１７】 本発明の他の様相は、前記スプリングがプレス加工及び折曲加工された薄板か
ら成る板ばねであり、雄要素が突起であることを特徴とするこの種のスプリング
にある。

【００１８】 他の特徴によると、前記スプリングは、側面図において数字"５"の形状を実質
的に有する。

【００１９】 本発明はまた、本発明によるスプリングを少なくとも１個包含することを特徴
とするディスクブレーキを主題としている。

【００２０】 本発明の他の課題は、２つの摩擦要素形成パッドを包含し、各パッドが２つの
半径方向対向耳部を有し、各耳部が本発明によるスプリングによって案内される
ことを特徴とするこの種のディスクブレーキである。

【００２１】 本発明のさらに他の課題は、スプリングの支持体が、ディスクの第１主要面に
対向して配置された第１アームと、前記ディスクの第１面とは反対方向における
ディスクの第２主要面に対向して位置された第２アームとを有するヨークから成
り、両アームが少なくとも１つの弓形要素によって接続されていることを特徴と
するこの種のディスクブレーキである。

【００２２】 本発明の他の様相によると、この種のディスクブレーキは、スプリングが一端
部だけで支持体に締着され、その他端部が自由であることを特徴としている。

【００２３】 本発明の更なる様相によると、この種のディスクブレーキは、休止時、スプリ
ングの自由端部が支持体から離間して位置されることを特徴としている。

【００２４】 本発明はまた、摩擦要素が正方形耳部付のパッドであり、各スプリングが、ブ
レーキパッドの正方形耳部を軸線方向に案内するための開口部を画成することを
特徴とするこの種のディスクブレーキを主題としている。

【００２５】 本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例として添付図面を参照して行う下
記詳細説明から明らかとなるであろう。

【００２６】 図１〜１１において、同一の符号は同一の要素を示す。以下の記載において、
用語“軸線方向の力”は、ディスク１（図４及び５で想像線で示す）の軸線に一
致するＸ軸に対して平行な方向に発揮される力を言うのに対し、接線方向の力は
、ディスク１と共軸に発揮される力を意味し、また、半径方向の力は、ディスク
１の半径に沿って加えられる力を指す。

【００２７】 図１〜９は、本発明によるスプリング３の好適な実施例を示しており、このス
プリングは、側面図において、数字“５”に似ていて、代表的にはヨーク９の突
出部分７である支持体９の要素７に取り付けるための第１開口部５と、代表的に
はブレーキパッドである摩擦要素１５の耳部１３を収容する第２開口部１１とを
画成する。

【００２８】 第１開口部５の形状は、それが休止する突出部分７の形状に適合している。図
示の有益な例では、ヨーク９の突出部分７は、正方形の底部及び軸線方向に延び
る高さをもつ直角平行六面体を実質的に形成する。この有益な例では、開口部５
は実質的にＵ形をなしている。Ｕ形の側面１７の一方、好ましくは第２開口部１
１から離れて位置する側面は、突出部分７にかなりの力を加える軸線方向縁部１
９を包含することが賢明である。

【００２９】 実際にスプリングを支持体９に確実に締着することは、本発明の必須な特徴で
ある。スプリング３が支持体９そして好適には突出部分７に固定される場合には
、前記特徴は有利な方法でさらに改善されることとなる。このような固定は、固
定状態において、組み付けられる要素の一方の雄要素を、他方の要素に配置した
受容空所に係合させることによって、行われる。図示のこの非限定的な有益な例
では、雄要素は、スプリング３の開口部５の側面１７により支持された突起２１
であり、雌要素は、突出部分７に形成され突起２１(図４〜９において上側の面)
に面する軸線方向溝２３である。

【００３０】 有益的には、突起２１は側面１７に切削加工される。例えばこの突起の縁部か
ら延びる２つのスロット２５を設けることによって、突起２１に幾分かの弾性を
与えることは賢明である。

【００３１】 溝２３の中間平面２７に沿って配置される突起２１の実施は、本発明の範囲か
ら逸脱するものではないが、突起２１と平面２７との間にα角度を設けて、矢印
２９の方向に加えられる引張り力及び矢印３１で示した傾動モーメントに効果的
に抵抗することは、有益である。α角度は、好ましくは３°〜８７°の範囲、よ
り好ましくは１０°〜６０°の範囲、そして非常に好ましくは２５°〜５０°の
範囲にある。図示の有益な例では、α角度は４５°に等しい。この有益な例では
、突起２１は、スプリングの側面１７の端部分と同じ傾斜を有し、突出部分７の
溝２３に入るように縁部１９を越えて延びている。

【００３２】 その上、突起２１の傾斜は、スプリング３の開口部５が突出部分７上へ駆動さ
れそしてこの突起２１が溝２３に入り込むときのスナップロック作用で、本発明
によるスプリング３を支持体９の突出部分７に素早く取り付けるのを可能にする
。

【００３３】 図示の例では、溝２３は突出部分７の全軸線方向長さにわたって延び、従って
、前記溝の機械加工は容易となる。しかも、突出部分７の軸線方向長さの一部を
覆っている突起２１のための凹部又は受容空所２３の使用は、本発明の範囲から
逸脱するものではない。このような空所の機械加工は、より高価な工程であるが
、空所は、スプリング３のその支持体７上での軸線方向変位に効果的に抵抗する
。

【００３４】 スプリング３は、その軸線方向変位を防止する他の手段を設けられていてよい
。図示の例では、スプリング３は、Ｕ形開口部の場合に側面及び底部に対して直
角に位置し突出部分７の軸線方向両面に対して寄りかかる第１突起部３３及び第
２突起部３５を包含する。有益な方法では、（代表的には、摩擦要素１５をディ
スク１に当接させるために液圧装置を使用する）制動時にスプリング３の変位に
抵抗するように設計された突起部３３は、ブレーキの解放時（すなわち、摩擦要
素１５がディスク１から離隔するとき）に突出部分７上でのスプリング３の変位
に抵抗しようとする突起部３５よりも広幅である。切欠き３７は、コンプライア
ンスを改善するために突起部３３及び３５の基部に沿って設けられていてよい。
スプリング３を支持体９に締着するための他の手段の使用、例えばスプリングに
形成した開口を貫通するリベット又はボルトの使用は、本発明の範囲から逸脱す
るものではないことが理解されよう。図６〜１１に関して十分に後述するように
、有益な方法では、本発明によるスプリング３はその端部の一方だけで締着する
ことができ、他方の端部は自由にしてある。しかしながら、両端部で支持体９に
締着されるスプリングの使用は、本発明の範囲から逸脱するものではない。

【００３５】 本発明によるブレーキは、有益的には、本発明によるスプリング３を４個、す
なわち各摩擦要素の各接線方向端部に１個を含んでいる。賢明な方法では、ブレ
ーキは４個の独立した同一のスプリングを包含する。従って、同じ型のスプリン
グは、異なる軸線方向幅を有するブレーキに取り付けられ得る。それにもかかわ
らず、ディスク１の両側で互いに対向し弓形要素によって接続されるスプリング
の実施は、本発明の範囲から逸脱するものではない。

【００３６】 開口部１１の形状は摩擦要素の耳部のものと適合する。従って、半円形又は略
半円形の部分を有する開口部１１は、丸形先端付パッドを案内するのに使用され
るべきである。図示の有益な例は、“正方形先端付”パッドの耳部を収容するＵ
形開口部を示す。Ｕ形開口部１１の両側面３９及び４１の間の半径方向距離は、
パッドの先端又は耳部の半径方向長さに実質的に等しい。開口部１１の側面３９
は、側面１７とは反対側の開口部５の側面に一致する。有益的には、開口部１１
は、パッド１５の先端を開口部１１へ軸線方向に挿入するための第１案内突起４
３と、パッド１５の先端を開口部１１へ接線方向に挿入するための第２案内突起
４５を包含する。有益な方法では、開口部１１の自由端部４１は、捩り強さを改
善するためのリブ４７を設けている。従って、案内剛性は、スプリング３の開口
部１１内におけるパッド１５の先端の休止時での軸線方向位置の変更に伴って起
り得るパッド１５の摩耗によって影響されることはない。

【００３７】 有益的には、スプリング３の角は鋭くならないように丸くされていて、従って
、整備員が保守作業中に負傷するのを防止する。

【００３８】 本発明によるスプリング３は、好ましくは１mm以下、例えば０.４±０.０３mm
の厚さを有するプレス加工及び折曲加工されたステンレス鋼板から成る。例えば
グレードＺ１０ＣＮ １８.０８，Ｚ１２ＣＮ １７.０７、又はＳＡＥ３０３０１
又は３０３０２タイプの鋼のようなステンレス鋼が使用されてよい。

【００３９】 本発明によるブレーキの好適な例では、ヨーク９は、ディスク１の両側に配置
された２つのアーム４９及び５１を包含しており、これらのアームは、軸線方向
に延びディスク１を越えて半径方向に位置する弓形要素５３によって、それらの
端部の各一端部を接続されている。弓形要素５３は、摩擦要素１５をディスク１
の両主要面に当接させる代表的には液圧制御下の加圧手段を支持するキャリパ（
図示しない）の案内要素のための受容開口部５５を有する。しかしながら、摩擦
要素１５のための他の加圧手段又は他の支持体９の使用は、本発明の範囲から逸
脱するものではない。

【００４０】 図１０は、小さい接線方向力（図６〜９のＦｔ）を受けた場合における本発明
によるスプリング３の挙動を描く、ヒステリシスを伴う曲線５７を示す。Ｘ軸に
記したスプリングの位置は、mmで表されるのに対し、スプリングに発揮された応
力は、Ｙ軸に記され、Ｎで表されている。

【００４１】 摩擦要素１５は、説明図６〜９に部分的ではあるが示されている。

【００４２】 図６では、摩擦要素１５はスプリング３の開口部１１の側面３９及び４１の間
に挟持されている。これは、２mm〜１.２mmの変位を伴う1７Ｎの応力に関する曲
線５７の水平領域５９に対応する。曲線の点６１は、摩擦要素１５とＵ形開口部
１１の基部６５との接触点６３（図７）に対応する。接触点６３は、スプリング
３の開口部１１の側面４１と基部６５との交点の近くに位置することに注目され
たい。点６７は、ヨークを支持する側面３９と基部６５との交点に一致する。１
.２mm〜０.６２０mmの範囲の変位に対応する領域６９では、接触点６３は点６７
の方向に移動し、図８に示しす状態に一致する点７１に達する。ここで、スプリ
ング３の開口部１１の基部６５は、摩擦要素１５に向かって指向する凹面を示し
、断面図において接触点７３を有する。基部６５は点６７及び７５でヨーク９に
当接する。この構成は、摩擦要素１５がヨーク９に触れるのを効果的に防止し、
このような接触は不快な騒音、所謂“klonk”を招いている。ブレーキ解放作動
への復帰は７７で表されている。図９示すように、５１ｄａＮを超える力を伴っ
て、点８１に一致する平面接触の発生まで増加する接線方向力のもとでスプリン
グ３の開口部１１の基部６５の圧潰は、図１１の曲線７９で示されており、曲線
の縦座標のスケールは広げてあり、ｄａＮで表されている。

【００４３】 図１１の左側では、曲線８３は測定ベンチの剛さを示しており、この剛さは曲
線５７及び７９で表した測定を考慮している。

【００４４】 係わった力を検討すると、所謂“klonk”に対応する図９に示した状態は、極
めて例外的であり、通常では決して起らず、最大の非常制動状態に対応する。そ
の上、これは更なる利点をもたらす。通常の使用では、スプリング３は、例えば
亜鉛合金を使用する耐食処理を行った鋳鉄から通常成るヨークとの非常に小さい
接触面を有する。周知のとおり、このような接触はスプリングの腐食に寄与する
。従って、この設計により、本発明によるスプリング３は周知の型のスプリング
よりも良い耐食性を呈する。しかし、本発明によるスプリング３の耐食表面処理
は、発明の範囲から逸脱するものではないことが明かである。

【００４５】 本発明は、特に自動車産業に関係がある。

【００４６】 そして、本発明は、自動車用ブレーキの設計及び製造に主に適用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるスプリングの好適な実施例の斜視図である。

【図２】 ９０°回転した後における図１のスプリングの斜視図である。

【図３】 本発明によるディスクブレーキのヨークを示す平面図で、図の下方部分ではブ
レーキパッドを取り付けてあり、図の上方部分ではパッド及び右側のスプリング
を示していない。

【図４】 ブレーキパッドを取り付ける以前における図３のヨークの側面図である。

【図５】 パッドが取り付けられている同様の図である。

【図６】 実際のパッドを取り付けたときに得られる力に一致する力を加えられているパ
ッドを取り付けた、図３のヨークの部分的概略側面図である。

【図７】 取り付け状態で且つディスクによりパッドを駆動していない休止時においてパ
ッドにより加えられる力を示す、部分的概略図である。

【図８】 ブレーキ作動中における同様の図である。

【図９】 非常に強いブレーキ作動中における同様の図である。

【図１０】 発揮された戻り力の関数として、本発明の好適な実施例によるスプリングの位
置すなわち歪みを示す曲線である。

【図１１】 拡張した力のスケールをもつ２つの同様の曲線を示す。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年１１月１２日（２００１．１１．１２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 キュービック オリビエ フランス国 オルセイ エフ−91400 ビ ラ・ノード 11 (72)発明者 ショーボー クリストフ フランス国 アンジェル エフ−49100 リュ・ロワゲン 17 (72)発明者 ボネ ストファーヌ フランス国 ドランシ エフ−93700 リ ュ・ド・ラ・ビエット 27 Ｆターム(参考） 3J058 AA48 AA53 AA62 AA69 BA27 BA46 CA43 CA49 CA63 FA01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体（９）に支持された補形的な組付手段（７）と協働できる組付手段（５
   ）を包含する、ディスクブレーキの摩擦要素（１５）のための軸線方向案内及び
   半径方向保持スプリングにおいて、前記組付手段（５，７）の協働でそれらの結
   合を確保することを特徴とする軸線方向案内及び半径方向保持スプリング。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスプリングにおいて、スプリング（３）に支持された組付手段
   （５）が、スナップロック作用で雌手段（２３）に係合することにより該雌手段
   と協働できる雄要素（２１）を包含することを特徴とするスプリング。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のスプリングにおいて、前記スプリングが、プレス加工及
   び折曲加工された薄板から成る板ばねであり、雄要素（２１）が突起であること
   を特徴とするスプリング。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスプリングにおいて、前記スプリン
   グが、側面図において数字“５”の形状を実質的に有することを特徴とするスプ
   リング。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスプリングを少なくとも１個包含す
   ることを特徴とするディスクブレーキ。
6. 【請求項６】 請求項５記載のディスクブレーキにおいて、２つの摩擦要素形成パッド（１５
   ）を包含し、各パッドが２つの半径方向対向耳部（１３）を有し、各耳部（１３
   ）が請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスプリング（３）によって案内さ
   れることを特徴とするディスクブレーキ。
7. 【請求項７】 請求項５又は６記載のディスクブレーキにおいて、スプリング（３）の支持体
   （９）が、ディスク（１）の第１主要面に対向して配置された第１アーム（４９
   ）と、前記ディスク（１）の第１面とは反対方向におけるディスク（１）の第２
   主要面に対向して位置された第２アーム（５１）とを有するヨーク（９）から成
   り、両アーム（４９，５１）が少なくとも１つの弓形要素（５３）によって接続
   されていることを特徴とするディスクブレーキ。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、スプリ
   ング（３）が一端部（５）だけで支持体（９）に締着され、その他端部が自由で
   あることを特徴とするディスクブレーキ。
9. 【請求項９】 請求項８記載のディスクブレーキにおいて、休止時、スプリング（３）の自由
   端部が支持体（９）から離間して位置されることを特徴とするディスクブレーキ
   。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、摩擦要
    素（１５）が正方形耳部（１３）付のパッドであり、各スプリング（３）が、ブ
    レーキパッドの正方形耳部（１３）を軸線方向に案内するための開口部（１１）
    を画成することを特徴とするディスクブレーキ。