JP2011529556A - ディスクブレーキ用の調整装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、旋回レバーで操作される締付装置を有する空気圧で作動されるディスクブレーキ（２０）のブレーキパッド（２３）およびブレーキディスク（２１）の摩耗を調整するための調整装置（１）であって、この締付け装置が好ましくはディスクブレーキ（２０）の調整スピンドル（２５）に挿入可能であり、かつ軸受ディスク（３）によってディスクブレーキ（２０）のブレーキキャリパ（２２）に取り付け可能であり、この場合、駆動リング（６）の軸方向の片側に、スラスト軸受（５）が、そして駆動リング（６）の軸方向の対向側に、フリーホイール機能を有するボールランプクラッチ（７）が形成され、ボールランプクラッチ（７）が、ボールと、スラスト軸受（５）とこのボールとの間に軸方向の駆動側に配置された駆動ブッシュ（３３）と、被駆動側のクラッチリング（８）とを備え、円錐クラッチ（１７）が、被駆動側のクラッチリング（８）と円筒状コイルばね（１２）用のばねケース（１４）との間に配置される調整装置（１）は、被駆動側のクラッチリング（８）が、少なくとも１つの不動のストッパ（９）によって制限される作動回転角度（α_Ａ）のために形成されてなることを特徴とする。本発明はこの調整装置（１）を有するディスクブレーキ（２０）をも包含する。

Description

本発明は、ディスクブレーキ用の調整装置、特に、請求項１の上位概念に記載された空気圧で作動されるディスクブレーキに関する。

種々の仕様のディスクブレーキ用の調整装置がある。ディスクブレーキ用の調整装置は、その内容全体が本明細書に引用される特許文献１から公知である。この調整装置は、空気圧で作動されるディスクブレーキに、特にスライディングキャリパ仕様のディスクブレーキに適している。さらに、この調整装置は、空気圧で作動される固定キャリパ式ディスクブレーキまたは旋回キャリパ式ディスクブレーキにも利用可能である。

一方、空気圧で作動されるディスクブレーキは、大重量の輸送用車両の標準装備に含まれている。

このようなディスクブレーキは、必要な締付力を発生させるために空気圧が加えられるブレーキシリンダの力が、圧力レベル（現在約１０バール）およびブレーキシリンダの限定された構造サイズのため制限されるので、機械的変換装置を必要とする。現在公知の空気圧で作動されるディスクブレーキの場合、変換比は１０：１〜２０：１である。ブレーキシリンダのピストンは５０〜７５ｍｍの間の行程で動き、これによって、ブレーキパッドをブレーキディスクに圧着するための約４ｍｍの締付距離が得られる。

ブレーキパッドの摩擦材料部分の厚さは２０ｍｍの範囲にあり、２つのパッドが組み込まれているので、ディスクの摩耗を考慮しなければ、摩耗距離は約４０ｍｍである。この摩耗距離は、上記の締付距離よりも何倍も大きい。したがって、装置を用いてパッド摩耗に応じてブレーキを調整する必要がある。従来技術は、自動的に動作する摩耗調整であり、これによって、いわゆる空隙遊び、すなわち非制動状態におけるブレーキパッドとブレーキディスクとの間の間隙を、ブレーキパッドの摩耗状態および摩耗特性に左右されることなく一定に保つことができる。

輸送用車両には、調整装置を利用するディスクブレーキが極めて多く使用されている。この調整装置は、ねじ付きプランジャの中空室に同軸に配置され、ブレーキレバーによって駆動要素（例えば、切換フィンガまたは歯車）を介して偏心的に駆動される。制動過程では、ブレーキシリンダのピストンロッドと連結されたブレーキレバーが回転運動を行なう。調整装置の連結機構（例えば、切換フォークと切換フィンガまたは歯車）を介してレバーの回転運動が調整装置に導かれる以前に、いわゆるアイドル行程を経なければならない。このアイドル行程は、いわゆる空隙の大きさにとって重要であるが、これは、この回転の間に調整装置が作動されず、したがって、締付距離が空隙遊びとなるからである。アイドル行程を経た後に調整装置が回動され、ねじ付きプランジャまたはねじ付き管との連結によって調整行程が導入される。

特許文献１には、図５に示されている調整装置が記載されている。この調整装置は実質的に次の機能要素から構成されている。

・ 軸２
・ 軸受ディスク３
・ スラスト軸受５
・ フランジブッシュ、またはスペーサスリーブ１９
・ 切換フォーク、または駆動リング６
・ ボールランプクラッチ７
・ 円錐クラッチ１７
・ 円筒状コイルばね１２
この説明に関しては特許文献１が引用される。

独国特許出願公開第１０ ２００４ ０３７ ７７１Ａ１号明細書

この調整装置は、実質的に下記の２つの機能を満たさなければならない。

１．自動空隙調整
２．ブレーキパッドの交換の際の調整機構の手動リセット。

戻し回転の際、調整装置は、手でスパナを用いていわゆる摩耗位置から初期位置に回して戻される。この場合、調整装置は、フリーホイールのロック方向と逆方向に回動されなければならない。しかし、フリーホイールは１００％のロック作用を有するので、戻し回転は特別な構造的な措置がなければ不可能である。

したがって、本発明の課題は、改良された手動リセット手段を備えた調整装置を提供することにあり、その場合、上述の欠点が排除またはかなり低減され、かつさらなる効果が提供される。

この課題は、請求項１の特徴を有する調整装置によって解決される。

この課題は、同様に、請求項７の特徴を有するディスクブレーキによって解決される。

それによると、旋回レバーで操作される締付装置を有する空気圧で作動されるディスクブレーキのブレーキパッドおよびブレーキディスクの摩耗を調整するための調整装置であって、この締付け装置が好ましくはディスクブレーキの調整スピンドルに挿入可能であり、かつ軸受ディスクによってディスクブレーキのブレーキキャリパに取り付け可能であり、この場合、駆動リングの軸方向片側にスラスト軸受が、かつ駆動リングの軸方向対向側に、フリーホイールの機能を有するボールランプクラッチが形成され、ボールランプクラッチが、ボールと、スラスト軸受とボールとの間に軸方向駆動側に配置された駆動ブッシュと、被駆動側のクラッチリングと備え、被駆動側のクラッチリングと円筒状コイルばね用のばねケースとの間に円錐クラッチが配置された調整装置において、この調整装置は被駆動側のクラッチリングが、少なくとも１つの不動のストッパによって制限される作動回転角度α_Ａのために形成されてなることを特徴とする。

上記作動回転角度とは、制動過程中の自動調整過程の際に調整装置が回動される回転角度と解釈される。

これによって、戻し回転の際に、被駆動側のクラッチリングの回動が防止されることによって、フリーホイールのロック作用がこの動作の場合のために停止されることができ、このことは不動のストッパによって可能である。同時に、作動回転角度の制限が行われ、これによって、被駆動側のクラッチリングの正反対の回転方向の自動調整が許容される。

この構造は次の利点を提供する。

・ 負荷切替えクラッチに打ち勝つ必要がないため、手動の戻し回転の際の比較的僅かな力、
・ リセット機構用の追加の構成部分が不要、
・ 切削が不要な成形技術による廉価な製造。

有利な実施の形態は、下位請求項に示されている。

この調整装置では、軸方向に作用する一方向クラッチが組み込まれる。一方向クラッチは、ボールランプ機構と、摩擦クラッチ、特にボール・円錐クラッチとから形成される。

手で回して戻すと、回転運動は、軸およびばねケースを介して最初にボール・円錐クラッチに導入される。そこから、運動は、ボール・円錐クラッチ内の摩擦係合を介してボールランプクラッチに導かれる。ボール・円錐クラッチおよびボールランプクラッチは自己制動に合わせて調整されているので、クランプ作用が生じる。したがって、簡単には戻り回転を行うことができない。戻り回転を可能にするために、一方向クラッチのクランプ作用を除去することが必要である。

被駆動側のクラッチリングの回転が阻止されるとき、フリーホイール機構のクランプ作用が阻止されることができる。したがって、クラッチリングの孔はその成形部を利用し、この成形部を用いて調整装置のいわゆる静止位置でリングの戻り回転が防止される。クラッチリングの支持は、ストッパ、好ましくは回転不動に軸受けされたフランジブッシュのストッパで行われ、フランジブッシュは、クラッチリングの内周成形部に対応する外周成形部を備える。双方の成形部は、クラッチリングが、自動空隙調整のために作動回転角度に必要な自由な動きを有するように互いに調整される。

フリーホイールのクランプ作用が静止位置において生じないように、フランジブッシュおよび成形部を介して連結されたクラッチディスクが正確に位置決めされることが非常に重要である。

好ましい実施の形態では、ストッパは、ボールランプクラッチと被駆動側のクラッチリングとを貫通して軸方向に延びるフランジブッシュの端部部分に一体成形され、フランジブッシュの他方の端部は、スラスト軸受の不動の部分を形成するフランジを備える。これによって、部品点数を低減し、組立を容易にする多重機能を有する構成部分が形成される。

さらに、スラスト軸受の不動の部分を形成するフランジブッシュの他方の端部が、ブレーキキャリパに取り付けられた軸受ディスクに回転不動に固定されることが好ましい。

円錐クラッチは、被駆動側のクラッチリングと、ばねケースに結合された円錐ブッシュとを備えるボール・円錐クラッチであり、被駆動側のクラッチリングと円錐ブッシュとの間にクランプボールが配置されることが好ましい。

スラスト軸受は、駆動リングの一方の側面と、転動体と、ボールランプクラッチを貫通して軸方向に延びるフランジブッシュのフランジとによって形成される。これによって、同様に、部品の多様性が低減され、コンパクトな構造が達成される。

ディスクブレーキ、特に空気圧で作動されるディスクブレーキは、上記の説明による調整装置を備える。

次に、添付図面に関連して例示的実施の形態を参照して、本発明についてより詳細に説明する。

本発明による調整装置の例示的実施の形態の側面図である。 図１の上部領域の拡大部分断面図である。 図１の例示的実施の形態の一部断面斜視図である。 図２のクラッチリングの領域のＸ−Ｘ線に沿った拡大一部断面斜視図である。 従来技術による調整装置の部分断面側面図である。 ディスクブレーキの概略図である。

図において、同一または同様の機能を有する要素には同様の参照番号が付与されている。

図６に示されている空気圧で作動されるディスクブレーキの構造および機能については、独国特許第１９７ ２９ ０２４ Ｃ１号明細書の対応する説明が引用される。図６には、次の構成要素、すなわち、ディスクブレーキ２０、ブレーキディスク２１、ブレーキキャリパ２２、ブレーキパッド２３、横断部材２４、調整スピンドル２５および２６、押圧片２７、チェーンスプロケット２８、チェーン２９、偏心体３０、および調整装置１の切換フォークと協働する駆動要素３２を備える旋回レバー３１が示されている。調整装置１は、ここでは、調整スピンドル２５に配置されている。次に、このような調整装置１についてより詳細に説明する。調整装置１は、電動モータで操作されるディスクブレーキにも適切であろう。

これに関し、図１、図２および図３を参照する。

図１は、本発明による調整装置１の例示的実施の形態の側面図である。図１の上部領域の拡大部分断面図が図２に示され、図１の例示的実施の形態の部分斜視断面図が図３に示されている。

調整装置１は、上端に駆動ジャーナルを有する軸２、調整装置１をブレーキキャリパ２２（図６参照）に固定するための軸受ディスク３、軸受ディスク３と回動不能に連結され、かつ下面にスラスト軸受５のボールの走行面を有するフランジを上部に備えたフランジブッシュ４、旋回レバー３１の駆動要素３２（図６参照）と連結される切換フォークに結合されている駆動リング６、ばねケース１４と回転不能に結合されている円錐ブッシュ１１と協働するクラッチリング８を有するボールランプクラッチ７、ばねケース１４内に配置され、かつ成形板１５に支持されている円筒状コイルばね１２、ならびに、例えば、軸２の下端に配置され、円筒状コイルばね１２を緊締するためにかつ調整装置１の要素を軸方向に保持するために役立つナットである調整要素１６を備える。ボールランプクラッチ７は、駆動リング６の下方部分である駆動ブッシュ３３と、ボールもしくは転動体と、クラッチリング８とから構成され、この場合、クラッチリング８は、ボールを収容するための上方部分と、円錐クラッチ１７の一部分を形成する下方部分とを備える。調整装置１の一般的な機能は、図５に関連して特許文献１に詳細に記載されているので、これについてここで引用する。

図５の調整装置に対する第１の相違点は、本発明による調整装置１の場合、スラスト軸受５が、フランジブッシュ４のフランジと、駆動リング６の側面と、転動体とから形成されていることである。ボールランプクラッチ７を貫通して延びるフランジブッシュ４の下端は、直接または押圧ディスクを介して円錐ブッシュ１１のための軸方向のストッパ９を形成している。円錐ブッシュ１１は、円筒状コイルばね１２によってばねケース１４を超えて上方へ押圧され、この場合、円錐クラッチ１７、ボールランプクラッチ７およびスラスト軸受５の構成要素は、軸方向に保持されかつ圧縮される。フランジブッシュ４は、そのストッパと共に、軸受の最小遊びを維持することに役立つ。

従来技術に対する重要な相違点は、被駆動側のクラッチリング８が、１つのみの制限された回転角度、すなわち、制限された作動回転角度α_Ａを有することにあり、これについては、図４でさらに詳細に説明する。

次に、調整装置１のリセット行程について図１〜図３を参照して説明する。

軸２はその図３の左側端部に、例えば対応するレンチ用に六角形に形成された駆動ジャーナル１３を備える。このジャーナルに係合される工具、例えば、直角に曲げられたリングレンチにより、軸２は矢印で示された時計方向に同時に回動される。この場合、回転運動は、軸２とばねケース１４とを介して円錐クラッチ１７に導入される。すなわち、円錐ブッシュ１１を介してクランプボール１０に、そしてクランプボール１０から被駆動側のクラッチリング８に導入される。クラッチリング８は、その静止位置で、すなわち、自動調整が行われない位置で、不動のストッパ９（図４）の位置にあり、それ以上は共回りできない。この限りでは、これによって回転が妨げられるこのクラッチリング８は、回転をボールランプクラッチ７に伝達せず、したがって、伝達位置にも移動されない。これによって、リングレンチによって軸２に導入されるトルクは、ばねケース１４をさらに回動させ、ばねケース１４は、リセットのために回転運動を調整スピンドル２５（図示せず）に伝達する。

ストッパ９の領域は、図４の拡大部分断面図（図２のクラッチリング８の領域のＸ−Ｘ線に沿った）に示されている。フランジブッシュ４は、延長された下方端部（図２）を備え、下方端部は、ボールランプクラッチ７を通して軸方向にクラッチリング８内に延び、かつこの領域に外周成形部３６を備える。この外周成形部３６は、半径方向外側に延び、例えば、円形切抜きの形状で形成される。外周成形部３６は対称に配置され、取り囲むクラッチリング８の対応する内周成形部３５と協働する。この場合、中間空間が内周成形部３５および外周成形部３６の円周に配置され、作動回転角度α_Ａを画定する。したがって、クラッチリング８は、自動調整の際に、成形部３５と３６によって画定された作動回転角度α_Ａを中心に回動されることができる。しかし、逆のリセットの際、フランジブッシュ４の外周成形部３６によってストッパ９が形成され、このストッパによって、リセットレンチによって駆動されるクラッチリング８の回転運動が阻止される。

フランジブッシュ４のロックは、この例では、半径方向の切欠き内の軸受ディスク３の曲がったリンクがフランジブッシュ４のフランジの周囲に係合することによって、ブレーキキャリパ２２に固定された軸受ディスク３を介して実施される。

本発明は、上述の実施形態に限定されない。本発明は、添付の特許請求の範囲の範囲内で修正可能である。

このように、例えば、フランジブッシュ４のロックは、ブレーキキャリパ２２で直接、例えば、ブレーキキャリパ２２のカムおよび対応する切欠きを介して行うことができる。

さらに、内周成形部３５および外周成形部３６は他の形状を有することができる。

１ 調整装置
２ 軸
３ 軸受ディスク
４ フランジブッシュ
５ スラスト軸受
６ 駆動リング
７ ボールランプクラッチ
８ クラッチリング
９ ストッパ
１０ クランプボール
１１ 円錐ブッシュ
１２ 円筒状コイルばね
１３ 駆動ジャーナル
１４ ばねケース
１５ 成形板
１６ 調整要素
１７ 円錐クラッチ
１８ スリーブ円錐
１９ スペーサスリーブ
２０ ディスクブレーキ
２１ ブレーキディスク
２２ ブレーキキャリパ
２３ ブレーキパッド
２４ 横断部材
２５ 第１の調整スピンドル
２６ 第２の調整スピンドル
２７ 押圧片
２８ チェーンスプロケット
２９ チェーン
３０ 偏心体
３１ 旋回レバー
３２ 駆動要素
３５ 内周成形部
３６ 外周成形部
α_Ａ 作動回転角度

Claims (7)

1. 旋回レバーで操作される締付装置を有する空気圧で作動されるディスクブレーキ（２０）のブレーキパッド（２３）およびブレーキディスク（２１）の摩耗を調整するための調整装置（１）であって、
   （ａ）駆動リング（６）の軸方向片側にスラスト軸受（５）が形成され、かつ前記駆動リング（６）の軸方向反対側に、フリーホイール機能を有するボールランプクラッチ（７）が形成され、
   （ｂ）該ボールランプクラッチ（７）が、ボールと、前記スラスト軸受（５）と前記ボールとの間に軸方向に駆動側に配置された駆動ブッシュ（３３）と、被駆動側のクラッチリング（８）とを備え、
   （ｃ）前記被駆動側のクラッチリング（８）と円筒状コイルばね（１２）用のばねケース（１４）との間に円錐クラッチ（１７）が配置されてなる調整装置（１）において、
   （ｄ）前記被駆動側のクラッチリング（８）が、少なくとも１つの不動のストッパ（９）によって制限される作動回転角度（α_Ａ）のために形成されてなることを特徴とする調整装置（１）。
2. 前記ストッパ（９）が、前記ボールランプクラッチ（７）と前記被駆動側のクラッチリング（８）とを貫通して軸方向に延びるフランジブッシュ（４）の一端部に一体成形され、該フランジブッシュ（４）の他方の端部が、スラスト軸受（５）の不動の部分を形成するフランジを備えてなることを特徴とする、請求項１に記載の調整装置（１）。
3. 前記ストッパ（９）が外周成形部（３６）によって形成され、該外周成形部（３６）が、前記被駆動側のクラッチリング（８）の内周成形部（３５）に係合し、かつ前記クラッチリング（８）と協働することを特徴とする、請求項２に記載の調整装置（１）。
4. 前記被駆動側のクラッチリング（８）の前記内周成形部（３５）および前記外周成形部（３６）が、前記被駆動側のクラッチリング（８）の制限された作動回転角度（α_Ａ）の形成のために形成されてなることを特徴とする、請求項３に記載の調整装置（１）。
5. 前記スラスト軸受（５）の不動の部分を形成する前記フランジブッシュ（４）の他方の端部が、前記ブレーキキャリパ（２２）に取り付けられた軸受ディスク（３）に回転不動に固定されてなることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載の調整装置（１）。
6. 前記円錐クラッチ（１７）が、前記被駆動側のクラッチリング（８）と、前記ばねケース（１４）と結合された円錐ブッシュ（１１）とを備えたボール円錐クラッチであり、前記被駆動側のクラッチリング（８）と前記円錐ブッシュ（１１）との間にクランプボール（１０）が配置されてなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の調整装置（１）。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の調整装置（１）を有するディスクブレーキ（２０）。

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