JP2008511804A - 特に商用車に用いられる、調整装置を備えたディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

本発明は、特に商用車に用いられるディスクブレーキであって、ブレーキディスクの外側の周面に少なくとも部分的に上方から係合するブレーキキャリパ（１）と、該ブレーキキャリパ（１）内に完全にまたは部分的に配置された、当該ブレーキを圧着するための圧着装置（２）と、ブレーキキャリパ（１）内に配置された、制輪子とブレーキディスクとの間のエアクリアランスを調整するための調整システム（３）とが設けられており、該調整システム（３）が、回動装置の形の少なくとも１つの調整装置（４）を有している形式のものに関する。本発明によるディスクブレーキは、回動装置のための駆動装置として、負荷可能な蓄力器（渦巻きばね７）が設けられているように形成されている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の、特に商用車に用いられるディスクブレーキに関する。

このような形式のディスクブレーキは、国際公開第０２／１４７０８号パンフレットに基づき公知である。この公知のディスクブレーキは、スライディングキャリパ型ブレーキ、旋回キャリパ型ブレーキまたは固定キャリパ型ブレーキとして、特に移動可能なブレーキディスクを備えて形成されていてもよい。

ブレーキライニング摩耗および／またはブレーキディスク摩耗を補償するためには、ブレーキキャリパ内に調整システムが配置されている。この調整システムによって、制輪子がブレーキディスクの方向に調節可能となり、これによって、制輪子のブレーキライニングの摩擦面とブレーキディスクの摩擦面との間の間隔、いわゆる「エアクリアランス」が、有利には不変に保たれる。

前述した刊行物では、調整システムが、回動装置の形の少なくとも１つの調整装置を有している。この調整装置の駆動は、１つの構成では電動モータにより行われ、別の構成では機械的に行われる。後者の事例では、圧着装置の操作時にブレーキレバーを介して連結されて行われる。

両機能原理には、調整過程が負荷に関連して制限されることが共通している。すなわち、ブレーキライニングが摩擦接続的にブレーキディスクに接触するやいなや、調整が中断される。

当然ながら、電動モータによる調節は、構造上のかつ製造技術的なある程度の手間に結び付けられている。このことは、商用車に用いられるディスクブレーキが通常使用される過酷な運転条件に即応するために必要となる特別な手段も含んでいる。

調整システムと圧着装置の操作との直接的な機能上の関連は、オーバストロークの乗越えの可能性を提供しない。むしろ、このオーバストロークは、事情により、調整システムの複数回の操作時に初めて減少させられ、これによって、調整システムの機能性が最初から最適な形式で付与されていない。

さらに、エアクリアランスには、通常、たとえば製造に起因した多数の個別誤差の総和によって不利な影響が与えられ、これによって、このことも、調整システムの、最適化された使用を妨害する。

したがって、本発明の課題は、冒頭で述べた形式のディスクブレーキを改良して、構造的に僅かな手間で調整システムの機能が最適化されるようにすることである。

この課題は、請求項１の特徴を備えたディスクブレーキによって解決される。

まず初めに、新規のディスクブレーキは、調整システムの機能性の改善が、構造的に極めて簡単な手段によって実現可能であることによって特徴付けられる。廉価な製作および組付けのほかに、別の利点として、改善された頑丈さと、当然ながら、より高い寿命に著しい影響を与えるより僅かな妨害されやすさとが生ぜしめられ得る。

原理的には、調整システム、すなわち、回動装置の操作は、圧着装置の操作に間接的にしか関連していない。すなわち、回動装置は、エアクリアランスが、規定された目標量を上回った場合にしかアクティブにならない。

新規の調整システムの、負荷に関連した機械的な機能によって、場合により存在するオーバストロークの完全な乗越えが、すでに最初の操作の間に可能となる。ここから、運転確実性の改善が得られる。

圧着装置による調整システムの直接的な操作から生じかつ同じく調整システムの、最適化された機能に抵抗する、公知先行技術に対して言及した総誤差も、本発明によってもはや付与されていない。

本発明の有利な構成によれば、蓄力器が、ばね、特に渦巻きばねから成っており、このばねが、有利にはその中心で、定置の、有利にはブレーキキャリパに結合されたピンに固定されていて、外側で、このピンに対して同心的に配置された、外側歯列を備えたスリーブに固定されており、このスリーブが、回動駆動装置に対応しており、この場合、スリーブが、内部に位置する渦巻きばねの機能事例において、この渦巻きばねのばね力によってピンを中心として回動する。

蓄力器はロッキング装置に結合されている。この場合、このロッキング装置は、エアクリアランスが目標量を上回った場合にロック解除される。

この事例では、蓄力器、有利には前述した渦巻きばねを介して、接続されたブレーキライニングが間接的にブレーキディスクに接近させられるように、回動装置が操作される。

有利には、圧着装置の操作時のロック装置のロック解除は、レバーまたは、有利にはレバーに接続された別の構成部材によって行われる。

この場合、ロッキング装置はディスクで軸方向移動可能であるものの、軸に相対回動不能に支承されていてよく、冠歯車歯列を有していてよい。この冠歯車歯列は、この冠歯車歯列に適合された、この冠歯車歯列に対して定置の、たとえばブレーキキャリパ内に設けられたロック歯列に噛み合っている。

この場合にも、構造的に簡単な構造が顕著となる。なぜならば、特に調整システムの機能が圧着装置の操作によって解除される、すなわち、このために、付加的な機能部材が不要となるからである。

ロッキング装置を支持する軸は連結軸として形成されていてよい。この連結軸によって、ディスクブレーキが固定キャリパ型ブレーキとして、移動可能なブレーキディスクを備えて形成されている事例では、ブレーキディスクの両側に配置された調整装置が同時に作動させられ、しかも、共通の蓄力器を介して作動させられる。

有利には渦巻きばねの形のこの蓄力器は、最後の調整がまだ可能となるように、ブレーキライニングの摩滅によって、ばね力と呼ばれるエネルギストックが消費されているように設計されている。渦巻きばねの新たな緊縮、すなわち、機能事例における回動方向と逆方向への逆回動によって、蓄力器が再び負荷される。

本発明の別の有利な構成は、従属請求項に記載してある。

以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

図１には、固定キャリパ型ブレーキとして形成されたディスクブレーキが示してある。このディスクブレーキは、車両側に位置固定可能なブレーキキャリパ１を備えている。このブレーキキャリパ１は、ブレーキディスク（図示せず）の外側の周面に少なくとも部分的に上方から係合している。ブレーキキャリパ１内には、ブレーキライニング（図示せず）をブレーキディスクに圧着するための圧着装置２の一部が配置されている。ブレーキキャリパ１は固定キャリパであり、これによって、ブレーキディスクが可動に設計される。固定キャリパとブレーキディスクとを、力ストロークを乗り越えるためにのみ、それぞれ幾分可動に形成することも可能である。

制輪子とブレーキディスクとの間のエアクリアランスを調整するためには、ブレーキキャリパ１内に調整システム３が設けられている。この調整システム３は、図１に示した実施例では、ブレーキディスクの両側に回動装置の形のそれぞれ１つの調整装置４を有している。

各調整装置４は、制輪子（図示せず）に接触する２つの押圧片５を有している。両押圧片５は、それぞれ接続されたねじ山付きスピンドル１３によって軸方向に運動可能に、このねじ山付きスピンドル１３に対して回動可能なスピンドルナット６に支承されている。

調整システム３全体の調整装置４、すなわち、回動装置のための駆動装置として、渦巻きばね７の形の蓄力器が設けられている。渦巻きばね７の構造は、図３に特に明確に認めることができる。

渦巻きばね７はその中心でブレーキキャリパ１の定置のピン８に固定されているのに対して、渦巻きばね７は外側でスリーブ９の壁に固く結合されている。このスリーブ９は渦巻きばね７を周壁側で取り囲んでいる。渦巻きばね７の緊縮時には、スリーブ９がばね力によってピン８を中心として回動可能となる。

外側にスリーブ９は外側歯列を有している。この外側歯列は、各スピンドルナット６のリングギヤ１０の歯に噛み合っている。この場合、スリーブ９は２つのスピンドルナット６の間に配置されている。

一方のスピンドルナット６のリングギヤ１０は、１つの歯車１２の歯に噛み合っている。この歯車１２は、図１に示した実施例では連結軸の機能の軸１１に接続されている。この軸１１は、スリーブ９から出発した回動運動を軸１１の別の歯車１２を介して、第２の調整装置４の、反対の側に位置するスピンドルナット６のリングギヤ１０に伝達する。この場合、両スピンドルナット６の同方向の回動運動のためには、別の歯車２３が介在されている。

部分的に軸１１はスプライン軸２１として形成されていて、この領域にロッキング装置１５を支持している。このロッキング装置１５は軸方向に移動可能であるものの、相対回動不能に軸１１に支承されている。

ロッキング装置１５はディスク１６を有している。このディスク１６は冠歯車歯列１９を備えている。この冠歯車歯列１９は、軸１１をロッキングするために、ロック歯列２０に噛み合っている。このロック歯列２０はブレーキキャリパ１の一区分に、すなわち、定置に設けられている。

さらに、ディスク１６は、全周にわたって延びる環状溝１７を備えている。この環状溝１７は圧着装置の連行体１８に係合している。

冠歯車歯列１９もしくはロック歯列２０の歯の高さは、有利には、ブレーキライニングとブレーキディスクとの間の補償したいエアクリアランスに対する目標量に相当している。原理的には、歯列の高さは、ねじ山付きスピンドル１３の相応のストロークに対する連行体ストロークの比に関連している。たとえば連行体１８のストロークがねじ山付きスピンドル１３の調節量よりも大きい場合には、歯列高さを相応に大きく選択することができる。

圧着装置２が操作され、エアクリアランスが乗り越えられる場合には、ディスク１６が連行体１８によって軸１１のスプライン軸２１に対して軸方向に移動させられる。

エアクリアランスが目標量よりも大きい事例では、ロッキング装置のロッキングが解除される。なぜならば、冠歯車歯列１９もしくはロック歯列２０の歯の高さが、前述したように、エアクリアランスの目標量に相当しており、これによって、ブレーキライニングがブレーキディスクに摩擦接触するまで、渦巻きばね７の応力下にある軸１１が渦巻きばね７のばね力によって回動させられるのと同時に、上側の調整装置４だけでなく下側の調整装置４のスピンドルナット６も回動させられるからである。これによって、エアクリアランスの補正がただ１回のブレーキ操作で終了されている。

これに対して、エアクリアランスが、設定された目標量を上回らない場合には、エアクリアランスを乗り越えた直後のロッキング装置１５のロック解除によって、ブレーキディスクへのブレーキライニングの圧着が行われる。この場合、渦巻きばね７は無効になる。

ブレーキの解除後、圧着装置２が戻しばね１４を介して戻されるかもしくはディスク１６が圧縮ばね２２によってロッキング位置に戻される。

図２には、概略的にスライディングキャリパ型ブレーキが示してある。このスライディングキャリパ型ブレーキでは、調整システム３が片側にしか調整装置４を有していない。この調整装置４は、図１に示しかつ記載した調整装置の構造および機能に原理的に相当している。択一的には、旋回キャリパ型ブレーキも実現可能である。

最後に、図３には、ディスクブレーキの詳細図が示してある。この詳細図には、スリーブ９内への渦巻きばね７の配置形式と、隣り合ったスピンドルナット６のリングギヤ１０へのスリーブ９の外側歯列の噛合い形式とを明確に認めることができる。

回動可能なスピンドルナット６と、このスピンドルナット６に対して定置のねじ山付きスピンドル１３との代わりに、図示の実施例に相応して、当然ながら、スピンドルナット６を定置に位置決めし、ねじ山付きスピンドル１３を回動可能にスピンドルナット６内に支承する可能性がある。この場合、軸１１の歯車１２はねじ山付きスピンドル１３の相応の歯列に対応している。

ライニング交換時には、ねじ山付きスピンドルがスピンドルナット６の回動によって出発位置に戻される。スピンドルナット６のこの逆方向への回動によって、渦巻きばね７が再度緊縮される。

本発明によるディスクブレーキの第１の実施例を部分的に断面して示す平面図である。 本発明によるディスクブレーキの第２の実施例を部分的に断面して示す平面図である。 図１に示した矢印ＩＩＩの方向で見たディスクブレーキの詳細図である。

符号の説明

１ ブレーキキャリパ、 ２ 圧着装置、 ３ 調整システム、 ４ 調整装置、 ５ 押圧片、 ６ スピンドルナット、 ７ 渦巻きばね、 ８ ピン、 ９ スリーブ、 １０ リングギヤ、 １１ 軸、 １２ 歯車、 １３ ねじ山付きスピンドル、 １４ 戻しばね、 １５ ロッキング装置、 １６ ディスク、 １７ 環状溝、 １８ 連行体、 １９ 冠歯列歯車、 ２０ ロック歯列、 ２１ スプライン軸、 ２２ 圧縮ばね、 ２３ 歯車

Claims (19)

1. 特に商用車に用いられるディスクブレーキであって、ブレーキディスクの外側の周面に少なくとも部分的に上方から係合するブレーキキャリパ（１）と、該ブレーキキャリパ（１）内に完全にまたは部分的に配置された、当該ブレーキを圧着するための圧着装置（２）と、ブレーキキャリパ（１）内に配置された、制輪子とブレーキディスクとの間のエアクリアランスを調整するための調整システム（３）とが設けられており、該調整システム（３）が、有利には回動装置の形の少なくとも１つの調整装置（４）を有している形式のものにおいて、調整装置（４）のための駆動装置として、負荷可能な蓄力器が設けられていることを特徴とする、ディスクブレーキ。
2. 蓄力器が、ばね、有利には渦巻きばね（７）を有している、請求項１記載のディスクブレーキ。
3. ロッキング装置（１５）が設けられており、該ロッキング装置（１５）によって、蓄力器の操作が、エアクリアランスの目標量の範囲内でロッキング可能である、請求項１または２記載のディスクブレーキ。
4. ロッキング装置（１５）が、ディスク（１６）を有しており、該ディスク（１６）が、冠歯車歯列（１９）を備えており、該冠歯車歯列（１９）が、ロッキング事例において、定置のロック歯列（２０）に噛み合っている、請求項１から３までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
5. ディスク（１６）が、圧着装置（２）の連行体（１８）によってロック解除可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
6. ディスク（１６）が、軸方向に移動可能であるものの、軸（１１）に相対回動不能に支承されており、該軸（１１）が、圧着装置（２）の接近方向に対して平行にまたはほぼ平行に延びている、請求項１から５までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
7. ディスク（１６）が、相対回動不能にかつ軸方向に移動可能に支承されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
8. ディスク（１６）が、軸（１１）のスプライン軸（２１）に支承されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
9. 圧着装置（２）の連行体（１８）が、ディスク（１６）の、全周にわたって延びる溝（１７）内に係合している、請求項１から８までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
10. 渦巻きばね（７）が、その中心で、定置のピン（８）に固定されていて、外側で、該ピン（８）に対して同心的に配置されたスリーブ（９）に固定されており、該スリーブ（９）が、渦巻きばね（７）を周壁側で取り囲んでいる、請求項１から９までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
11. スリーブ（９）が、外側歯列を有しており、該外側歯列が、スピンドルナット（６）またはねじ山付きスピンドル（１３）のリングギヤ（１０）に噛み合っており、ねじ山付きスピンドル（１３）が、軸方向に調節可能にスピンドルナット（６）内に支承されていて、押圧片（５）を支持しており、該押圧片（５）が、制輪子に接触するようになっている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
12. 冠歯車歯列（１９）もしくはロック歯列（２０）の歯の高さが、ねじ山付きスピンドル（１３）の相応の調節量に対する連行体（１８）のストロークの比に関連している、請求項１から１１までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
13. 冠歯車歯列（１９）もしくはロック歯列（２０）の歯の高さが、エアクリアランスの目標量にほぼ相当している、請求項１から１２までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
14. 蓄力器が、２つのスピンドルナット（６）の間に配置されていて、両スピンドルナット（６）に回動可能に係合している、請求項１から１３までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
15. 当該ディスクブレーキが、固定キャリパ型ブレーキとして形成されており、ブレーキディスクの両側に調整装置（４）が設けられており、該調整装置（４）が、共通の蓄力器を介して駆動可能である、請求項１から１４までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
16. 両側の調整装置（４）が、連結軸として形成された軸（１１）を介して作用結合されており、該軸（１１）が、２つの歯車（１２）を有しており、両歯車（１２）のうち、それぞれ１つが、対応配置された調整装置（４）のリングギヤ（１０）に噛み合っている、請求項１から１５までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
17. 軸（１１）の一方の歯車（１２）とディスク（１６）との間で軸に圧縮ばね（２２）が案内されており、該圧縮ばね（２２）によって、ディスク（１６）が、ロッキング位置に押圧可能である、請求項１から１６までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
18. 蓄力器が、スピンドルナット（６）またはねじ山付きスピンドル（１３）の逆回動によって負荷可能である、請求項１から１７までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
19. 当該ディスクブレーキが、スライディングキャリパ型ブレーキまたは旋回キャリパ型ブレーキとして形成されていて、ブレーキディスクの片側に少なくとも１つの調整装置（４）を有している、請求項１から１８までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。

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