JP4156516B2 - ディスクブレーキパッドに予荷重するための板ばね - Google Patents

Description

ブレーキシステムのパッドのための板ばね、特に、車両ブレーキシステムに関する。

広く知られているように、現在市場に出回っているブレーキシステムは、ブレーキディスクにまたがって延びたキャリパボディと、一対のパッドとを有する。この一対のパッドは、両側面から前記ディスクに面し、これらパッドを適当な座部内に収容するキャリパボディ上に拘束される。各パッドには、摩擦ライニングを支持するためのプレートと、このプレート内に形成され、ディスクに対して正接する方向にパッドを拘束するためにキャリパボディ内に形成された相補的な止め手段に夫々面した止め手段とが設けられている。

特に、パッドは、ブレーキディスクから離れた状態に維持されながらも、ブレーキシステムが静止しているときに座部を圧迫する必要がある。こうされると、ディスクが自由に回転され、パッドの不必要な磨耗が防がれ得る。

この２つの機能を果すシステムの１つが、十字形の板ばねによって代表される。

十字形の板ばねは、ブレーキキャリパ上に設けられるとき、通常は、キャリパボディの上部で上開口部の高さに位置される。これは、十字形に配置された第１の金属ストリップと第２の金属ストリップとから成り、互いに、公知の接続手段を用いて接続されている。

第１のストリップは、上開口部に沿って、ブレーキディスクの前記領域内に、ブレーキディスクの近くに配置されており、これによって、開口部に面するディスクの周辺部のほぼ全体を覆っている。

第１のストリップは、ばねをキャリパボディ上に拘束しる夫々のピンと係合する座部を有する。特に、これら座部は、第１のストリップの両端部に位置されている。

第２のストリップは、これの中央部で第１のストリップと交差し、第１のストリップに対してほぼ直交するように配置されている。

第２のストリップは、パッドをブレーキディスクから離れた状態に維持するようにパッドに作用させるために、両端部でスラスト部材を支持する。

しかしながら、ここで説明したばねは、ブレーキディスクの面とパッドの摩擦面との間での摩擦が原因で、制動中に発生される熱の適当な放散を妨げるという大きな欠点を有する。

実際に、ばねの第１のストリップは、上述されているように、過熱が起こるブレーキディスクの周辺部を上部で正確に覆うような配置にされている。

上述された欠点は、相当の程度までが、通気出口の周辺開口部からの温風の自由な流れがかなり妨げられる通気ディスク内で見受けられる。

また、ばね自身が、過熱と、材料の機械特性の退化とに晒される。

この結果、ばねの機能低下が著しくなる。

このため、キャリパボディの高さで容易な通気を可能にしながら、ばねの機能的能力をほぼ変えずに維持するブレーキシステムのパッドのためのばねを提供する必要がある。

かくして、本発明が基づく課題は、上述された必要を満たすのと同時に、従来技術のブレーキシステムのパッドのためのばねの欠点を克服するような構造的もしくは機能上の特性を有するブレーキシステムのパッドのための板ばねを考え出すことである。

しかし、上述された問題に取り組む時、必然的に重要となるのが、所定のタイプの板ばねが、ばね自体の構造特性が弱められないように構成されなくてはならないことを心に留めておくことである。

この問題は、添付請求項で説明された特性に関って、解決され得る。

本発明に係るブレーキシステムのパッドのための板ばねの更なる特性と利点とを、添付図面を参照して非制限的な例を用いて成される幾つかの好ましい実施形態についての以下の説明から明らかにする。

図１（Ａ）乃至５を参照すると、本発明に係る板ばねは、全体を通して符号１で示されている。

板ばね１は、少なくとも１つの第１部材３によって接続された複数の伝達アーム部２を備えたほぼ平らな構造を有する。

伝達アーム部２は、図２に示されているように、対応するパッド４の上面４ａ上に配置される。

“上面”即ち“上側”という表現は、本明細書において、一般に、ブレーキディスクの軸から離れ、これに直交するように延びた延長部を有する所定の面を規定することを意図している。

また、“後面”即ち“後側”という表現は、図面に矢印Ｆで示されたブレーキディスクの回転方向とは反対の方向に面した面を示す。

しかし、“下方”という表現は、一般に、ブレーキディスクの回転軸へと向かう方向を規定することを意図しており、図面では矢印Ｄによって示されている。

伝達アーム部２は、ばね１がキャリパボディ内に設けられると、パッド４が少なくともブレーキディスク６から離れるようにこれを付勢するスラスト部材５を有している。

これらスラスト部材５は、好ましくは、パッド４を下方に付勢してよい。

特に、スラスト部材５は、夫々が、伝達アーム部２を形成するのと同じプレートが下方に曲げられた端部を有する。

図１（Ｃ）及び図２を参照すると、好ましくは、２つの伝達アーム部２が、各パッドの上面４ａ上で共通軸Ｘ−Ｘに沿って延び、波形の側面を有している。

更に、伝達アーム部２は、効果的には、通気ウインドウ２ａを有してよい。

図２に示された好ましい実施形態に係れば、各パッド４は、摩擦部材の磨耗を示し得る磨耗センサーを収容するための座部を構成するようにパッドの上面に形成された凹部４ｃを有する。

上述されているように、伝達アーム部２は、ばね１をキャリパボディ９上に保持するピン８を収容する少なくとも１つの座部７が設けられた少なくとも第１部材３によって接続されている（図３乃至５）。

即ち、第１部材３は、ピン８のための座部を形成するように橋部となって２つの伝達アーム部２を接続している。

第１部材３は、好ましくは、伝達アーム部２の軸Ｘ−Ｘにほぼ直交するように延びている。

スラスト部材５は、効果的には、夫々の伝達アーム部２によって個々に、座部７に接続されている。

板ばね１の、キャリパボディ９上への取着を、特に図３乃至５を参照して、以下に簡単に説明する。

図３では、例えば車両ブレーキシステム内で用いられるタイプの、ブレーキディスク６のための２つのパッド４が、完全に従来の方法で、対応するキャリパボディ９の適当な座部即ちポケット（図示されず）内に固定される。

特に、パッド４が、上開口部９１を有したキャリパボディ９の側面から固定される。

続いて、ばね１は、各パッド４の上面４ａ上に位置され、この上面に、キャリパボディ９上でこのばねを拘束するためのピン８によって保持される。

特に、拘束ピン８が、ばね１の第１部材３の座部７と係合するようにキャリパボディ９の適当な貫通孔８１を通って、固定される。

明らかに、この作用によって、ばね１がパッド４の上面４ａ上に拘束され、また、パッドがこれらのポケット内に拘束される。

拘束ピン８が、ばね１に作用し、座部７の少なくとも領域２１を圧迫する（図２）。

図４及び５から分かるように、キャリパボディ９が組立てられているとき、ディスクに面するこれの上開口部９１は、ほぼ遮るものがない。

即ち、２つのパッド４の間に配置されるブレーキディスク６の上面の周辺部が、遮るものがなく、キャリパボディ９の開口部９１に面する。

これは、ばね１にかけられた負荷を伝達する各アーム部２が、座部７の少なくとも１つの領域２１から、開口部２ｂが形成されるように夫々のスラスト部材５までほぼ直線上に延びており、アーム部が設けられ、作用していない状態のときには、ブレーキディスク６の近くに配置されるという、ばね１の特別な構成によって果される。

座部７の上述された少なくとも１つの領域２１は、特に、拘束ピン８が作用する座部７の一部、即ち、拘束ピン８とパッド４との間に付勢されることによって予圧がかけられるばねの前記領域を表す。

即ち、少なくとも１つの領域２１は、拘束ピン８によってかけられる力に対する反作用が生じる第１部材３の一部分、即ち、拘束ピン８が当接する領域を表す負荷領域である。

上述された説明によれば、板ばね１は、好ましい実施形態に関って、複数のスラスト部材５が少なくとも１つの座部７に夫々の伝達アーム部２によって夫々接続されていることによって特徴付けられることが明らかである。

開口部２ｂは、効果的には、ブレーキディスクの表面とパッドの摩擦面との間に発生される摩擦が原因で制動中に生じる熱の適当な放散を可能にする。

即ち、第１部材３は、ロックピン８の座部７とほぼ一致し、かくして、板ばねの余分な部分、即ち、ばねの材料の、上述された熱の放散を妨げる部分を可能な限りなくすことができると考えられてきた。

更に、伝達アーム部２に形成された通気開口部２ａは、ブレーキディスクの外部につながる更なる通気用通路を提供し、これによって、上述されたように熱の放散能力を高める。

上述されたばねの構造によって得られる更なる利点は、ばねが過熱の危険に晒され、この結果、ばねを構成する材料の機械特性が退化することがない点である。

上述された利点と同様に、伝達アーム部２の特別な構成が、ばね１の負荷を、理想的な方法でスラスト部材５へと伝達可能にすることを理解すべきである。

実際に、負荷の伝達は、夫々がほぼ直線の通路に沿って延びた部材によって行われる。

本発明に係るばねの多くの変形例が可能である。

変形例の幾つかを、単なる非限定的な例として以下に説明する。

図６（Ａ）と図７では、板ばね１０は、上述したばね１と形の上ではほとんど同じであり、共通した部分については、同じ参照符号で示し、更なる説明を省略する。

ばね１０は、特に、制動力に反応する面を構成するキャリパボディのポケットの肩部を支持するパッドを保持するための受け手段１２を有する。

図７に最も良く示されるように、受け手段１２は、好ましくは、パッドの後端部４ｂに最も近いところに配置される夫々のフック形状の部分１２ｂで終端した伝達アーム部２の端部から延びた付属部１２ａを有する。

特に、フック形状の部分１２ｂは、上述された肩部（図示されず）に当接したパッドを保持するように、パッド４の後端部４ｂに当接する。

フック形状の部分１２ｂは、キャリパボディの外部に向かう温風の通路に少なくとも障害物を形成するように配置された橋部１２ｃによって互いに接続されている。

特に、橋部１２ｃは、ブレーキディスクに対してほぼ径方向に向けられた外形を有するように配置されたプレートによって構成され得る。

この実施形態では、図２を参照して示された実施形態のように、各パッド４が、摩擦材料の磨耗を検出するセンサーを収容するための座部となるように上面４ａに形成された凹部４ｃを有する。

図９は、上述したばね１０の変形例を示す。この変形例では、ばね１１０が、ばね１０とほぼ同じ形状を有し、パッド４のより広い上面４ａ、即ち、大きなディメンションを有するパッドによく適合されるように僅かに長くされた伝達アーム部２を有する。

かくして、伝達アーム部２は、夫々のパッド４の上面４ａをほぼ全体的に覆うように夫々延びている。

このため、受け手段１２は、ばね１０の受け手段の付属部１２ａを有していない。受け手段１２は、また、フック形状の部分１２ｂを接続する橋部１２ｃも有していない。

また、上述された、磨耗センサーを収容する凹部４ｃは、この変形例でも同様に示されている。

図８は、本発明に係る板ばねの更なる変形例を示す。

特に、ばね１００は、上述されたばね１と殆ど同じであり、共通した部分については、同じ参照符号で示す。また、ばね１００は、比較的ディメンションが大きい拘束ピン８００を収容する座部７００を備えた第１の橋部３００を有する。

しかし、この変形例では、ばね１００が過熱されるのを防ぐために、部分３００に、通気開口部３０１が形成されている。

注意したいのは、ここまでに説明した全ての実施形態において、本発明に係るばねが、従来技術の十字形ばねと全く異なっている点である。実際に、従来技術の十字形ばねと異なり、板ばね１、１０、１００もしくは１１０は、ほぼＨ字形であり、Ｈ字の２つの平行なアーム部２は、伝達アーム部２によって表わされる。これらアーム部の間の橋部は、第１部材３、３００によって表わされる。

即ち、スラスト部材は、第１部材に対して横方向に方向付けられた、即ち、第１部材から離れるように延びた伝達アーム部によって、ピンのための座部となる１部材に接続されている。

図１０は、本発明のばねの更なる変形例を示す。

上述したばね１、１０、１００及び１１０と異なり、ばね１２０は、ほぼＸ字形である。

特に、伝達アーム部２２０は、概してブレーキディスク６００の方に向かって細くなるように構成されている。

伝達アーム部の両端部は、上述した実施形態を参照して説明したのと同様に、スラスト部材５００を全体に支持している。

また、注意したいのは、２つのスラスト部材５００が、夫々のパッド４００の上面４００ａ上で共通軸Ｙ−Ｙに沿って夫々配置されている点である。

更に、伝達アーム部２２０は、上述した伝達アーム部２と同様に、ほぼ波形の側面を有する。

上述した伝達アーム部２２０は、上述したピンと似た拘束ピン８８０を収容するための座部７７０が設けられた第１部材３３０によって接続されている。

特に、伝達アーム部２２０は、第１部材３３０によって、共通軸Ｙ−Ｙ上に位置するスラスト部材５００の間の開口部２２０ｃと、ディスク６００の両側面に配置されるスラスト部材５００の間の開口部２２０ｂとを形成するように互いに接続されている。

上述したように、座部７７０は、また、拘束ピン８８０による負荷に晒される領域７７１を有する。

一実施形態に関れば、板ばね１２０は、ばねのプレートの片を切欠して曲げることによって形成された第１部材３３０の高さに形成された付属部３３１を有してよく、これによって、パッド４００の磨耗度を表わす任意のインジケータ（図示されず）のケーブル用のリテーナを形成する。

注意したいのは、更なる実施形態では、ばね１２０によって、パッド４００に、パッドを保持するように拘束ピン８００と係合するスロット４０１が、これらがディスク６００に面するように設けられ得る点である。

この場合、当然ながら、パッド４００は、前述した実施形態を参照して説明されたように、キャリパボディに形成された座部内に収容される必要がない。

また、各パッドは、磨耗センサーを収容するための上述した凹部に類似した凹部４０２を有する。

説明した本発明の様々の実施形態に関れば、開口部２ｂ、２２０ｂ、２２０ｃは、また、ばね１、１０、１００、１１０もしくは１２０の周辺エッジの凹部として規定され得る。

特に、開口部２ｂ、２２０ｂ、２２０ｃは、効果的には、少なくとも実質的にブレーキディスク６、６００の近くに形成される。

図１１は、本発明の更なる変形例に関って、ばね１３０が、４つの伝達アーム部２４０によって互いに接続された２つの第１部材３４０を有しているのを示す。

第１部材３４０は、２つのパッド４４０の上方かつこれらの間にほぼ平行に延び、拘束ピン８４０を収容する座部７４０を夫々有している。

上述された実施形態を参照して説明されているように、各座部７４０は、また、拘束ピン８４０による負荷を受ける少なくとも１つの領域７４１を有する。

伝達アーム部２４０は、夫々のパッド４４０の上面４４０ａの軸Ｂ−Ｂに夫々沿って対をなして長手方向に位置され、第１部材３４０の間に２つの接続アーム部を形成している。

更に、伝達アーム部２４０は、スラスト部材５４０を支持する接続部２４１によって互いに端と端とが接続されている。

スラスト部材５４０は、上述したスラスト部材に一致する。

伝達アーム部２４０は、好ましくは、上述した実施形態を参照して説明したのと同じ通気ウインドウ２４０ａを有する。

本発明のこの変形例によって与えられる利点は、上述された実施形態において説明された開口部が、この変形例では、図３に符号９１で示されたものと同様のキャリパボディ（図示されず）の上開口部とほぼ一致する単一の大きな開口部２４０ｂによって説明される点である。

即ち、ばねの一部分は、キャリパボディの上ウインドウの縁部に従う。

実際に、丁度説明した板ばね１３０は、第１部材３４０と伝達アーム部２４０との夫々によって表わされる２対の互いに平行な側面として配置された４つの側面を有する通気用通路２４０ｂを規定している。

更なる他の実施形態に関れば、板ばねは、全体を通して、第１部材３、３００、３３０及び３４０として表わされた少なくとも１つの部材によって表され得る。この第１部材は、ブレーキディスク６、６００、６４０に面するパッド４、４００、４４０の作用面に対して横方向に位置されており、この第１部材から、伝達アーム部２、２２０、２４０で表わされるいくつかのアーム部が延びて、パッドの上面４ａ、４００ａ、４４０ａで終端し、スラスト部材５、５００、５４０を支持している。

本発明に係る板ばねは、効果的に、当分野で広く知られている技術に関って、例えばばね鋼などの金属の単一片から形成される。

本発明の板ばねは、代わって、例えばリベット、接着剤及び制御可能なジョイントなどの従来の接続手段によって互いに接続された複数の部分から構成されてもよい。

上述されたばねの特別な実施形態は、上述された通気用ウインドウ及び開口部の特性を保持しながらも、選択もしくは特別な要求に従って変えられ得る。

上述された説明によって理解され得るように、本発明に係る板ばねは、この説明の導入部で参照された必要性を満たし、従来技術の板ばねの欠点を克服することができる。

必然的に、偶然かつ特定の要求を満たすために、当分野の当業者が、上述された板ばねの多くの変形例を適用してよいが、そういった全ての変形例は、添付請求項で規定された本発明の範囲内に収まる。

（Ａ）は、本発明に係る板ばねの下からの図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のばねの正面図であり、（Ｃ）は、（Ａ）のばねの側面図である。 対応するパッドと結合された図１（Ａ）のばねの斜視図である。 図１（Ａ）乃至図２の板ばねを有するブレーキディスクのためのキャリパの分解図である。 組立てられた状態の図３のキャリパの斜視図である。 組立てられた状態の図３のキャリパの上面図である。 （Ａ）は、本発明に係る板ばねの第１の変形例を下から見た図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のばねの正面図であり、（Ｃ）は、（Ａ）のばねの側面図である。 対応するパッドと結合された図６（Ａ）のばねの斜視図である。 対応するパッドと結合された板ばねの第２の変形例の斜視図である。 対応するパッドと結合された板ばねの第３の変形例の斜視図である。 対応するパッドと結合された板ばねの第４の変形例の斜視図である。 対応するパッドと結合された板ばねの第５の変形例の斜視図である。

Claims (20)

1. ブレーキディスク（６；６００；６４０）にまたがって延びるキャリパボディ（９）を有するブレーキシステムのパッド（４；４００；４４０）のための板ばね（１；１０；１００；１１０；１２０；１３０）であって、前記パッド（４；４００；４４０）をブレーキディスクから離れるようにかつ下方に付勢し得るスラスト部材（５；５００；５４０）と、ばね（１；１０；１００；１１０；１２０；１３０）をキャリパボディ（９）上に拘束し、座部（７；７００；７７０；７４０）の少なくとも１領域（２１；７７１；７４１）に負荷をかける拘束手段（８；８００；８８０；８４０）を収容する少なくとも１つの座部（７；７００；７７０；７４０）を有した少なくとも１つの第１部材（３；３００；３３０；３４０）とを具備する板ばねにおいて、ばねの負荷を伝達する伝達アーム部（２；２２０；２４０）が、前記座部（７；７００；７７０；７４０）の少なくとも１領域（２１；７７１；７４１）から夫々延び、各伝達アーム部は、開口部（２ｂ；２２０ｂ；２４０ｂ）がばねに形成され、これら開口部がばねが動作状態のときにブレーキディスク（６；６００；６４０）の近くに位置されるように、夫々のスラスト部材（５；５００；５４０）までほぼ直線上に延びており、
   前記伝達アーム部（２；２４０）は、各パッド（４；４４０）の上面（４ａ；４４０ａ）の直線軸（Ｘ−Ｘ；Ｂ−Ｂ）に沿って長手方向に延びており、
   前記スラスト部材（５；５００；５４０）は、前記伝達アーム部（２；２４０）を下方に折曲することにより形成されていることを特徴とする板ばね。
2. 前記各スラスト部材（５；５００；５４０）は、各々の伝達アーム部（２；２２０；２４０）によって少なくとも１つの座部（７；７００；７７０；７４０）に個々に接続されている請求項１の板ばね（１；１０；１００；１１０；１２０；１３０）。
3. 前記伝達アーム部（２；２２０）は、ばねの終縁部に凹部を形成することにより前記開口部（２ｂ；２２０ｂ；２２０ｃ）を形成するようにスラスト部材（５；５００）と接続している請求項１もしくは２の板ばね（１；１０；１００；１１０；１２０）。
4. 前記開口部（２ｂ；２２０ｂ）を形成している前記凹部は、ブレーキディスク（６）の近くに配置される請求項３の板ばね（１；１０；１００；１１０）。
5. 前記少なくとも１つの第１部材（３；３００；３３０；３４０）は、拘束手段（８；８００；８８０；８４０）のための座部（７；７００；７７０；７４０）を実質的に構成している請求項１乃至４のいずれか１の板ばね（１；１０；１００；１１０；１２０；１３０）。
6. 前記少なくとも１つの第１部材（３；３００；３４０）は、２つのパッド（４；４４０）間の橋部として延びる請求項１乃至５のいずれか１の板ばね（１；１０；１００；１１０；１３０）。
7. 前記第１部材（３００）は、少なくとも１つの通気用開口（３０１）を有する請求項１乃至６のいずれか１の板ばね（１００）。
8. 前記キャリパボディ（９）の座部のポケットの肩部の夫々にパッド（４）を支持させるための受け手段（１２）を具備する請求項１乃至６のいずれか１の板ばね（１０；１１０）。
9. 前記受け手段（１２）は、パッド（４）の、ブレーキディスクとは反対側の後端部（４ｂ）に近接して配置された伝達アーム部（２）の端部から夫々延び、また、これら受け手段は、複数の付属部（１２ａ）を有し、これら付属部は、パッド（４）の後端部（４ｂ）に当接する複数のフック形状の部分（１２ｂ）で夫々終端している、請求項８の板ばね（１０）。
10. 前記フック形状の部分（１２ｂ）は、橋部（１２ｃ）によって互いに接続されている請求項９の板ばね（１０）。
11. 前記受け手段は、伝達アーム部（２）の端部から延びてパッド（４）の後端部（４ｂ）に当接するフック形状の部分（１２ｂ）から構成されている請求項８の板ばね（１１０）。
12. 前記伝達アーム部（２２０）は、前記第１部材（３３０）に接続され、ブレーキディスク（６００）に向うのに従って細くなり、直線軸（Ｙ―Ｙ）にある複数のスラスト部材（５００）の間の通気用通路（２２０ｃ）と、ディスク（６００）の両側に位置される複数のスラスト部材（５００）の間の通気用通路（２２０ｂ）とを形成している請求項１乃至５のいずれか１の板ばね（１２０）。
13. パッド（４００）の磨耗度を示すインジケータのケーブルのためのリテーナを形成するようにばねのプレートの片を切欠して曲げることによって、前記第１部材（３３０）に形成された付属部（３３１）を具備する請求項１２の板ばね（１２０）。
14. ２つのパッド（４４０）の上方でほぼ平行に、かつこれらパッドに対して横方向に延びる２つの第１部材（３４０）を具備する請求項１乃至６のいずれか１の板ばね（１３０）。
15. 前記伝達アーム部（２４０）は、夫々のパッド（４４０）の上面（４４０ａ）の直線軸（Ｂ−Ｂ）に沿って対をなして長手方向に位置され、２つの第１部材（３４０）の間に２つの接続アーム部を形成する請求項１４の板ばね（１３０）。
16. 前記２つの伝達アーム部（２４０）は、スラスト部材（５４０）を支持した接続部（２４１）によって互いに端と端とが接続されている請求項１４もしくは１５の板ばね（１３０）。
17. 前記伝達アーム部（２；２２０；２４０）は、通気ウインドウ（２ａ、２２０ａ；２４０ａ）を有する請求項１乃至１６のいずれか１の板ばね（１；１０；１００；１１０；１２０；１３０）。
18. ばね鋼でできている請求項１乃至１７のいずれか１の板ばね（１；１０；１００；１１０；１２０；１３０）。
19. 請求項１乃至１８のいずれか１の板ばね（１；１０；１００；１１０；１２０；１３０）を具備するディスクブレーキキャリパ（９）。
20. 請求項１８のディスクブレーキキャリパを具備し、ブレーキディスク（６；６００；６４０）と結合される車両ブレーキシステム。

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