JP2007046781A - ディスクブレーキ・キャリパ - Google Patents

Abstract

【課題】ディスクブレーキ・キャリパのピストンハウジングはアウトボードパッドの摩耗を吸収するようにキャリア上でインボード側に滑ることが許容される必要ある。
【解決手段】ディスクブレーキ・キャリパ１１７は、車体中心側のハウジングと、そのハウジングに関して可動であり、車体中心側のブレーキパッド１１９，１２１に対して直接に作用する作動要素と、ハウジングから車体外側まであり車体外側のブレーキパッドに直接的に作用するブリッジと、ブリッジとハウジングとの間にあり、車体外側のブレーキパッドの摩耗を使用中に補償するようにブリッジ１２０を車体中心側へ漸増的に移動させるのに適した車体中心側のスラックアジャスタ１２４とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディスクブレーキ・キャリパに関し、特に、ブリッジを介して一方のブレーキパッドに反動的に作用するのに適した単一の片側キャリパに関する。

従来のディスクブレーキ・キャリパは、ブレーキロータの両半径方向面に押し付けられるのに適した対向ブレーキパッドを有している。自動車においては、作動は通常は油圧であり、対向ピストンを介してなされることもある。しかし、対向ピストン型キャリパは比較的高価であり、アウトボード側が多少嵩張る。従って、単一の片側滑りキャリパが開発された。それは、インボードピストンがインボードパッドに直接に作用し、アウトボードパッドがピストンハウジングに取り付けられたブリッジを介して間接的に作用される。ピストンハウジングはアウトボードパッドの摩耗を吸収するようにキャリア上でインボード側すなわち車体中心側に滑ることが許容される必要がある。

トラック用のディスクブレーキの場合には、作動は、通常、圧縮空気及び大アクチュエータ（直径２００ｍｍ、長さ３００ｍｍ）を介してなされる。このようなアクチュエータは、実用的理由でインボードに装着されうるに過ぎず、従って単一の片側キャリパが慣例である。

トラックのブレーキパッドは、相当の摩耗厚み（通常は約２０ｍｍ）を有している。さらに、ブレーキ・ディスクそれ自体は、新品状態と摩耗状態との間では各面につき通常３ｍｍ摩耗することもある。したがって、従来では、空気制動アクチュエータは、アウトボード側すなわち車体外側のブレーキパッドの新品状態と摩耗状態との間では約２５ｍｍだけ車体中心側に動くことを許容されなければならない。この公差は、トラック設計者にとっては厄介な制約であり、回避されるのが好ましいであろう。

本発明によれば、インボード側すなわち車体中心側のハウジングと、前記ハウジングに関して可動であり、車体中心側のブレーキパッドに対して直接に作用する作動要素と、前記ハウジングからアウトボード側すなわち車体外側までありかつ車体外側のブレーキパッドに直接的に作用するブリッジと、前記ブリッジと前記ハウジングとの間にあり、車体外側のブレーキパッドの摩耗を使用中に補償するようにブリッジを車体中心側へ逐次すなわち漸増的に移動させるのに適した車体中心側のスラックアジャスタとを備えたディスクブレーキ・キャリパが提供される。

アウトボードパッド用スラックアジャスタをインボード側すなわち車体中心側に置くことによって、本発明はアウトボード側すなわち車体外側におけるキャリパの容積を最小にすると共に車体中心側のハウジングをほぼ一定の位置に維持することを可能にする。車体中心側のハウジングのわずかな移動は、車体外側の運転間隙を吸収するために必要であり、スラックアジャスタに対して必要な移動を与えるが、しかし、２−３ｍｍ範囲の移動で十分である。空気アクチュエータが車体中心側のハウジングに取り付けられるので、それもまたほぼ一定の位置に維持される。

好ましくは、キャリパは、ハウジングと作動要素との間にありかつ車体中心側のブレーキパッドの摩耗を使用中に補償するように作動要素を車体外側へ増分的に或いは逐次移動させるのに適したインボードパッド・スラックアジャスタをさらに含む。
このようなキャリパは、両パッドの摩耗を補償し、インボード作動要素の移動を減少する。予測されたパッド摩耗率によれば、インボード・スラックアジャスタ及びアウトボード・スラックアジャスタは、異なるスラックアジャスタ移動を有していてもよい。
ブリッジはハウジングの車体中心側上に延びて間隔を形成してもよい。その場合、車体中心側のスラックアジャスタがその間隔に架け渡される。

代案として、ブリッジは、全体的に、ある間隔でハウジングのアウトボード側上にあり、インボード側のスラックアジャスタがこの間隔に架け渡される。
キャリパは、更に、車軸に関して強固に固定するのに適したキャリアを含み、キャリアはスライドを有し、ブリッジはスライドに装着される。スライドは対応する孔内に滑り嵌合部として係合可能である円筒形ピンを備え、そのピンはキャリアに関して固定されてもよい。

キャリアはインボードスライド及びアウトボードスライドを有し、ブリッジは両スライドとそれぞれ係合するインボード脚部及びアウトボード脚部を有していてもよい。ハウジングはインボードスライドと滑り係合するのに適していてもよい。
本発明によるキャリパは固定ディスクブレーキローター及び滑り可能ディスクブレーキローターの両者に適している。
本発明の他の特徴は、添付の図面に示された単なる例示としての本発明のいくつかの実施例に関する下記の記載から明らかである。

図面を参照すると、図１は従来のトラックのディスクブレーキを示す。路面車輪１１及びタイヤ１２が車軸１４の回転可能なハブ１３に固定される。ブレーキロータ１５がハブ１３と共に回転するように連結される。
キャリア１６は、車軸１４に強固に固定され、装着された空気アクチュエータ１８を有する滑りブレーキキャリパ１７を支持する。空気アクチュエータ１８は、インボードブレーキパッド１９に直接的に作用しかつブリッジ２０を介してアウトボードパッド２１に作用するのに適している。このようにして、アウトボードパッド２１が摩耗するに従って、空気アクチュエータ１８は、矢印２２の方向に通常は２３ｍｍまで内側に動く。

図２及び図２Ａは、本発明の第１実施例を概略的に示し、同様の部品が１００番台の対応する参照番号を付されている。このようにして、ロータ１１５は対向するブレーキパッド１１９、１２１によって制動される。キャリア１１６は滑りキャリパ１１７を円筒状のピン１２３上で支持し、また、アクチュエータ１１８を介して作動がなされる。滑りキャリパ１１７はキャリパ本体１１７Ａを含む。
ブリッジ１２０は、漸増スラックアジャスタ１２４を介してインボード側すなわち車体中心側でキャリパ本体１１７Ａに接続される。

要約すれば、使用のさいにはアクチュエータ１１８は従来の種類の調節自在タペット１２６（スラックアジャスタとしても知られている）を介してインボードパッドすなわち車体中心側パッド１１９に作用し、スラックアジャスタ１２４及びブリッジ１２０を介してアウトボードパッドすなわち車体外側パッド１２１に作用する。アウトボードパッド１２１が摩耗するに従って、スラックアジャスタ１２４は漸増的に長さを減少し、矢印１２２の方向内側にブリッジ１２０を移動させることがわかるであろう。その間に、インボードパッド１１９が摩耗するに従って、スラックアジャスタ１２６が従来の仕方で漸増的に長さを増加する。従って、パッド１２１及び１１９が同じ割合で摩耗し、かつ、スラックアジャスタ１２４及び１２６が同じ割合で調節するように調整されると想定するならば、アクチュエータ１１８及びキャリパ本体１１７Ａはほぼ同じ場所に留まる（すなわち、それらがパッド１１９とディスク１１５との間の運転間隙量だけ動く）。パッド１２１及びブリッジ１２０は、パッド１２１の摩耗にロータ１１５の車体外側の摩擦面の摩耗を加えた量に等しい量だけ矢印１２２方向に車体中心側に動く。パッド１１９はパッド１１９の摩耗にロータ１１５の車体外側の摩擦面の摩耗を加えた量に等しい量だけ矢印１５０方向に車体外側に動く。

運転間隙は、通常は約１ｍｍであり、従ってアクチュエータ１１８及びハウジング１１７Ａの最大往復移動は、実際は、従来技術の２３−２５ｍｍよりはむしろ２−３ｍｍに制限される。
更に詳しく言えば、ブリッジ１２０は軸方向固定ロータ１１５のいずれかの側に延びる付随的な脚部１２８を有する。脚部１２８の孔１２９は、キャリア１１６の滑りピン１２３上に配置される。キャリア１１６は使用中には車軸に強固に固定される。肩部１２７は、車体中心側すなわちインボードブレーキパッド１１９及び車体外側すなわちアウトボードブレーキパッド１２１のための支持面を与える。滑りピン１２３はブリッジ１２０の制限された往復移動を許すことが理解されるであろう。

キャリパのインボード側は、ブリッジのネジ孔１３１と係合可能なスラックアジャスタ１２４を介してブリッジ１２０に取り付けられた（ハウジング形体の）キャリパ本体１１７Ａを備えている。図示するように、スラックアジャスタ１２４はネジ孔を設けることによって漸増的な調節を提供する。
ハウジング１１７Ａは、ブレーキアクチュエータ１１８の取付け用フランジ１２９を有する。アクチュエータは、インボードブレーキパッド１１９をブレーキロータに押し付けるようにタペット１２６を操作する。

ブレーキアクチュエータ１１８及びタペット１２６の動作原理は、公知である。このような構造の一例は、米国特許第６４３５３１９号に見出されうる。読者は動作のさらなる説明についてはその特許を参照されたい。しかし、要約すればアクチュエータ１１８は、ハウジング１１７Ａ内でレバーを操作する押し棒を含む。レバーは偏心装着シャフトに接続される。アクチュエータ１１８の押し棒の操作によって、レバーが偏心装着シャフトを回転させ、次いでそのシャフトが車体外側方向１５０にタペット１２６を押す。タペット１２６は、インボードブレーキパッド１１９のパッドの裏当て板に係合し、従ってインボードブレーキパッド１１９がロータ１１５に押し付けられ、それにより制動をかける。

タペット組立体１２６は、公知の仕方で長さを調節可能であって、インボードブレーキパッドの摩耗を補償する。従って、タペット組立体１２６はインボードブレーキパッドのためのスラックアジャスタとして作用するように考えてもよい。タペット組立体１２６は米国特許第６４３５３１９号に示されたもの（公知の仕方でタペット組立体の長さを調節するもの）と類似した回転自在歯車を含む。これらの歯車は、部品１３２として概略図示され、スラックアジャスタ１２４の歯車１２４Ａに係合する。歯車１２４Ａは、スラックアジャスタ１２４のネジ付き部分１２４Ｂと共に迅速に回転できる。このようにして、タペット組立体１２６の長さが調節されるのに従って、対応する調節がスラックアジャスタ１２４になされることが理解されるであろう。

別の実施例においては、異なるアクチュエータが用いられ、タペット組立体１２６からの類似の異なるスラックアジャスタがインボードブレーキパッドと対比して用いられ得ることが理解されるであろう。特に、特定の公知のタペット組立体はチェーン構造（上述の歯車構造に対抗して）を介して作動され、また、このようなスラックアジャスタが本発明に等しく適用可能である。
選択的に、ハウジング１１７Ａは滑りピン１２３の延長部に係合可能な付随的な脚部１３０（図２Ａでは点線で示されている）を有していてもよい。

ブレーキロータにインボードパッドを作用することによって、インボードパッドにブリッジ１２０を介して作用する反力を生じる。ブリッジ１２０がハウジング１１７Ａに一層密接に接近することを許すことによって、スラックアジャスタ１２４は、運転間隙を維持しながら、アウトボードパッドの摩耗を補償する。

ブリッジ１２０とハウジング１１７Ａとの組立体は車体外側の運転間隙（或いは合うとボード運転間隙）及びスラックアジャスタの最小有効行程に等しい量だけ浮かぶ（実際には、約２−３ｍｍ程度）。このようにして、ブレーキアクチュエータは、アウトボードパッドが摩耗するに従って、ほぼ同じ位置に維持される。
任意の脚部１３０が、ハウジング１１７Ａのための追加的案内及び支持を与えるように要求されてもよい。

図２の構造は、図１に示すブレーキキャリパの種類を直接置き換えたものである。格別に有利な特徴は、車体中心側にスラックアジャスタ１２４を設けたことであり（その場合の間隔はより自由に得られる）、従って車体外側が車輪に向かって最小の突出を有することを許す。これは車体外側の設計の自由度を改善する。

図３及び４は、ブリッジ２２０及びアウトボードパッド２２１を概略的に示す。キャリパ本体２１７は、ブリッジ用の２つのスラックアジャスタ２２４と、車軸への取付け用の付随的な脚部２２５とを有する。アクチュエータ（図示せず）は、タペット２２６を介してインボードパッド（図示せず）に移動を直接に与える。案内面２２７はインボードパッドに対して示されている。

スラックアジャスタ１２４の作動のための必要な移動を得るために、キャリパ本体２１７が滑り移動のために車軸に装着されるか（例えば、図１に示すように固定キャリアを介して）、又は代案として滑りもしくは「従順な」ロータが固定キャリパ／車軸装着と共に利用されてもよい。後者の場合、滑りロータは、アウトボードパッドが接触状態になるまで、インボードパッドの作用の下で外方に動くことを許される。１−２ｍｍのロータの軸方向移動が、車体外側の運転間隙を吸収するのに十分である。ロータからハブまでの作動は、スプライン等の任意の適切な手段によってなされてもよい。

図２に最もよく示すように、ブリッジ１２０はハウジング１１７Ａのアウトボード側上に完全にあり、間隔Ｓだけそこから離間されている。スラックアジャスタ１２４はこの間隔に架け渡される。別の実施例においては、ブリッジはハウジング１１７Ａのインボード側まで延びることができ、類似の間隔を形成する。この状況においてアウトボードパッドが摩耗するに従って、スラックアジャスタがその間隔を増加し、それによってブリッジをインボードに動かすが、この間隔は適切なスラックアジャスタによって架け渡されることができる。

従来のトラックのディスクブレーキ装置の一部断面図である。 図２は図１に対応し、本発明の第１実施例を示す。 図２Ａは図２の分解斜視図であって、ブリッジ、ハウジング、及びキャリアの一部を示す。 第２実施例のキャリパハウジング及びブリッジの分解斜視図である。 図３のハウジングの斜視図である。

符号の説明

１１５ ロータ １１６ キャリア
１１７ キャリパ １１８ アクチュエータ
１１９、１２１ ブレーキパッド １２０ ブリッジ
１２３ ピン １２４ スラックアジャスタ

Claims (9)

1. 車体中心側のハウジングと、前記ハウジングに関して可動であり、車体中心側のブレーキパッドに対して直接的に作用する作動要素と、前記ハウジングから車体外側まであり車体外側のブレーキパッドに直接的に作用するブリッジと、前記ブリッジと前記ハウジングとの間にあり、車体外側のブレーキパッドの摩耗を使用中に補償するように前記ブリッジを車体中心側へ漸増的に移動させるのに適した車体中心側のスラックアジャスタとを備えたディスクブレーキ・キャリパ。
2. 前記ハウジングと前記作動要素との間にあり、車体中心側のブレーキパッドの摩耗を使用中に補償するように前記作動要素を車体外側へ漸増的に移動させるのに適したインボードパッド・スラックアジャスタを更に含む、請求項１に記載のキャリパ。
3. 前記ブリッジは前記ハウジングの車体中心側に延びて間隙を形成し、前記車体中心側のスラックアジャスタが前記間隔に架け渡されている、請求項１又は２に記載のキャリパ。
4. 前記ブリッジは、全体的に、ある間隔で前記ハウジングの車体外側上に亘ってあり、前記車体中心側のスラックアジャスタが前記間隔に架け渡されている、請求項１又は２に記載のキャリパ。
5. 前記車軸に関して強固に固定するのに適したキャリアを更に含み、前記キャリアはスライドを有し、前記ブリッジが前記スライドに装着される、請求項４に記載のキャリパ。
6. 前記スライドは対応する孔内に滑り嵌合部として係合可能である円筒形ピンを備えている、請求項５に記載のキャリパ。
7. 前記ピンは前記キャリアに関して固定されている、請求項６に記載のキャリパ。
8. 前記キャリアはインボードスライド及びアウトボードスライドを有し、前記ブリッジは前記両スライドとそれぞれ係合するインボード脚部及びアウトボード脚部を有する、請求項５−７のうち任意の一項に記載のキャリパ。
9. 前記ハウジングは前記インボードスライドと滑り係合するのに適した、請求項８に記載のキャリパ。

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