JP4597671B2 - フローティングキャリパディスクブレーキ用ブレーキパッド組立体 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキディスクの両側にそれぞれ対応するブレーキパッドが移動可能に装着される、自動車用フローティングキャリパディスクブレーキのブレーキホルダに関する。移動容易性を確保するために、ブレーキホルダとブレーキパッドとの間に延在するブレーキパッド案内ばねが設けられる。

ドイツ特許公報DE10050013A1は、車両に固定されたブレーキホルダを有するこの型式のディスクブレーキを開示する。この出願では、ブレーキパッドが軸方向に移動可能な態様でブレーキホルダ内を案内され、スライドばね部材が移動性（displaceability）を極めて容易とするために、ブレーキホルダとブレーキパッドとの間に配置され、この部材を通じて、少なくとも1つのブレーキパッドがブレーキホルダに半径方向にロックされる。スライドばね部材は、半径方向に捕捉された状態を保持するようにブレーキホルダに取付けられる。このスライドばね部材の幾何学的形状は、これもブレーキパッドを移動可能に収容するために使用されるブレーキホルダの案内形状に対応する。この結果、スライドばね部材は、ブレーキホルダに形状で嵌合した取付け部（form-fit attachment）が形成される。しかし、このようなスライドばね部材とブレーキホルダとの形状で嵌合した接続は、ブレーキホルダ上におけるスライドばね部材の装着性（mountability）が不十分であるかあるいは複雑である。更に、スライドばね部材によるブレーキパッドの弾性配置（simultaneous resilient arrangement）が不十分であり、したがって、基本的にガタツキのないブレーキパッドの案内を確保することができない。

上述に鑑み、本発明の目的は、対応するブレーキパッド案内ばねを有し、各部材の組み立てを容易とし、更に、ブレーキパッド案内ばねにより、ブレーキホルダにおける対応するブレーキパッドの満足できる弾性配置を可能とするブレーキホルダ（generic brake holder）を形成することにある。

この目的は、本発明の自動車のフローティングキャリパディスクブレーキ用ブレーキパッド組立体により達成される。このブレーキパッド組立体は、主部と側部案内部とを有し、この側部案内部がブレーキホルダの軸方向に延びるホルダアームの案内凹部内でブレーキディスクの回転軸に対して軸方向に移動可能に案内されるブレーキパッドと、ブレーキホルダとブレーキパッドとの間に延び、ブレーキパッドに弾力的に係合するための案内ばねとを備え、この案内ばねは、ベース部と案内部とを有し、このベース部がブレーキホルダに装着可能で、この案内ばねは更にブレーキパッドの当接面を半径方向に付勢して半径方向の力でブレーキホルダに当接させる片持ち状のばね腕を備える、自動車のフローティングキャリパディスクブレーキ用ブレーキパッド組立体であって、前記案内ばねは、半径方向にブレーキホルダに装着可能で、前記ブレーキホルダの突起にロック係合する固定用クランプを有し、この固定用クランプにより、半径方向および軸方向にブレーキホルダにロックされ、前記ばね腕とブレーキパッドの当接面との少なくとも一方は、傾斜配置され、ブレーキパッドの当接面にばね腕が当接することで、ブレーキディスクから離隔させる方向にブレーキパッドを付勢する軸方向成分を形成し、これにより、ブレーキパッドとブレーキディスクとの間の軸方向の間隙を調整する。
このブレーキパッド組立体によると、ディスクブレーキが作動を完了したときに、ブレーキパッドを付勢したブレーキディスクから離隔させようとする、軸方向に向くばね力成分を生じさせる。この力の成分は、ブレーキパッドと対応するブレーキディスクとの間の間隙調整用として用いることができる。
ブレーキパッド案内ばねは、ほぼ半径方向にブレーキホルダに装着可能であり、固定用クランプにより、半径方向および軸方向にブレーキホルダにロックされる。このため、ブレーキパッド案内ばねは、ブレーキホルダの対応する部分に簡単にシフトされ、このブレーキホルダは、同時に、移動可能なブレーキパッドガイドのために設けられ、固定用クランプがブレーキホルダにロックされるようになる。この固定用クランプによるロック係合は、ブレーキパッド案内ばねをブレーキホルダ上に安全に固定するために使用されるものではあるが、しかし、装着が容易である。更に、ガタツキのないブレーキパッドガイドとするために、ブレーキパッド案内ばねは、ばね荷重の下で、ブレーキホルダに対して間隙なしの態様で、少なくとも1つのブレーキパッドに固定される少なくとも１つのばね腕を有する。

ブレーキパッド案内ばねの取付けを更に改善するため、ロック係合を着脱不能とし、このロック係合の後、破壊することなくブレーキホルダから取外すことができないようにすることが適当である。ブレーキパッド案内ばねの取付けは、固定用クランプがロックされ、あるいは固定用クランプが包囲するブレーキホルダ上の好適な突起により行われる。用途の状況に応じて、この装置は、１つのシングル固定用クランプにより、ブレーキパッド案内ばねを軸方向および半径方向に取付けることを可能とする。

ブレーキパッドと案内ばねとを有するブレーキパッド組立体の好ましい変形例では、ブレーキパッド案内ばねは、ばね腕でブレーキパッドを半径方向にロック係合するための第１部分を有し、この第１部分は、装着されたブレーキパッドのための半径方向ストッパを形成する。ブレーキパッドをブレーキパッド案内ばねでブレーキホルダに半径方向に装着した後は、ブレーキパッドはブレーキホルダの案内部から半径方向に浮上がるのが防止される。

ブレーキパッド案内ばねの他の有益な変形例では、装着用傾斜部がばね腕に設けられ、ブレーキパッドの半径方向の装着を容易とする。これは、ブレーキパッドを半径方向に沿ってブレーキホルダ内に導入するのを簡略化し、これにより、ブレーキパッドがブレーキホルダ内で動かなくなる（jamming）のを防止される。

ブレーキパッドと案内ばねとを有するブレーキパッド組立体の好適な発展例では、ブレーキパッドが装着されたとき、したがってブレーキパッドをブレーキホルダに対して間隙なしの態様でクランプしたときに、ばね腕が予荷重（preload）の下でブレーキパッドの傾斜した当接部で支えられる。これは、望ましくないガタツキ音の発生を確実に防止することを可能とする。この状況では、ばね腕に対する接線方向に作用する（active）ストッパを、ブレーキパッドの傾斜した当接面に続いて設けることが好ましいことが判明した。このストッパは、ばね腕用の接線方向当接部として用いられる。したがって、ばね腕の作用で、ブレーキホルダに対して半径方向および接線方向にガタツキのない態様でブレーキパッドがクランプされるのが可能となる。

ブレーキパッドと案内ばねとを有するブレーキパッド組立体の他の好ましい実施形態では、装着状態でブレーキパッドに当接するばね腕の第１部分が、軸方向に対してスロープ（slope）として形成される。特に、ばね腕の付勢力（preloading force）は、ブレーキパッドが装着された状態で、スロープにおけるブレーキパッドの軸方向位置にしたがって可変である。

したがって、傾斜部を有するばね腕の付勢力は、ブレーキホルダにおけるブレーキパッドの移動距離にしたがって変化する。したがって、ブレーキパッドに対して軸方向に向く力の成分が、傾斜部により、形成される。この力の成分は、ブレーキパッドと対応するブレーキディスクとの間の間隙調整用として用いることができる。

本発明の細部における他の好適な特徴は、図面に示す実施形態から明らかとなり、以下に詳細に説明する。

図に示すブレーキホルダ１は、自動車に一般的に用いられるフローティングキャリパディスクブレーキの構成部材である。ブレーキホルダ１は、例えばねじ孔あるいは通孔２により車両に固定される。一方、ブレーキホルダ１は、ステアリングナックル等の車両に固定された部材に一体化することも可能である。ブレーキホルダ１は、フローティングキャリパ（図示しない）を摺動可能に支持するため、および、対応するブレーキディスクの両側に配置されるブレーキパッド６を軸方向３に沿って摺動可能に収容するために用いられる。この装置では、フローティングキャリパが、ブレーキディスクとブレーキパッド６とを跨いでいる。

ブレーキパッド６を収容するため、ブレーキホルダ１は、ブレーキディスク（図示しない）の半径方向外側縁部を軸方向３に跨ぐホルダアーム７を備える。図の説明で用いる方向の指定については、ブレーキディスクの回転軸を基準にして、軸方向３、接線方向４および半径方向５を用いる。ブレーキパッド６を移動可能に案内する複数の案内面８〜１０がホルダアーム７に形成されている。このため、ブレーキパッド６の摩擦面を形成する主部の側方に位置する側部案内部１１が、主として形状的に嵌合（form-fit）する態様で、ホルダアーム７の案内凹部１２に係合し、これらの凹部に案内面８〜１０が形成される。したがって、案内面８〜１０に案内部１１が当接することで、ブレーキホルダ１に発生する周方向の制動力を伝達することを可能とする。ブレーキパッド６におけるＬ字状の案内部１１および対応する案内面８〜１０の構成（design）により、２つのホルダアーム７上で周方向の制動力を均等に支持することを可能とする。

図１ａから図２ｂに示す第１の実施形態では、ホルダアーム７内でのブレーキパッドガイドの動きを更に容易にするため、ブレーキパッド６と共にブレーキパッド組立体を形成するブレーキパッド案内ばね２０が設けられ、このブレーキパッド案内ばねはブレーキホルダ１あるいはそれぞれの案内面８〜１０と、ブレーキパッド６との間に延在する。このタイプのブレーキパッド案内ばね２０は、ブレーキパッド６とブレーキホルダ１との間の直接接触を阻止し、ブレーキパッド案内ばね２０の対応する表面状態により、ブレーキパッド６の移動を容易とする。このため、ブレーキパッド案内ばね２０は、例えばばね鋼等の金属板のブランク、あるいは、少なくともその表面で良好な摺動特性を示す他の材料で形成するのが好ましい。更に、ブレーキパッド案内ばね２０は、ブレーキパッド６に向けて弾性作用を有し、したがって、ブレーキパッド６はガタツキなしの態様でブレーキホルダ１上に保持される。

ブレーキパッド案内ばね２０は、その両側が案内部２２に移行するベース部２１を備え、更に、ばね腕２６を備える。案内部２２は、対応するブレーキパッド６に当接する接触面２３〜２５を設けられ、これらの接触面はブレーキホルダ１に対するブレーキパッド６の容易な移動を確保する。ばね腕２６は、ブレーキホルダ１上でブレーキパッド６と半径方向にロック係合する作用をなし、更に、ブレーキホルダ１に対してブレーキパッドをガタツキのない状態に把持する。このため、ブレーキパッド案内ばね２０がホルダアーム７上に保持される。この取付けは、ブレーキパッド案内ばね２０をブレーキホルダ１上でロックする少なくとも１つの固定用クランプ２７，２８，２９により、行われる。図１ａから図２ｂによるブレーキパッド案内ばね２０の第１の実施形態によると、半径方向に作用する（active）固定用クランプ２７，２８は、それぞれホルダアーム７あるいは案内凹部１２内のアンダーカット１３，１４に係合する。固定用クランプ２７，２８自体は、参考例であり、特許請求の範囲に記載の発明に含まれないものであるが、簡単な機械加工により、案内部２２から撓められている。したがって、固定用クランプ２７，２８および対応するアンダーカット１３，１４の形状により、ブレーキパッド案内ばね２０をブレーキホルダ１上で特に好適に装着することができる。このとき、ブレーキパッド案内ばね２０は、固定用クランプ２７，２８がアンダーカット１３，１４を捕捉するまで、ホルダアーム７上で、案内凹部１２内に半径方向５に沿ってシフトされる。これにより、固定用クランプ２７，２８はブレーキパッド案内ばね２０をホルダアーム７内で半径方向に固定し、案内部２２は、少なくとも案内面８〜１０の領域で、間隙なしの態様で案内凹部１２に当接する。案内面８〜１０あるいは接触面２３〜２５は、それぞれブレーキパッド６に当接あるいはこれを支持するために使用される。ブレーキパッド案内ばね２０の間隙なしの当接は、特に、ブレーキパッド案内ばね２０における接触面２３，２４間に囲まれる角度αが、ホルダアーム７における案内面８，９間に囲まれる角度βよりも極僅かに小さく形成されているために、達成されるものである。したがって、ブレーキパッド案内ばね２０がロックされると、間隙なしの当接（clearance-free abutment）が得られる。全体的に、ロックされた固定用クランプ２７，２８は、破壊することなくブレーキホルダ１からブレーキパッド案内ばね２０を分解することが不可能な強固な接続を提供する。参考例による他の固定用クランプ２９は、ホルダアーム７を軸方向の両側から抱込み、これにより、ホルダアーム７上でブレーキパッド案内ばね２０の軸方向に限定された位置決めを行う。

少なくとも１つのブレーキパッド６の半径方向に有効な（active）ロック係合のために、ばね腕２６が更にブレーキパッド案内ばね２０に形成され、ブレーキパッド６に当接することにより、同時にブレーキパッド案内ばねをブレーキホルダ１に対して把持する。図１ａから図２ｂによると、１つのシングル構造のばね腕（one single spring arm）２６だけがブレーキパッド案内ばね２０に設けられ、ブレーキパッド６の１つにのみ作用する。勿論、両ブレーキパッド６に作用する２つの腕２６を有するブレーキパッド案内ばね２０を形成することも可能である。より詳細には、第１部分１６がブレーキパッド６に対する半径方向ロック係合用にばね腕２６に設けられ、この第１部分はブレーキパッド６に対する半径方向ストッパ１６を提供する。この半径方向ストッパ１６は、ばね腕端部の角部を除去（angled-off）あるいは丸められた縁部の形状に形成されるのが好ましい。しかし、このばね腕２６は、ブレーキホルダ１上でブレーキパッド６を半径方向にロック係合させるだけでなく、ブレーキホルダ１に対してパッドをガタツキなしで把持させる。このため、ばね腕２６の第１部分は、ばね荷重の下で傾斜した当接面１７を支え、ブレーキパッド６の接線方向４に作用するストッパ４１を支える。半径方向５および接線方向４の両ばね力成分は、ばね腕２６の当接により、ブレーキパッドに対して形成される。このばね付勢力は、半径方向および接線方向においてブレーキパッド６のガタツキのない係合を確保する。

ばね腕２６の実質的にＶ字状の形状は、更に、ブレーキパッド６の装着性を容易なものとする。この装置では、ブレーキパッドの組立ての際に、ブレーキパッド６は、ばね腕２６がその第１部分１６を傾斜した当接面１７あるいは接線方向ストッパ１６に当接させるまで、ホルダアーム７にロックされたブレーキパッド案内ばね２０内に、半径方向外方から移動される。更に、ブレーキパッド６の装着は、ばね腕２６に装着用傾斜部１８を設けることにより、更に簡略化される。この装着用傾斜部１８は、ブレーキパッド６の半径方向の挿入を容易とし、ブレーキパッドが動かなくなる（jamming）のを防止する。

ばね腕２６の第１部分１６にスロープ１９を形成することにより、ブレーキパッド６に作用する他のばね力成分が形成される（realize）。このスロープ１９は、装着を完了したときに、軸方向３に対して角度を形成し、ブレーキパッド６に当接する。案内部２２内におけるブレーキパッド６の軸方向位置にしたがって、ばね腕２６により作用する可変の力が、ブレーキパッド６に作用する。これは、ディスクブレーキが作動を完了（ready for work）したときに、ブレーキパッド６を付勢したブレーキディスク（図示しない）から離隔させようとする、軸方向３に向くばね力成分を生じさせる。したがって、スロープ１９は、制動作用中に、ブレーキパッド６とブレーキディスクとの間の間隙を好適に調節するために使用することができる。スロープ１９により、軸方向のばね力成分を形成するための他の形態として、ばね腕２６は、例えば、軸方向３に対して垂直な平面に対して対称的に形成することもできる。

図３ａおよび図３ｂは、２つの図に、対応するブレーキパッド案内ばね３０を有するブレーキホルダ３１の他の実施形態を示す。上述のように、ブレーキパッド案内ばね３０は、ブレーキパッド収容用の２つの案内部３２を連結するベース部３３を有する。装着を完了した（readily mounted）状態では、上記の案内部３２はホルダアーム３４の案内凹部１２内に配置される。上述の実施形態とは異なり、図３ａおよび図３ｂに示すブレーキパッド案内ばね３０は、２つのばね腕３６を有し、これらのばね腕は付勢力の下で、それぞれ半径方向ストッパの形態の第１部分３５により、対応するブレーキパッド６に当接する。したがって、両ブレーキパッド６は、ブレーキパッド案内ばね３０のこの変形例による構造（design）にしたがってガタツキのない態様で、半径方向にロックされかつ把持される。更に、２つのばね腕３６は、第１の実施形態によるブレーキパッド案内ばねに比較して異なる幾何学的形状を有する。特に、ばね腕３６は長くかつ高度に湾曲した構造を有する。全体的に、ばね腕３６の規定された配置（definierte Auslegung;defined rating）は、規定された公差内でブレーキパッド６に作用する所要のばね力を調整可能とする。したがって、ばね腕の構成（design）は、適用する状況に応じてばねの付勢力を目的に合わせて調整可能とする。したがって、本発明では、異なる構造のばね腕とすることも可能である。１つのシングル構造の固定用クランプ（single fixing clamp）３７のみが、ブレーキホルダ３１に対するブレーキパッド案内ばね３０の装着簡単な取付け具として設けられる。この固定用クランプ３７は少なくとも１つの開口３８を有し、この開口は、ブレーキパッド案内ばね３０がロックされたときに、ホルダアーム３４に対応して形成された突起３９を収容する。この配置により、ブレーキパッド案内ばね３０は、ホルダアーム３４を半径方向および軸方向に固定し、しかも、極めて容易な態様で半径方向に装着することができる。

ブレーキパッド案内ばね４０の他の構造は、図４ａおよび図４ｂに示す２つの図から明らかとなる。このブレーキパッド案内ばね４０は、それぞれの対応するブレーキパッド６に対し、対応する案内部４２とばね腕４６とを有する。固定用クランプの参考例として、ホルダアーム７を抱え込む２つの固定用クランプ４７，４８が設けられ、ブレーキパッド案内ばね４０をブレーキホルダ１あるいはホルダアーム７に固定する。特に、固定用クランプ４７，４８は予荷重の下で、ホルダにおけるディスクの通路の領域でホルダアーム７に当接し、すなわち、この領域は、ホルダアーム７における、ブレーキディスクの上側で半径方向の直ぐ外側に突出し、あるいは、ホルダアームにおける案内凹部１２間に延びる部分である。したがって、２つの固定用クランプ４７，４８はホルダアーム７上でブレーキパッド案内ばね４０の半径方向および軸方向の双方の固定を確実にする。更に、このタイプの固定用クランプ４７，４８を使用することは、ブレーキパッド案内ばね４０を取付けるためにホルダアーム７を追加的に機械加工することを不要とする。

図５および図６は、対応するホルダアーム７に、本発明のブレーキパッド案内ばね５０，６０を取付けるための他の２つの参考例による固定用クランプを示す。固定用クランプ５７，５８あるいは６７，６８が設けられ、これらの固定用クランプにより、ブレーキパッド案内ばね５０，６０がホルダアーム７にロックされる。したがって、固定用クランプ５７，５８あるいは６７，６８は、ホルダアーム７上で、ブレーキパッド案内ばね５０，６０の半径方向および軸方向のそれぞれの固定を確保する。図５によると、固定用クランプ５７は、ホルダのディスク通路の領域でホルダアーム７を弧状に取り囲み、これにより、固定用クランプ５７はその周部のほぼ半分にわたってホルダアーム７を包囲する。これは、ホルダアーム７を更に機械的に処理することなく、ホルダアーム７上でブレーキパッド案内ばね５０の極めて良好なグリップを提供する。

図６によるブレーキパッド案内ばね６０の参考例は、ホルダアーム７上の非撓み性取付具を提供するもので、これは、固定用クランプ６７がその端部で、ホルダアーム７の対応するポケット部６１にほぼ形状的に嵌合する態様で係合するためである。これは、更に、ホルダアーム７上における正確な位置決めおよび確実な固定を可能とする。

図１ｂおよび図１ｃと共に第１の実施形態におけるブレーキパッド用ブレーキパッド案内ばねを有するブレーキホルダを示す図。 図１ａの符号Ｉｂの部分の拡大図。 斜視図。 図２ｂと共に図１のブレーキパッド案内ばねを示し、図２ａは斜視図。 その一側から見た図。 図３ｂと共に、ブレーキホルダおよび対応する第２の実施形態によるブレーキパッド案内ばねを示し、図３ａは斜視図。 図３ａのブレーキパッド案内ばねを取付けた状態の図。 図４ｂと共に、ブレーキホルダおよび対応する参考例によるブレーキパッド案内ばねを示し、図４ａは斜視図。 図４ａのブレーキパッド案内ばねを取付けた状態の図。 他の参考例によるによる対応するブレーキパッド案内ばねを有するブレーキホルダの部分図。 更に他の変形例による対応するブレーキパッド案内ばねを有するブレーキホルダの部分図。

符号の説明

１，３１…ブレーキホルダ、３…軸方向、５…半径方向、６…ブレーキパッド、７，３４…ホルダアーム、２０，３０，４０，５０，６０…ブレーキパッド案内ばね、２７，２８，２９，３７，４７，４８，５７，５８，６７，６８…固定用クランプ。

Claims (7)

1. 主部と側部案内部（１１）とを有し、この側部案内部がブレーキホルダ（１，３１）の軸方向に延びるホルダアーム（７，３４）の案内凹部（１２）内でブレーキディスクの回転軸に対して軸方向に移動可能に案内されるブレーキパッド（６）と、ブレーキホルダ（１，３１）とブレーキパッド（６）との間に延び、ブレーキパッド（６）に弾力的に係合するための案内ばね（２０，３０，４０，５０，６０）とを備え、この案内ばね（２０，３０，４０，５０，６０）は、ベース部（２１）と案内部（２２）とを有し、このベース部（２１）がブレーキホルダ（１，３１）に装着可能で、この案内ばね（２０，３０，４０，５０，６０）は更にブレーキパッド（６）の当接面（１７）を半径方向に付勢して半径方向の力でブレーキホルダ（１，３１）に当接させる片持ち状のばね腕（２６）を備える、自動車のフローティングキャリパディスクブレーキ用ブレーキパッド組立体であって、
   前記案内ばね（３０）は、半径方向（５）にブレーキホルダ（３１）に装着可能で、前記ブレーキホルダ（３１）の突起（３９）にロック係合する固定用クランプ（３７）を有し、この固定用クランプにより、半径方向（５）および軸方向（３）にブレーキホルダ（３１）にロックされ、
   前記ばね腕（２６）とブレーキパッド（６）の当接面（１７）との少なくとも一方は、傾斜配置され、ブレーキパッド（６）の当接面（１７）にばね腕（２６）が当接することで、ブレーキディスクから離隔させる方向にブレーキパッド（６）を付勢する軸方向成分を形成し、これにより、ブレーキパッド（６）とブレーキディスクとの間の軸方向（３）の間隙を調整するブレーキパッド組立体。
2. 前記ばね腕（２６，３６，４６）は、装着されたブレーキパッド（６）用の半径方向ストッパを形成する第１部分（１６，３５）を有することを特徴とする請求項１に記載のブレーキパッド組立体。
3. 装着用傾斜部（１８）が、半径方向にブレーキパッドを組立てるために、ばね腕（２６，３６，４６）に設けられることを特徴とする請求項１に記載のブレーキパッド組立体。
4. 前記ばね腕（２６，３６，４６）は、ブレーキパッド（６）が装着されたときに、ブレーキパッド（６）の傾斜した当接面（１）に付勢力の下で当接することを特徴とする請求項１に記載のブレーキパッド組立体。
5. 接線方向に作用するストッパ（４１）が傾斜した当接面（１７）に続くことを特徴とする請求項４に記載のブレーキパッド組立体。
6. ばね腕（２６）の第１部分（１６）は、軸方向（３）に対してスロープ（１９）として形成されていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキパッド組立体。
7. ばね腕（２６）の付勢力は、ブレーキパッド（６）が装着されたときに、スロープ（１９）におけるブレーキパッド（６）の軸方向位置にしたがって可変であることを特徴とする請求項６に記載のブレーキパッド組立体。

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