JP4353722B2 - ディスクブレーキ用作動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクブレーキの作動装置（加圧装置）に関する。本発明は、より詳しくは、作動軸と直交する作動シャフトと、作動シャフトを作動軸の方向に可動な作動部品上に支持するための第１支持部と、側壁上に作動シャフトを支持するための第２支持部とを有するディスクブレーキの作動装置において、前記第１及び第２支持部が作動シャフト上に円弧形状支持面を有し、これらの面は同一方向に曲がっているがその仮想中心の位置は一致しておらず、また、前記第１及び／又は第２支持部が作動軸に対して直交して移動できる支持部品を有していることを特徴とするディスクブレーキの作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述した形式のブレーキ作動装置は、例えば、ドイツ特許第４４ ３０ ２５８Ｃ１から知られている。この作動装置は所謂直線作動装置と呼ばれ、作動シャフトが動き始めると同時に、作動部品が直線状に移動されるように設計されている。ドイツ特許第４４ ３０ ２５８Ｃ１によれば、この作動部品は、ブレーキライニングをディスクブレーキのブレーキディスクに加圧するスラスト片である。この形式の直線式作動装置は、揺動式作動装置よりもかなり優れた点を発揮する。
【０００３】
更に他の直線式作動装置は、ドイツ特許第２６ １４ ３２１Ｃ２、ヨーロッパ特許第６１４ ０２４Ｂ１、ヨーロッパ特許第５８９ ２０６Ｂ１からも公知である。
【０００４】
ドイツ特許第４４ ３０ ２５８Ｃ１の作動装置は、上記したスラスト片を、キャリパー内にディスクブレーキ面に対して平行に有する。スラスト片は、少なくとも一つの伸長可能なスラストスピンドルを有する。キャリパー内で、スラスト片は、それが適当なベアリングによって作動シャフトを保持できるように、ブレーキ軸に対して平行な少なくとも一つの摺動面上に支持され且つ案内される。このベアリングは、作動シャフトの回転の中心を画定する。作動シャフトは更に、ブレーキディスクから遠く離れて向かい合った側で、キャリパー端部上の自由に回転するローラーによって支持される。作動装置は、少なくとも一つの圧縮スプリングによってキャリパーの背面に対してテンションが掛けられている。その結果、すべての部品は、互いに押し合った状態で所定位置に載置されることになる。作動シャフトは、このように、スラスト片によって支持又は保持されることになる。
【０００５】
変位が直線状となるために、上で挙げたすべての作動装置は、カムとして機能する特別な外形又は輪郭を有したブレーキシャフト又は特別なブレーキ支持システムの何れかを有する。すべての作動装置に共通することは、支持部品がリニアコンタクトによって支持されることである。ブレーキシャフトがどのように支持されるかによって、このリニアコンタクトは、キャリパーの背面上（ピボットベアリングが作動部品上にあるとき）、又は作動部品の上（ピボットベアリングがキャリパー上にあるとき）の何れかに設けることができる。
【０００６】
これらの作動装置に設けられた付勢ユニットが作動シャフトを（適当な回転レバーによって）回動したとき、作動シャフトは移動量が増し、そしてスラスト片はこれに応じて、少なくともその一つが設けられている加圧スピンドルによってブレーキライニングに対して押圧される。付勢カムを具えた作動シャフトが支持されるいう特別な方法によることの結果、カムが特別な設計となっていること及びキャリパー上にローラーがあることの結果として、ブレーキディスク方向へのほぼ完全な直線運動が確実となっている。
【０００７】
上で述べた原理は、ブレーキの実際の動作においてほぼ信頼性がある動作をすることが分かった。その理由は、その原理が、スラスト片を保持する作動シャフトがキャリパー内の固定中心軸の周りを回るようになった、異なって設計された偏心作動装置の不都合な揺動運動を避けることができるからである。
【０００８】
上で説明した各リニア作動装置は、しかしながら、リニアコンタクト領域での過負荷を避ける必要があるため、それらが伝達できる作動力の大きさに関して制限がある。それを解決する方法には、ローラー体とキャリパー端部上のロール面との間のリニアコンタクト領域の負荷がある許容値を超えなくなるように、ローラー体の直径又は長さを増す方法が考えられるが、そうするためには、しかしながら、ブレーキを収容するためにもっと大きい空間が必要となるであろうし、これはかなり不都合なことであると言える。さらに、上で説明した直線作動装置は、コンタクト面に用いられる材料に高い技術的要件を強いるものである。すなわち、いろいろな硬化及び切削処理が常に要求される。さらに、使用材料が非常に高価である。
【０００９】
【特許文献１】
ドイツ特許第４４ ３０ ２５８Ｃ１公報
【特許文献２】
ドイツ特許第２６ １４ ３２１Ｃ２公報
【特許文献３】
ヨーロッパ特許第６１４０２４Ｂ１公報
【特許文献４】
ヨーロッパ特許第５８９２０６Ｂ１公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、低製品（製造）価格で、最少限のスペース内でより高い作動力を伝達することができる、上で説明した形式のブレーキ作動装置の改良を目的としたものである。同時にまた、ますます増加するブレーキ作動装置への要求に対処するために、メカニズムの信頼性を高めることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明によれば、支持部品が、衝合側面（迫台状部分）又は作動部品上の第１摺動面上に、第２の平面摺動面によって支持される摺動部品であることによって達成される。
【００１２】
換言すれば、従来のローラー体が摺動形式の支持体に置き換えられたと言える。リニアコンタクトが無くなったこと及びそれが二次元コンタクトに置換わった結果は、単位領域当りに加わる圧力が減少する効果を有し、その結果、より高い作動力が伝達できることになる。直線作動装置のすべての利点はそのまま保持されつつ、同時に、使用材料に要求される厳しい条件をより軽減することが可能である。さらに、個々の部品又はそれらを形成する材料を、費用の掛かる処理（特に、硬化などの処理）に付する必要はもはや無くなった。これらの費用の掛かる処理は、通常形式の処理に置き換えることができる。最後に、装置によって占有される空間の量は、最少化される。
【００１３】
本発明による支持部品は、作動シャフトと対向する側上に、第１又は第２の円弧形状支持面に相補の外形又は輪郭を有することが好ましい。
【００１４】
不都合な曲がり及び傾斜モーメントを伴うロック部材に代わって、摺動分離部分が、支持部品の他の側上に設けられた第２摺動面と協働するように設けられる。曲率シェル形式ガイドにおけるロック形式の補償部材に関連して既に分かっている不都合な点は、本発明の構成により避けられる。
【００１５】
本発明のもう一つの好適実施例によれば、支持部材が少なくとも一つの溝形状の窪みを有したものが提供される。
【００１６】
その結果、ユニットの小型化がより一層増すことになる。さらに、作動シャフトはしっかりとした断面形状を有するように設計することができ、また、シャフトの円弧形状支持面の周囲縁の一部は、窪みに嵌合又は入り込むことができ、これは小型化をより増すものである。もちろん、二つの対向する窪みを設けることもできる。
【００１７】
作動軸上の関連支持面と協働する支持部材の外形は球面とすることが好ましい。この場合、関連の円弧状支持面は、その面上に外形又は輪郭部が二次元状に載る、基本的には球面状のソケットとして設計されることが好ましい。
【００１８】
この設計では、上で述べた二つの部品はまた、互いに軸方向にはずれないように固定される。
【００１９】
本発明によれば、作動シャフト上の関連支持面と協働する支持部品の外形又は輪郭は、また、リブの形状とすることもでき、この外形又は輪郭もまた好ましい設計である。
【００２０】
この設計もまた、面と面との間に二次元の接触を許容するものである。
【００２１】
特に、シングルスピンドル作動装置が用いられたときは、支持部品の幅Ｂに対する高さＨの比は、本発明によれば以下のとおりである。
Ｈ：Ｂ ≧ ０．９
【００２２】
特に、デュアルスピンドル作動装置が用いられたときは、支持部品の幅Ｂに対する高さＨの比は、本発明によれば以下のとおりである。
Ｈ：Ｂ ≧ １．１
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適実施例を説明する。
【００２４】
各図面は、二つの側面部が通常の方法によりブレーキディスク２の周囲に延びるキャリパー１を具えたディスクブレーキを示す。ブレーキライニング３，４は両側に設けられる。作動装置は参照番号５で表わされ、ここでは、ブレーキディスク２の右側が示されている。キャリパー１は、摺動式キャリパー又は浮遊式キャリパーの何れであっても構わない。
【００２５】
作動装置５は、作動即ちブレーキシャフト７に接続されたブレーキレバー６を有する。ブレーキシャフト７は、キャリパー１内において、ブレーキディスク２の主面と平行になっている。さらに、ブレーキディスク２の面と直交し、キャリパー内を案内されるスラスト片８が設けられる（例えば、図１を参照）。ブレーキレバー６は、力を導入する付勢装置（図示せず）と作動シャフト７との間の接続を表わす。スラスト片８が振動又は横方向にずれることなく直線状（軸方向に）に移動されるように、スラスト片８は、キャリパー内で、ブレーキ軸に平行なガイド９によって支持される。各ガイド９は、スラスト片８がキャリパー１内で支持されるベアリングの一部を表わしている。ブレーキ軸は、ブレーキディスク２の主軸に平行であり、例えば、図３においては、参照番号５．１で示されている。
【００２６】
ブレーキディスクの平面に平行な支持面１０が、キャリパー１の端部に設けられる。例えば、図１を参照。この面（分割／非分割）の長さと構造は、ブレーキの構造と作動シャフト７の構造に対応するものである。例えば、図３は所謂シングルスピンドルブレーキを示し、これには、単一の調節可能なスラストスピンドル１１がスラスト片８の中心に装着されている。他方、図４は、スラスト片８内に二つのスラストスピンドル１１．１，１１．２を具えたデュアルスピンドルブレーキを示す。スラストスピンドルは、ブレーキライニング及びブレーキディスクの摩耗を補償するために、ブレーキを調節するためのテイクアップ装置の一部を構成する。
【００２７】
作動装置５は、キャリパー１内に装着された少なくとも一つの圧縮スプリング１１．３によって、機能部品のすべてが互いに支え合い、且つブレーキレバー６がその休止位置をとり、一切の滑りが生じないように、張力が掛けられている。
【００２８】
作動シャフト７は、ブレーキディスクから離れて対向する側上に、ほぼ半円柱状のカム又は肩部１２を有する。これに対応した内部円柱状横方向面１３が、スラスト片８上に設けられている。その結果、作動シャフト７は、スラスト片８内において回動自由に支持される。ベアリング面が作動シャフト７の長手軸の方向に延在しているので、圧力は均一又は均等に伝達される。ピボットベアリング１４（平面ベアリング又はローラーベアリング）が、肩部１２と横方向面１３との間に配置される。
【００２９】
内側円柱状輪郭部１５（図１及び図３参照）は、その中心が作動シャフト７の回転軸からオフセットして、作動シャフト内に形成される。この輪郭部は肩部１２と平行となる。ブレーキレバー６に関するオフセットが、ブレーキのテコ比を決める。
【００３０】
摺動部品１６が、内側円柱状輪郭部１５とキャリパー１上の支持面との間に設けられる。この部品は、円の一部の形状をし、輪郭部１５に対して載置するヘッド部１７と、支持面１０上に載る摺動面１８．１を有する摺動安定化基部１８とを有する。図３，４，６の構成では、部分円ヘッド部１７はリブの形状を有する。すなわち、ヘッド部１７は、関連するスライド部品１６の全長に亘って延在している。
【００３１】
本明細書の冒頭部分で既に説明した通り、この摺動ベアリングは、ピボットベアリング１７−１５との組合せにより、面と面の間の単位領域当りに加わる圧力を減らす効果を有し、その理由により、リニアコンタクトだけがあるときに要求されるような、材料を処理するための特別な方法は必要ない。
【００３２】
溝形状の窪み１９が、摺動部品１６の部分円状ヘッド１７と摺動基部１８との間に設けられる。この窪みは、装置が図１の休止位置に復帰するとき又は図２の付勢位置に移動するときに、輪郭部１５の円弧状接触面の端部が動けるための余裕を与える。摺動部品１６のヘッド領域１７が摺動部品１６の全長に亘って延在するようになった、したがって摺動部品がリブの形状を有した、図３，４，６の設計では、中央がくびれた即ち溝状の二つの窪み１９が、作動装置がいろいろな動作位置において、その作動装置の一部分を受け入れるように設けられている。
【００３３】
摩擦を減らすために、ベアリングシェル２０が、輪郭部１５と摺動部品１６のヘッド領域１７との間に設けられる。
【００３４】
図３と図４の比較から分かるとおり、摺動部品１６は、作動シャフト７の設計に応じて、分割することも又は非分割とすることも可能である。シングルスピンドルブレーキの場合には、摺動ブロックをその高さＨと幅Ｂの比が以下となるように設計することが特に好ましいことが分かった。
Ｈ：Ｂ≧０．９
そして、デュアルスピンドルブレーキの場合には、その比が以下となるように設計することが特に好ましいことが分かった。
Ｈ：Ｂ≧１．１
【００３５】
安定化領域１８が部品の高さに比べてかなり広いことは、摺動部品１６に対する傾き及び／又は曲がりモーメントに対抗するのに役立つ。支持面１０との共働作用により、さらに、広い安定化領域１８はまた、単位領域当りに加わる圧力を減少させ、これはより大きい作動力を加えることができることを意味する。
【００３６】
図１及び図２に示される本発明の実施例は、作動シャフト７が図１の休止位置から図２のブレーキング又は動作位置に変化するとき、すべての部品が相互に支えあって回動するという目的を達成する。スラスト片８がベアリング９の案内により直線状に変位するとき、摺動部品１６の二次元安定化体、即ち摺動基部１８は同時に、その位置が値“ａ”（図２参照）だけ支持面１０上を変化する。したがって、その対応する面に相対的なずれが生じ、それは分離をもたらし、回転軸が従って移動し、そして、たとえ二次元接触が面と面との間に生じていても、直線的な作動を確実なものとすることができる。ブレーキが解除されると、すべての作動部品は、圧縮スプリング１１．３によって、元の開始位置に押し戻される。摺動部品１６の摺動基部１８もまた、その開始位置まで支持面１０に沿って、押し戻される。
【００３７】
図５は、図１及び図２の例示的実施例と比較して、運動機構が逆の関係に設けられた本発明の例示的実施例を示す。この設計によれば、摺動部材１６の基部領域１８の分離は、ブレーキディスクの平面と平行な平面上内である、スラスト片８上の支持面１０によって形成される。この摺動接続によって許容される作動シャフト７とスラスト片８との間の相対的移動もまた、部品同士の詰まり（jamming）を防ぐ効果を有する。したがって、図１及び図２の例示的実施例における好都合なこと、すなわち、面に対して低い圧力が作用すること、好ましい摺動性能であること及び高い作動力を与え得ることが、この実施例でも同様に得られる。
【００３８】
図１ａと図３ａは、摺動部品１６のヘッド領域の他の設計例を表わす。この設計では、曲面ヘッド２１が設けられ、これは、作動シャフト７内のそれに対応したソケット状球面シェル１５．１に嵌り合う。この場合、窪み部１９の形状は、リング形状の溝となる。
【００３９】
この発明は、上で説明した形式、即ちスラスト片内に少なくとも一つのスラストスピンドルが支持され、そのスラスト片が作動力を伝達するように機能する形式のブレーキだけでなく、図６のような、キャリパー内で案内され軸支されるスラストスピンドル装置１１．１，１１．２が作動シャフト７によって直接動かされる設計にも適用することができる。この設計でも、図１乃至図５を参照して説明したような、共働するブレーキシャフト−摺動部品ベアリングとすることも可能である。
【００４０】
本発明では、特に、摺動部品１６が、好ましくない軸方向のずれが防げるように、作動シャフト７上又は支持面１０上の何れかで支持されることが好ましい。分離機能を得るためのすべての摺動及び回動の軸、及び摺動平面は、ブレーキが作動されたとき、円滑に作用する直線作動が確実に行われ、且つねじれが生じないように、相互に方向付けられていることが好ましい。摺動面によって分離のアイデアが確保される限り、上で説明した装着方法は、所望の方法によって互いに組合せることができる。
【００４１】
明細書、特許請求の範囲及び図面で説明した本発明の特徴は、それぞれ共に基本的なものであるとともに、いろいろな実施例において本発明を具現化する上でいろいろに組合せることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の例示的実施例によるディスクブレーキの作動装置の、スタンバイ位置での、作動軸に対して垂直な断面図であり、図１ａは、摺動部品の第１実施例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の例示的実施例によるディスクブレーキの作動装置の、付勢位置での、作動軸に対して垂直な断面図である。
【図３】図３は、図１のディスクブレーキのシングルスピンドルブレーキの場合の、作動軸に対してはやはり垂直であるが、図１に対しても垂直な断面図であり、図３ａは、摺動部品の異なる設計を表わす図である。
【図４】図４は、図１のディスクブレーキのデュアルスピンドルブレーキの場合の、作動軸に対してはやはり垂直であるが、図１に対しても垂直な断面図である。
【図５】図５は、図１と同様な断面図であるが、図１の例示的実施例と比較して運動機構部品が逆の関係となっている例示的実施例を表わす図である。
【図６】図６は、図３と図４のものとは異なる設計によるものを表わす図である。
【符号の説明】
１ キャリパー
２ ブレーキディスク
３，４ ブレーキライニング
５ 作動装置
５．１ ブレーキ軸
６ ブレーキレバー
７ ブレーキシャフト
８ スラスト片
９ ガイド
１０ 支持面
１１ スラストスピンドル
１１．１，１１.２ スラストスピンドル
１１．３ 圧縮スプリング
１２ 肩部
１３ 横方向面
１４ ピボットベアリング
１５ 内側円柱状輪郭部
１５．１ ソケット状球面シェル
１６ スライド部品
１７ ヘッド部
１８ 摺動安定化基部
１８．１ 摺動面
１９ 窪み

Claims (6)

1. ディスクブレーキ用直線式作動装置であって、該装置は、
   作動軸（５．１）と直交して配設される作動シャフト（７）と、
   作動軸（５．１）の方向に移動可能な作動部品（８）上に、前記作動シャフトを（７）支持するための第１支持体（１２，１３，１４）と、
   衝合側面上に作動シャフト（７）を支持するための第２支持体（１５，１５．１，１７，２０，２１）とを具備し、
   前記第１及び第２支持体（１２，１３，１４；１５．１５．１，１７，２０，２１）は前記作動シャフト（７）上に、その曲率の方向は同一であるが、その仮想中心は一致しない円弧形状支持面（１２，１５）を有し、
   前記第１及び／又は第２支持体（１２，１３，１４；１５．１５．１，１７，２０，２１）は前記作動軸（５．１）と直交する方向に移動することができる支持部品（１６）を有する作動装置において、
   前記支持部品（１６）は、前記衝合側面上又は前記作動部品（８）上の第１平面摺動面（１０）に、第２平面摺動面（１８．１）によって支持され、
   前記支持部品（１６）は、前記作動シャフト（７）と対向する側に、前記第１又は前記第２円弧形状支持面（１２，１５，１５．１）と相補形状の輪郭部（１７，２１）を有することを特徴とするディスクブレーキ用直線式作動装置。
2. 請求項１に記載のディスクブレーキ用作動装置において、前記支持部品（１６）は、少なくとも一つの溝状窪み（１９）を有することを特徴とするディスクブレーキ用直線式作動装置。
3. 前記請求項の何れかに記載のディスクブレーキ用作動装置において、前記作動シャフト（７）上の前記支持面（１５．１）と共働する前記支持部品（１６）の輪郭（２１）は球状であることを特徴とするディスクブレーキ用直線式作動装置。
4. 前記請求項の何れかに記載のディスクブレーキ用作動装置において、前記作動シャフト（７）上の前記支持面（１５）と共働する前記支持部品（１６）の輪郭部（１７）はリブの形状を有することを特徴とするディスクブレーキ用直線式作動装置。
5. 前記請求項の何れかに記載のディスクブレーキ用作動装置において、前記支持部品（１６）の幅Ｂに対する高さＨの比は、
   Ｈ：Ｂ≧０．９
   であることを特徴とするディスクブレーキ用直線式作動装置。
6. 前記請求項の何れかに記載のディスクブレーキ用作動装置において、前記支持部品（１６）の幅Ｂに対する高さＨの比は、
   Ｈ：Ｂ ≧１．１
   であることを特徴とするディスクブレーキ用直線式作動装置。

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