JP4320400B2 - ディスクブレーキ用ディスクベルの連結構造 - Google Patents

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Description

本発明は、ベルと連結されるブレーキバンドを有するタイプのディスクブレーキ用ディスクに関するものである。
多くのディスクブレーキ用ディスクは、現在、ブレーキトルクを発生させるためにディスクブレーキ・カリパスが作用するブレーキバンドと、ホィールハブに固定されてブレーキバンドと接続されるベルとの二部品の製造のために調整されている。
バンドとベルとの接続は、バンドからベルへのブレーキトルクの伝達を実現するものであるため、極めて重要である。
バンドとベルとの間の接線方向での規制(tangential restraint)は、極めて簡単な構造で、従って、製造コストが安い、バンドとベルとの間の接線方向規制システムを確保するために、ベルの各座部(seat)に嵌め込まれる突起を備えたブレーキバンドを有するシステムによって達成されている。
然しながら、それらのシステムは、バンドとベルとの間の相対的な軸線方向の位置決めを実現するための適切な構造を提供するものでなければならない。
バンドとベルとの間の相対的な軸線方向の位置決めを確実にし、同時に、少なくとも接続によって影響を受ける部分においてバンドとベルの構造的な完全性を保持しつつ長い作動寿命を確実にすることに加えて、簡単で安価な構造の、バンドとベルとの連結システムを特に提供するが必要とされている。
本発明の根底をなす課題は、上述した必要性を満足させ、同時に、従来技術に関連して上述した問題点を解消するような構造的且つ機能的な特徴を有するディスクブレーキ用ディスクを創作することにある。
この課題は、請求項1に記載のディスクブレーキ用ディスクによって解決される。本発明の更なる具体例は、従属請求項に記載されている。
本発明に係るディスクブレーキ用ディスクの更なる特徴及び利点については、好適で非限定的な実施形態に関する後述の説明を参照することにより、明確になるであろう。
添付図面を参照すると、参照符号1で示したディスクブレーキ用ディスクは、主にオートバイに用いられるものである。
ディスク1は、中央軸線XXを中心として対称になっていて且つ軸方向へ延びている。このディスク1は、ブレーキバンド20と、構造上ブレーキバンドとは別体のものとして形成されていて、ブレーキバンド20と連結させることができるベル60とを有している。
ブレーキバンド20は、適切な連結手段によってベル60に取り外し自在に接続することができる。更に、ベル60は、ディスクブレーキの取付け状態において、ベルをホィールハブに確りと且つ取り外し自在に固定することのできる適切な固定手段によってホィールハブに接続するものとして構成されている。
ブレーキバンド20は、前側ブレーキ面22’と反対側ブレーキ面22”とにより区画されたリング22を有し、これら前側ブレーキ面22’と反対側ブレーキ面22”は略平坦でディスク1の回転軸線XXと交差する方向へ延びている。
前側ブレーキ面22’と反対側のブレーキ面22”は、ブレーキトルクを発生させるためにディスクブレーキ・カリパス(disk−brake caliper)(図示せず)と協働し、車輪にブレーキをかけるために、発生したブレーキトルクは、連結手段によってブレーキバンド20からベル60へ伝達され、適切な固定手段によってベル60からホィールハブへ伝えられる。
また、ブレーキバンド20は、バンドのリング22からディスク1の回転軸線XX方向へ突出した少なくとも一つの突起24を有している。
好ましい実施形態においては、ブレーキバンドは、好ましくは5〜12個の範囲内で必要に応じて個数を変えてもよい複数の突起24を有し、これら突起は、好ましくは、軸線XXを取り囲むように一定の間隔を置いてリング22に配列されている。
突起24は自由な前側面24’と反対側の接合面24”とにより区画されていて、これら前側面24’と接合面24”は略平坦でディスク1の回転軸XXと交差する方向へ延びている。
突起24は、好ましくは、第一の側面26と周回りで第一の側面と反対側に位置する第二の側面とにより区画されている。
ブレーキバンドの好ましい実施形態においては、突起24の第一の側面及び第二の側面は、略平坦で、互いに平行になっているのが好ましい。
ブレーキバンドのその実施形態においては、突起の両側面は、平らで、突起24の中央放射軸線によって規定される突起の半径RRと平行になっている。
ディスク1のベル60は、ベル60をバンド20に連結するための環状周囲部62を有している。
環状部62は、前側接続面62’と反対側の位置決め面62”とにより区画され、これら面は、略平らで、ディスクの回転軸線XXと交差する方向に延びている。
ベル60の環状部62は、ブレーキトルクをブレーキバンドからベルへ伝えるためのバンド20の突起24を収容するのに相応しい少なくとも一つの座部(seat)64を有している。
ベル60の座部62は、第一の側面66と第二の側面68とにより区画され、これら側面は、夫々、バンド20の突起24の第一側面26と第二の側面とに都合よく係合するのに相応しいように形成されている。
また、ディスク1は、ブレーキバンド20の接合面24”のアバットメントとして相応しい少なくとも一つのアバットメント部材(abutment element)を有している。
好ましい実施形態においては、ディスク1のアバットメント部材はプレート82により構成されていて、このプレート82は、好ましくはリベット,ピン,接着剤,溶接等のような接続手段84’によりディスク1のベル60に確りと固定されている。
アバットメントの好ましい実施形態においては、プレート82は、ベル60の環状部62の位置決め面62”の部位でベル60に確りと固定されている。
プレート82は、各座部64内に収容されたバンド20の各突起24を軸線方向で支えるアバットメントを構成するのに好適な位置決め壁を構成するようにベルの各座部64の第一の側面66と第二の側面68との間に掛け渡す「橋」として配置するのが好ましい。
また、ディスク1は、バンド20とベル60と協働してバンドとベルトの連結状態を維持させるための連結手段84を有している。
連結手段84は、固定部86と作動部88とを有している。
固定部86はベルと協働してベルの環状部62の前側接合面62’を押圧し、作動部88はブレーキバンド20と協働してバンドの突起24の前側自由面24’に作用する。
好ましい実施形態においては、固定部86と作動部88は、可撓性部90によって互いに接続された単一の部品として構成されている。
好ましくは、固定部86は、ほぼプレート状に形成され、各座部64が設けられたベル60の環状部62の部分に配置するのに相応しいものとして構成されている。
また、固定部86は窓92を有し、この窓92は、好ましくは正方形或いは長方形に形成され、固定部86の略中央位置に配置されている。
更に、固定部86は接続耳94’,94”を有し、これら接続耳は、好ましくは窓部92の両側に配置されている。その接続耳は、好ましくは夫々接続穴96’,96”を有している。
作動部88は可撓性部90を介して固定部86に接続されて、固定部86から延びている。可撓性部90は、凹面側が固定部86と向き合う湾曲部96を構成するように形成されている。
換言すれば、作動部88は、固定部86に接続され、固定部86から延びて、更に固定部86の方向に向かって折れ曲がり、固定部と可撓性部との間に湾曲部96が構成されている。
作動部88は、好ましくはプレート状に形成されて、可撓性部90から突出している。
連結手段84が変形されていない状態、即ち、連結手段が取り付けられる前の状態においては、作動部88は可撓性部90から突出して、固定部86に設けられた窓部92を貫通して延びている(図3a及び図3b参照)。
換言すれば、変形されていない状態においては、連結手段84の作動部88は、固定部86に設けられた窓92を貫通して延びるように連結手段の固定部86を横切って位置している。
好ましい実施形態においては、連結手段84の作動部88は、都合のいいことに、作動部の長さ方向に沿って好ましくは寸法が変化した横断面積を有している。換言すると、可撓性部90と接続されている部位の作動部の接続横断面98は、作動部の先端部の横断面100よりは幅広になっている。
上述したように横断面積が変化した作動部88は、自由面102’と、連結手段の湾曲部96に面した内側面102”とにより区画された略台形状に形成されている。
また、連結手段84の作動部88は、その先端において作動部88より突出して広幅になっている湾曲側面を備えた接触突部106を有している。
ディスク1を取り付けた状態においては、ブレーキバンド20とベル60との間に、ブレーキトルクをブレーキバンド20からベル60へ伝達するのに相応しい接線連結(tangential coupling)と、バンドとベルトとの間の安定した相対的な軸線方向の位置決めを確実にするのに相応しい軸線方向連結(axial coupling)とを構成するようにブレーキバンド20とベル60は接続されている。
特に、ブレーキバンド20の各突起24は、突起24の第一の側面26とその第一の側面26と反対側の第二の側面とが対応の座部64の第一の側面66と第二の側面68とに夫々対向するようにその対応の座部64内に収容されている。
更に、突起24と座部64は、突起の第一の側面26と座部の第一の側面66との間及び突起の第二の側面と座部の第二の側面68との間に適切な隙間ができるように連結されている。
ベル60の位置決め面62”に確りと固定され且つ各座部64に対して「橋」として接続配置された各プレート82は、座部内に収容された突起24のアバットメントを構成している。
特に、バンド20は、突起24の接合面24”がプレート82と向き合って位置するように、ベル60に連結されている。こうして、突起24は、接合面24”がプレート82に支えられた状態で、プレート82と軸線方向で接触している。
各連結部材84は、その連結部材84の固定部86を各座部64が形成された部位の所でベルの環状部62に接続することによって、ベル60に確りと固定されている。
換言すると、連結部材84は、連結部材の窓92が座部の方向へ向くようにして固定部86の接続耳94’,94”を座部64にまたがらせて固定することによりベル60に確りと固定されている。こうして、連結部材の作動部88は、座部64内に収容された突起24の自由な前側面24’の方向へ延びた状態となる。
連結手段84が変形していない状態においては、固定部86から突出した作動部88は、可撓性部90によって固定部86の方向へ折れ曲がり、窓92が形成されている固定部86の部位を貫通して延びている。
ベル60に確りと固定された連結手段84は、座部64内に収容された突起24と相互に作用し合って変形された状態になる。
変形された状態においては、突起24との相互作用によって接触突部106が窓92の方向へ付勢された状態で作動部88は曲げられている。
この状態では、作動部88の跳ね返り(spring−back)により、突起24が、ベルに確りと固定されたプレート82に対して押し付けられ、それにより、バンド20のベル60に対する軸線方向での接続状態が維持され、バンドとベルと間の軸線方向での相対的な位置決めを可能にする。
特に、変形された状態においては、連結手段84の作動部の接触突部106が突起24の自由面24’に作用し、接触突部106は連結手段の作動部88及び可撓性部90の折れ曲がりにより発生する弾発力を受ける。
換言すると、変形した状態においては、可撓性部90の変形によって作動部88の折れ曲がりが増し、それ故、変形されない状態からかなり偏位しても弾発力によって作動部は突起24に作用することが可能となる。
取り付け状態においては、作動部88が変形されていない状態からかなり偏位して弾発力が増大して弾発力が強くなっても、突起に対する連結手段の作用は、直線状の弾性力として発揮される。
ディスクの使用中に軸線方向へのわずかな移動があった場合或いは大きな加工誤差(working tolerance)により突起又は座部の軸線方向の厚さにかなりのバラつきがあった場合に、突起の部分に夫々配置された複数の連結手段によって弾発力が発生させられても、互いに略等しいそれらの弾発力によってブレーキバンドは接合状態に維持される。
バンド20がベル60に取り付けられて、プレート82と連結手段84とによって構成された構造によって軸線方向への移動が規制された状態においては、連結手段84の接触突部106と突起24の自由面24’との間に加えて、突起24の接合面24”とプレート82の板面との間にも摩擦力が発生する。
換言すれば、連結手段84によって突起24に及ぼされる軸方向力によって、連結手段84の接触突部106と突起24の自由面24’との間及び突起24の接合面24”とプレート82の板面との間の強制的な接触が達成される。
この強制的な接触によって、摩擦力が発生させられる。
ブレーキをかけている最中に、バンド20に発生するブレーキトルクは、バンド20の各突起24とベルの各座部との間の連結構造とベルとによって、ホィールハブへ伝達される。
特に、ブレーキをかけている最中に、(移動の方向に従って選択的に)突起24の第一の側面26又は第二の側面を座部64の第一の側面66又は第二の側面68に向かって移動させるように、ブレーキトルクがバンド20に作用して、ベル60にブレーキ動作を生じさせる。
突起24の第一の側面26又は第二の側面と座部64の第一の側面66又は第二の側面68との接続は、突起24の両側面の略全体に亘って達成され、それにより大きな接触面を確保することができる。
ベルへのブレーキトルクの伝達は、面24’,24”に挟まれた突起24の全幅を利用することに基づく良好な構造的強度を備えた極めてコンパクトな構造によって各座部64内に収容された各突起24によって実現される。
バンド20の突起24と連結手段84との間に加えてバンド24の突起24とプレート82との間にも発生する摩擦力によって、突起24が座部64の第一の側面66又は第二の側面68に対して押し付けられて、各座部における突起との隙間によってもたらされる動きが阻止される。
要約すると、摩擦力は、バンド20をベルとの関係で周回りの一定位置に維持させるよう機能して、各座部における突起との隙間によって許容される動きによってもたらされる動作中のディスクの雑音を防止することができる。
極めて特異なことに、本発明によるディスクブレーキ用ディスクは、ディスクのバンドとベルとを連結する連結構造を有し、その連結構造が、バンドとベルとの間の相対的な軸線方向の位置決めを確実にし、同時に構成が簡単で安価なものであるばかりでなく、少なくとも連結によって影響を受ける部分においてバンドとベルとの構造的な完全性を確実なものにすることができる。
バンドとベルとの軸線方向の相対的位置決め構造は、実際に都合よくディスクと結合させることができ、そのために、バンドに設けられた突起と突起を収容するベルの座部との連結によって、バンドとベルとの間の接線方向での規制を達成することができる。
好都合なことには、バンドとベルとの間でのブレーキトルクの伝達のために突起の周方向の全幅と座部の周方向の全幅とを利用することにより、高い構造的強度をもった接線方向での規制を可能にする。実際に、突起は、構造上磨耗することがなく、ブレーキトルクの伝達に完全に係わり合いをもつものであることが明らかである。
更に、バンドとベルとの軸線方向の相対的位置決め構造は、連結手段を接続するためにバンド又はベルに対して施される複雑な機械的加工を避けて、ディスクへの接続を可能にする。
それ故、軸線方向の相対的位置決め構造は、高張力鋼又は高硬度鋼或いは機械加工が難しい公知の複合材にて作られたブレーキバンドであっても、安価で技術的に便利な実施形態の具体化を可能にする。
本発明の別の有益な特徴によれば、本発明による軸線方向の位置決め構造は、接線方向での規制を確保する突起と座部との結合を妨げることがない。
換言すれば、この構造は、突起の両側面又は座部の両側面と接触していない部材を備え、それ故、使用中に、それらの部材が突起の両側面又は座部の両側面に対して作用することによりそれらの面に切断,磨耗等を発生させることを防止する。
本発明の更に別の有益な特徴によれば、本発明による軸線方向の位置決め構造は、バンドとベルトの間の相対的な角運動を制限して、ディスクの雑音を除去又は少なくとも規制する。
換言すれば、連結手段を突起に作用させて、ベルに確りと固定されたアバットメントに対して突起を押し付ける軸方向力によって、ベルに対するバンドの角運動を防止する摩擦力を発生させて、ディスクの雑音を除去することができる。
取り付け時に各突起は隙間をもって各座部内に収容され、それ故、ディスクを初めに使用した時に、突起の両側は、座部内で座部と接線接触し、連結手段と突起との間に発生する摩擦力によって、その位置に維持されたままとなることは事実上明らかである。
更に、この有益な特徴によれば、突起とアバットメント部材との間に加えて、突起と連結手段との間にも生じる摩擦力によって、何らかの振動を抑えることができる。
更に、有益なことには、バンドとベルとの間の軸線方向位置決め構造は、ブレーキアクションによる加熱によってブレーキバンドが放射方向へ膨張するのを妨げることがない。
更に有益な特徴によれば、本発明による相対的な軸線方向位置決め構造によって、突起の軸方向の厚さとベルの環状部の軸方向の厚さについてかなり大きな加工誤差を設定することができる。
換言すれば、連結手段の作動部を変形していない状態からかなり偏位した状態に維持させるところの、突起に作用する作動部の直線状の弾発アクションによって、突起の大きな加工誤差とベルの環状部の大きな加工誤差を埋めることができる。
勿論、予期しない特別な条件を満足させるために、当業者は、上述したディスクブレーキ用ディスクに種々の修正及び変更を加えることができる。
例えば、本発明に係るディスクの一例においては、既述した軸線方向位置決め構造を全ての突起と全てのベルとの接続に用いることができる。
本発明に係るディスクブレーキ用ディスクの別の変形例によれば、既述した軸線方向位置決め構造は、複数の突起とベルとの接続のうちの何れかを軸線方向で規制しないままにするように、一つおきに、突起とベルトとの接続に適用される。
既述したディスクブレーキ用ディスクに対して当業者によって加えられる更なる変形例及び修正例は、特許請求の範囲によって限定される本発明の保護範囲内に含まれるものと考えられる。
部品が外された状態の、バンドとベルとバンドとベルとを連結するための手段とを有するディスクの斜視図である。 組み立てられた状態の図1に示したディスクの斜視図である。 変形されていない状態、即ち、組み立て前の図1に示した連結手段を側方から見た斜視図である。 図3aに図示した連結手段を上方から見た斜視図である。 図2に示したディスクの平面図である。 図4に示したA線に沿った部分が断面で示されているディスクの拡大図である。
符号の説明
1 ディスク
20 ブレーキバンド
22 バンドのリング
24 突起
24’ 突起の自由な前側面
24” 突起の反対側の接合面
60 ベル
62 ベルの環状部
62’ 環状部の前側接続面
62” 環状部の反対側の位置決め面
64 座部
82 アバットメント部材
84 連結手段
86 連結手段の固定部
88 連結手段の作動部

Claims (21)

  1. 回転軸線(XX)を有するディスクブレーキ用ディスク(1)であって、
    前記ディスク(1)の前記回転軸線(XX)に向かって突出し且つ前側自由面(24’)と反対側の接合面(24”)とによって区画された突起(24)を備え、カリパスと協働してブレーキトルクを発生させるためのブレーキバンド(20)と、
    前側接続面(62’)と反対側の位置決め面(62”)とにより区画された環状部(62)を備えたベル(60)と、
    前記バンド(20)の前記接合面(24”)を支えるアバットメント部材(82)と、
    前記バンド(20)を軸線方向へ常時付勢して前記バンド(20)を軸線方向で前記ベル(60)と接触した状態に維持させるための連結手段(84)とを有し、
    前記環状部(62)が、前記ブレーキトルクを前記バンド(20)から前記ベル(60)へ伝達するために前記バンド(20)の前記突起(24)を収容する座部(64)を備えたディスク(1)において、
    前記連結手段(84)が、前記ベル(62)の前記前側接続面(62’)と接して前記ベル(60)と協働する固定部(86)と、前記ブレーキバンド(20)と協働し、前記ベル(60)の前記座部(64)内に収容された前記突起(24)の前記自由な前側面(24’)に作用して、前記バンド(20)の前記突起(24)の前記接合面(24”)を前記ディスク(1)の前記アバットメント部材(82)に常時接触させた状態に維持させるための作動部(88)とを有していることを特徴とするディスクブレーキ用ディスク(1)。
  2. 前記突起(24)が第一の側面(26)と第二の側面とによって周方向で区画され、それら第一の側面(26)と第二の側面が、略平坦で、前記突起(24)の中心放射軸線(RR)に対して平行になっている、請求項1に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  3. 前記座部(64)が、前記突起(24)の前記第一の側面(26)と第二の側面と係合される第一の側面(66)と第二の側面(68)とによって周回りで区画されている、請求項2に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  4. 前記突起(24)が周回りで隙間を置いて前記ベル(60)の前記座部(64)内に収容されている、請求項1に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  5. 前記連結手段(84)の前記固定部(86)が、前記ベル(60)に確りと固定されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  6. 前記連結手段(84)の前記固定部(86)が、前記座部(64)が設けられた前記ベル(60)の前記環状部(62)の前側接続面(62’)に、接続手段(84’)によって確りと固定されている、請求項5に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  7. 前記連結手段(84)の前記作動部(88)が、前記ディスク(1)の前記バンド(20)を軸線方向へ常時付勢している、請求項5又は6に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  8. 前記連結手段(84)の前記作動部(88)が、前記ディスク(1)の前記バンド(20)を軸線方向へ常時付勢して、前記座部(64)内に収容されている前記突起(24)の前記自由面(24’)に作用している、請求項7に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  9. 前記アバットメント部材(82)がプレートを含んでいる、請求項1〜8のいずれか一項に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  10. 前記プレート(82)が、前記ベル(60)の前記環状部(62)の前記位置決め面(62”)の部位において前記ベル(60)に確りと固定されている、請求項9に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  11. 前記プレート(82)が、前記座部(64)に対し橋として配置されて、前記座部(64)内に収容された前記突起(24)を軸線方向で支えるアバットメントとして機能する位置決め壁を構成している、請求項10に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  12. 前記連結手段(84)の前記作動部(88)が、前記突起(24)を前記プレート(82)方向へ付勢し、前記固定部(86)が前記ベル(60)を反対方向へ引っ張っている、請求項1〜11のいずれか一項に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  13. 前記連結手段(84)の前記作動部(88)が、可撓性部(90)によって前記固定部(86)に接続されている、請求項1〜12のいずれか一項に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  14. 前記連結手段(84)の前記作動部(88)が、前記固定部(86)に接続されて、前記固定部(86)に向かって折れ曲がって少なくとも一つの湾曲部(96)を構成している、請求項1〜13のいずれか一項に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  15. 前記固定部(86)が窓(92)を有している、請求項1〜14のいずれか一項に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  16. 前記ディスク(1)の取り付け状態において、前記連結手段(84)の前記固定部(86)が、前記窓(92)が前記座部(64)に面するように、前記座部(64)をまたがって配置されている、請求項15に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  17. 前記連結手段(84)が変形されていない状態において、前記作動部(88)が、前記固定部(86)から延び、前記固定部(86)に向かって折れ曲がり且つ前記窓(92)の部分において前記固定部(86)を貫通して延びている、請求項15に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  18. 前記作動部(86)が、先端部に接触突部(105)を有している、請求項1〜17のいずれか一項に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  19. 前記固定部(86)が、前記固定部(86)を前記ベル(60)に接続するための接続耳(94’,94”)を有している、請求項1〜18のいずれか一項に記載のディスクブレーキ用ディスク(1)。
  20. 前記バンド(20)が、自己通気性ディスク用のバンドである、請求項1〜19のいずれか一項に記載のディスクブレーキ用ディスク。
  21. 請求項1〜20のいずれか一項に記載のディスクを有するディスクブレーキ。
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