JP4695136B2 - ディスクブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、車両に固定可能なブレーキキャリアを有し、ブレーキキャリアが、ブレーキライニングをブレーキディスクに対して軸方向に案内するスタッドを含み、制動中にブレーキライニングがスタッドに引張力および／または圧縮力を加える、ディスクブレーキに関する。

こうしたタイプのブレーキは、一般に知られている。通常、支持プレートおよび摩擦ライニングを備えたブレーキライニングは、ブレーキキャリアに固定されたスタッドによりブレーキディスクに対して軸方向に案内される。ディスクブレーキの場合、「軸方向」とは一般にブレーキディスクの回転軸に平行な方向を意味する。したがって、「径方向」は、上述の意味の軸方向に対して直角の方向を意味する。

現況技術のこのようなディスクブレーキは、例えば以下の特許文献、すなわちドイツ特許第１２３８２８４号、ドイツ特許第１５０５４９１号、ドイツ特許第１５７５９２０号、ドイツ特許第２８０４８０８号、ドイツ特許第２８４５４０４号、ドイツ特許第１９６５２９３６号、ドイツ特許第４１１５０６４号およびドイツ特許第４４１６８１５号によって代表される。

ディスクブレーキの設計において絶えることのない技術的課題は、ブレーキの製造コストおよび重量を低減し、同時に動作の信頼性を高め保守コストを抑えることである。最後に述べた２つの目的は、特に、さびによるブレーキの故障しやすさを防止することも必要とする。すべてのブレーキの構造に影響を及ぼす特定の問題は、振動によって起こる金属音（ｓｃｒｅｅｃｈｉｎｇ ｎｏｉｓｅ）を避けることである。

本発明は、これらの技術的な目的をも対象としている。

本発明によるディスクブレーキは、既知のようにブレーキキャリアを含み、このブレーキキャリアは、車両フレームに固定可能であり、少なくとも１つのブレーキライニングをブレーキディスクに対して軸方向に案内するためのスタッドを備えており、ブレーキライニングは、スタッドが係合する、スタッド用の取付部を含み、制動中、ブレーキライニングが取付部の内側表面でスタッドに引張力および／または圧縮力を加える。少なくとも１つの取付部の内側表面が、ブレーキ作動中に引張力または圧縮力を作用させるためにスタッドに寄りかかり、前記表面に作用する力の１成分がブレーキライニングを押し込んでスタッドに対する安定位置にこさせるように、ブレーキの中心面に対して傾斜している本発明によって、上述の技術的な目的が達成される。

本発明の好ましい諸発展形態は、従属請求項に記載されている。

特に、ディスクブレーキの好ましい一実施形態では、スタッドとブレーキライニングの相対寸法および形状が、約０．１Ｇまでの値だけ車両を減速できる制動力が導入されたとき、回入（ｒｕｎ−ｉｎ）側スタッドから受ける引張力のみがブレーキライニングに作用するようなものとされる。０．ｌＧより大きい減速度の制動力が導入されたときは、回出（ｒｕｎ−ｏｕｔ）側スタッドから受ける圧縮力もブレーキライニングに作用する。

ディスクブレーキの好ましい一実施形態では、取付部はＵ字形凹部である。Ｕ字形凹部である場合、ブレーキライニングは、関連するスタッドを取り囲み、スタッド上でブレーキディスクに対して軸方向に移動可能に案内される。

本発明の上述の実施形態では、好ましくは、ブレーキライニングは、Ｕ字形凹部内でブレーキキャリアの関連スタッドと線接触しかしないものとされる。したがって、保持スタッド上でのブレーキライニングの支持接触面積は、好ましくはできるだけ小さくあるべきであり、このことが「線接触」という用語によって表される。

本発明の他の実施形態では、ブレーキライニングを支持するスタッドは、ブレーキキャリアとは異なる材料製である。スタッドの材料としては、例えば４２ＣｒＭｏＳ４Ｖ、材料番号１．７２２７、または１７ＣｒＮｉＭｏ６、材料番号１．６５８７の名称（表示された材料番号は、ＤＩＮドイツ工業規格に関するものである）を有する材料など、高防錆材料が特に考慮される。ブレーキライニングを支持するためのスタッドは、腐食防止剤で被覆されてもよい。また、例えば道路用の塩など、化学的に侵食性の激しい条件下でも、ブレーキライニングの移動性を長期間保証するために被覆材を設けてもよい。これらのスタッドは、耐腐食性の高品質のねじ用スチールから製造してもよい。

本発明の他の実施形態では、ディスクブレーキは、既知のようにブレーキキャリアを含み、このブレーキキャリアは、車両フレームに固定可能であり、ブレーキライニングをブレーキディスクに対して軸方向に案内するためのスタッドを備え、ブレーキライニングは、スタッドが係合する、スタッド用Ｕ字形凹部を含み、制動中に、引張力および／または圧縮力が凹部の内側表面から伝達される。これらの技術的目的は、少なくとも１つのＵ字形凹部の内側表面が、ブレーキ作動中にスタッドの１つに寄りかかり、ブレーキライニングの中心面（または対称面）に対してある角度で延びる本発明によって達成される。前記表面は、制動中にこの表面と対応するスタッドの間に生じる力が、ブレーキライニングをスタッドに対する安定位置にこさせるように設けられる。この点に関して、この力は、ブレーキディスク軸に関して、径方向内側に向いた成分を有する。

本発明は、また、ブレーキライニングを２本のスタッド上で支持するディスクブレーキ内で使用するためのブレーキライニングであって、これらのスタッド用の取付部を含み、制動中、スタッドがそれに係合し、引っ張り力および／または圧縮力が、その内側表面に対してかかる、ブレーキライニングに関する。これらの技術的な目的は、少なくとも１つの取付部の内側表面が、ブレーキ作動中にスタッドのそれぞれ１つを支持し、ブレーキライニングの中心面（または対称面）に対しある角度で延びるようになっている本発明によって達成される。取付部のこの内側表面は、その平面に対して鋭角に配置される。その角度は、０．５°と１０°の間、好ましくは２°と８°の間、より好ましくは３°と６°の間でよい。この実施形態では、この角度は約４°である。

すでに説明したように、この表面および対応するスタッドの形状は、制動中にこの表面とスタッドの間で発生する力が、ブレーキライニングをスタッドに対する安定位置にこさせるという結果をもたらす。この点に関して、この力は、ブレーキディスク軸に関しおよそ径方向内側に向いた成分を有する。

本発明のさらなる好ましい形態は、従属請求項および実施形態についての以下の説明に示されている。

以下の図において、機能が互いに同一のまたは同様である構成要素が同じ参照符号で示された実施形態が示される。

特に図１、図２、図５、図６に示されるように、ブレーキキャリア１０は、２本のアーム１０ａ、１０ｂを有する。ブレーキキャリア１０の上方に浮動キャリパ１２が配置され、そのキャリパは、図示した実施形態では２部片構成として設計されている。この浮動キャリパ１２は、車両に対して内側の部分１２ａおよび外側の部分１２ｂを備える。これらの部分１２ａおよび１２ｂは、ねじ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ（図２および図７を参照）によって互いに堅固に連結されている。ブレーキキャリア１０は、従来の方法で車両に堅く固定され、この目的で、穴１４ａ、１４ｂおよびねじ（図示せず）が使用される。

特に図６および図１、図３、図４、図５に示すように、ねじ切りスタッド１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂが、ブレーキキャリア１０に堅固に連結されている。これらのねじ切りスタッドは、その長手方向の長さの一部におねじを備え、このおねじは、ブレーキキャリア１０の合致するめねじにねじ込まれている。ねじ切りスタッドの、図６で露出している部分（すなわち図６でブレーキキャリアによって隠されていない部分）は、ねじ切りされていない。ねじ切りスタッド１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂのこれらのねじ切りされていない部分は、以下により詳細に説明するように、ブレーキライニングを支持するために使用される。ブレーキライニングがその上で支持されるねじ切りスタッドのスタッド部分は、円筒形である。

特に図３、図４、図７から明らかなように、浮動キャリパ１２は、案内輪に沿って摺動し、これらの案内輪は、ねじ２０ａ、２０ｂにより、車両の内側に位置するねじ切りスタッド１８ａ、１８ｂ内に同軸に固定される。この場合、ねじ切りスタッド１８ａ、１８ｂは、ねじ２０ａ、２０ｂのおねじがそれぞれその中にねじ込み可能なめねじをその中心に備える。したがって、ねじ２０ａとねじ切りスタッド１８ａ、ならびにねじ２０ｂとねじ切りスタッド１８ｂは、互いにそれぞれ同軸である（図３を参照）。同様に、ねじ切りスタッド１６ａ、１８ａおよびねじ切りスタッド１６ｂ、１８ｂ（図６）も同軸である。

図２および図７によれば、２つのキャリパ部分１２ａ、１２ｂは、ねじ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄによって互いに堅固に連結されている。この２つのキャリパ部分１２ａ、１２ｂの取付表面は、図２の１２ｃによって示される。

ピストン２８を動かすためのブレーキ液が、従来の方法で液入口２２を介して作動シリンダ３０内に導入される（図４参照）。したがって、作動シリンダ３０内の液圧が上昇すると、ピストン２８は図４の右へ動き、浮動キャリパ１２はそれに対応して左へ動く。

図８は、同一構造の２つのブレーキライニング３２ａ、３２ｂの一方（３２ａ）を示す（図４も参照）。ブレーキライニング３２ａは、支持プレート３４ａ（金属製）および摩擦ライニング３６ａを備える。この摩擦ライニング３６ａは、制動中の摩擦の結果、磨耗する。図８はまた、摩擦ライニング３２ａの領域の中心Ｆを示す。ブレーキの回入側および回出側ブレーキライニングは、それぞれＵ字形凹部４０、４０’を有する。また、図８は、ブレーキディスク３８の回転軸Ａを図式的に示す（ブレーキディスクは図８に図示せず、図４を参照のこと）。

ブレーキライニング３２ａ、３２ｂは、そのＵ字形凹部４０、４０’により、上方からねじ切りスタッド１６ａ、１６ｂおよび／または１８ａ、１８ｂのねじ切りされていない部分に取り付けられている。これにより、凹部４０、４０’の壁とそれぞれのスタッド１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂの表面の間での線接触がもたらされる。

ねじ切りスタッド１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂの長手方向軸を通って延びる平面が、図１および図５にＰで示される。ブレーキディスクの軸Ａの位置もまた、図５に概略的に示される。この軸Ａは、図面の平面に対して垂直に延びる。

さらに、ブレーキ構成要素の前記寸法は、車両をおよそ０．１Ｇだけ減速することができる制動力を導入するとき、引張力のみがブレーキライニングに作用するように選択される。図８で、ブレーキディスクが軸Ａの周りを反時計回りに回転するとき、ブレーキの回入側は、右側、すなわち凹部４０に相当する側にあり、ブレーキの回出側は、左側、凹部４０’に相当する側にある。したがって、タイヤと道路の間の摩擦係合が良好な状況下で、前述の約０．１Ｇの最大車両減速度を超えない制動力が与えられた場合、引張力のみがブレーキライニング３２ａに生じ、すなわち図８の回入側において、制動力は、右側でブレーキライニングのローブ４２の回入側表面４４によって受けられる。ブレーキ摩擦力は、図８の左方向に作用し、領域の中心Ｆを通って作用する制動力Ｂ_Ｇとして示される。減速度０．１Ｇより大きい制動力Ｂ_Ｇが導入されるときにだけ、ブレーキライニングの表面４６は、ブレーキの回出側の凹部４０’で関連するスタッドに寄りかかる。このとき、制動力Ｂ_Ｇは、表面４４では引張力として、表面４６では圧縮力として働く。

ブレーキの寸法はまた、ブレーキライニング３２ａ、３２ｂが、およそ１ｍ／ｓ^２までの車両減速度に相当する、およそ０．１ＭＰａ（１０バール）までの油圧ブレーキ圧力によって生じる制動力を伝達するとき、ブレーキライニングにおいて有効な前述の引張力のみを有し、一方、３ｍ／ｓ^２より大きい車両減速度に相当する０．３ＭＰａ（３０バール）より大きい油圧ブレーキ圧力が与えられた場合、（上述のように）引張力もかなりの圧縮力も、スタッドからブレーキライニングに作用するように選択することもできる。０．１ＭＰａ（１０バール）と０．３ＭＰａ（３０バール）の間の移行範囲では、両方のスタッドからのゆっくり増加する荷重の分配が起こる。そのため、ブレーキキャリアは、軽く（軽量に）構成することができる。より大きな接線方向力は、有利には両方のキャリアアームに分配される。

車両の外側のブレーキライニングには、前に示した、引っ張りおよび圧縮を介する力の伝達が、好ましくは選択される。車両の内側に配置されたブレーキライニングの場合も、その寸法はそのように選択してよいが、このブレーキライニングは、好ましくは主に引っ張りを受ける。

図９、図１０、図１１および図１２は、制動中の車両の外側ブレーキライニング３２ａの凹部４０、４０’内における引っ張りおよび圧縮を介する上述の力の伝達の詳細を示す。

図９は、ブレーキの回入側に配置された凹部４０を示し、その内側表面４４は、ブレーキ作動中にスタッド１６ｂに寄りかかる。スタッド１６ｂに伝達される制動力Ｂは、減速度が低い場合は制動力Ｂ_ｇであり、減速度が高い場合は全制動力Ｂ_Ｇの一部である。

図８〜図１２では、ブレーキディスクが反時計回りに回転すると仮定する。したがって、ブレーキライニングは、図では左向きの力を受ける。これは、車両前進中の制動に関するものである。後進中は、力のベクトルは反対方向に向く。図９による内側表面４４は、本質的に平坦であり、１本の線に沿って円筒形スタッド１６ｂに接触するが、この内側表面において、前進しているときの制動中に制動力が引っ張り力として吸収される。これは、図９および図１１に４９で示される。

図８は、ブレーキライニング３２ａ、３２ｂに関する中心面を表す対称面Ｘを示す。ブレーキライニング３２ａの中心面Ｘはまた、ディスクブレーキの対称面Ｘ_Ｂ（図１および図７を参照）と一致する。ブレーキの回入側と回出側は、ブレーキライニング３２ａの平面Ｘに関して面対称である。ブレーキディスク軸Ａもブレーキライニングの領域の中心Ｆも、この対称面Ｘ上にある。

図９〜図１２は、図８による対称中心面Ｘに平行に延びる平面Ｘ’およびＸ”を示す。

図９から推測できるように、凹部４０の内側表面４４は、平面Ｘ’と鋭角をなし、また平面Ｘ’に平行な平面Ｘとも鋭角をなす。この角度αは、０．５°と１０°の間、好ましくは２°と８°の間、より好ましくは３°と６°の間でよい。この実施形態では、この角度は約４°である。

スタッド１６ｂとブレーキライニング３２ａのローブ４２の間の接触線４９は、図９に示すように、スタッドの中心軸を通る平面Ｐが前記内側表面と交わる位置よりディスク軸Ａに近い位置に延びる。

図９は、スタッド１６ｂに伝達される制動力Ｂを示す。制動力Ｂは、表面４４に直角に延びる成分Ｋ_Ｓと表面４４に平行な方向に向かう成分Ｋ_Ｐとを有する力の平行四辺形に分解することができる。表面４４に直角に延びる力の成分Ｋ_Ｓは、ブレーキライニング３２ａとスタッド１６ｂの相対移動を引き起こさない。しかし、表面４４に平行な方向に向かう力の成分Ｋ_Ｐは、ブレーキライニング３２ａとスタッド１６ｂの相対移動を引き起こし、それにより、図９による例示的実施形態のブレーキライニング３２ａが押し下げられて径方向内側に接近し安定位置にくる。ブレーキライニング３２ａは、凹部４０でスタッド１６ｂに押し付けられる。それにより、スタッド１６ｂに対するブレーキライニング３２ａの安定位置への配置が達成される。

図１１は、スタッド１６ｂに対するブレーキライニング３２ａの安定位置への配置が達成されたＵ字形凹部４０内における反作用力を示す。

図１１は、ブレーキの回入側に配置された凹部４０を示し（図９を参照）、その内側表面４４でスタッド１６ｂと協働して反作用力Ｒが発生する。反作用力Ｒは、制動中にスタッド１６ｂと表面４４の間に生じ、表面４４に直角に延びる力である。この反作用力Ｒは、スタッドとブレーキライニングの間の接触線４９で作用し、平面Ｘ’に直角に延びる成分Ｋ_Ｔと径方向内側に中心面Ｘ（および同様に平行な平面Ｘ’それぞれ）に平行な方向に向かう成分Ｋ_Ｒとを有する力の平行四辺形に分解することができる。

平面Ｘ’に直角に延びる力Ｋ_Ｔは、図９のベクトルＢの方向とは反対であり、スタッド１６ｂがブレーキライニング３２ａにかける圧縮力である。ブレーキライニング３２ａとスタッド１６ｂの間の力の成分Ｋ_Ｒは、図１１による例示的実施形態のブレーキライニング３２ａが径方向内側に安定位置まで押し下げられ、そこに保持されるようにする。ブレーキライニング３２ａはスタッド１６ｂ上のその取付部から逃れることはできず、望ましくない振動をもたらすこともできない。スタッド１６ｂに対するブレーキライニング３２ａの安定位置が達成され、それどころか、摩擦ライニングの領域の中心Ｆが、スタッド１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂの中心軸を含む平面Ｐを越えてその径方向上方にあるときにも達成される。ブレーキライニング３２ａがこの安定位置にあるとき、凹部４０の基部が、スタッド１６ｂの上側表面と接触し、平面Ｘ’に平行に延びる反作用力Ｚがそこに生成される。

同様に、図１０および図１２は、前進方向における制動中に、ブレーキの回出側のブレーキライニング３２ａとスタッド１６ａの間における力の伝達を示す。対応する構成要素には、必要に応じてダッシュを加えた、同じ参照符号が付けてある。より大きな制動力、例えば０．１Ｇを超える減速度をもたらす制動力Ｂ_Ｇが実際に存在する場合、制動力Ｂ’がスタッド１６ａにかかり、圧縮力が図１２にしたがって回出側で導入される。

図１０は、ブレーキの回出側に配置された凹部４０’を示し、その内側表面４６がより強いブレーキ作動中にはスタッド１６ａに寄りかかる。スタッド１６ａに伝達される制動力Ｂ’は、全制動力Ｂ_Ｇの一部である。ブレーキライニング３２ａの凹部４０’の表面４６との間の接触線５０（図８を参照）は、表面４４の場合と類似して、中心面Ｘに平行な方向に向かう平面Ｘ”に対して角度βだけ傾斜している。

制動力Ｂ’も、表面４６に直角に延びる成分Ｋ_Ｓ’と表面４６に平行な方向に向かう成分Ｋ_Ｐ’とを有する力の平行四辺形に分解することができる（図９を参照）。表面４６に対して直角に延びる力の成分Ｋ_Ｓ’は、ブレーキライニング３２ａとスタッド１６ａの相対移動を引き起こさない。しかし、表面４６に平行な方向に向かう力の成分Ｋ_Ｐ’は、ブレーキライニング３２ａとスタッド１６ａの相対移動を引き起こす。これは、図１０による例示的実施形態のブレーキライニング３２ａが、押し下げられて径方向内側に接近し安定位置にくる効果を有する。ブレーキライニング３２ａは、凹部４０’でスタッド１６ａに押しつけられる。それにより、スタッド１６ａに対するブレーキライニング３２ａの安定位置への配置が達成される。

図１２は、スタッド１６ａに対するブレーキライニング３２ａの安定位置が達成されたＵ字形凹部４０’における反作用力を示す。

図１２は、ブレーキの回出側に配置された凹部４０’を示し（図１０を参照）、その内側表面４４からスタッド１６ａと協働して反作用力Ｒ’が発生する。この反作用力Ｒ’は、制動中にスタッド１６ａと表面４６の間に生じ、表面４６に直角に延びる力である。反作用力Ｒ’は、スタッド１６ａとブレーキライニング３２ａの間の接触線５０で作用し、平面４６に直角な力Ｋ_Ｔ’とそれぞれ平面Ｘ”および中心面Ｘに平行な方向に向かう力Ｋ_Ｒ’とを有する力の平行四辺形に分解することができる。スタッド１６ａがブレーキライニング３２ａにかける圧縮力は、力の成分Ｋ_Ｔ’であり、平面Ｐに平行に延び、図１０による力のベクトルＢ’と反対方向である。

力の成分Ｋ_Ｒ’は、スタッド１６ａ上のブレーキライニング３２ａを安定位置に保持する。したがって、安定化力は、やはり本質的に径方向に向いており、ディスク軸Ａに関して径方向の成分を生成する。角度βは、上述の角度αと同じ好ましい大きさをもつ。ブレーキライニング３２ａがこの安定位置にあるとき、凹部４０’の基部は、スタッド１６ａの外側表面と接触し、平面Ｘ”に平行に延びる反作用力Ｚ’をもたらす。

図８によれば、それぞれの基部におけるＵ字形凹部４０、４０’は、側面間に角の丸い移行部分を含み、その移行部分の半径（図９および１０の参照番号４８を参照）は、支持スタッド１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂの半径より小さい。それにより、ブレーキライニング３２ａ、３２ｂとスタッドの間の接触線４９、５０をより正確に画定することが可能となる。Ｕ字形凹部４０、４０’内のスタッドの狭い好ましくは線接触の領域４９、５０により、単位面積当たりの圧縮負荷が高くなるのでどんな腐食生成物も取り除くことが可能になる。振動は実質的に避けられる。

図による実施形態では、ブレーキライニング３２ａ、３２ｂがその上で支持されるスタッド１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂは、支持領域内でそれぞれ円筒形である。図９および１０から推測できるように、スタッド１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂは、スリーブ６８、例えば弾性（弾力のある）スリーブを備えてもよく、それにより同様に防振性を高めることができる。こうしたスリーブ６８は、ブレーキライニングとスタッドの間の腐食抑制および／または防振の特徴を示すことができる。

上に実施形態として説明した浮動キャリパブレーキの修正形態において、本発明は、固定キャリパブレーキとして実現することもできる。この点に関連して、ブレーキキャリアおよびスタッドならびにブレーキライニングの関連する特徴は、浮動キャリパブレーキのそれに対応する。固定キャリパブレーキでは、ブレーキライニングへの力の導入が異なるだけにすぎない。本発明のこれらの実施形態では、ブレーキライニングが引っ張られるので、４ピストンブレーキ内の全てのピストン半径を同じサイズにすることができ、特定の利点が認められる。回出側により大きなピストン半径を提供する必要はない。

車両の外側から見た、組み立てられた状態のディスクブレーキの正面図である。 図１によるディスクブレーキの平面図である。 図１および２によるディスクブレーキの側面図である。 図３によるディスクブレーキの断面図である。 ブレーキキャリアの正面図である。 ブレーキキャリアの平面図である。 車両の内側から見た、組み立てられた状態の、図１〜３によるディスクブレーキの背面図である。 図１〜７によるディスクブレーキで使用するブレーキライニングを示す図である。 ブレーキライニングの回入側における作用力の向きを示す図である。 ブレーキライニングの回出側における作用力の向きを示す図である。 ブレーキライニングの回入側における反作用力の向きを示す図である。 ブレーキライニングの回出側における反作用力の向きを示す図である。

符号の説明

１０ ブレーキキャリア
１０ａ、１０ｂ ブレーキキャリアブレーキ
１２ 浮動キャリパ
１２ａ、１２ｂ 浮動キャリパ部分
１２ｃ 浮動キャリパ部分の取付表面
１４ａ、１４ｂ 穴
１６ａ、１６ｂ ブレーキライニングを案内するためのねじ切りスタッド
１８ａ、１８ｂ ブレーキライニングを案内するためのねじ切りスタッド
２０ａ、２０ｂ ねじ
２２ フルード入口
２６ａ、２６ｂ、１６ｃ、２６ｄ ねじ
２８ ピストン
３０ 作動シリンダ
３２ａ、３２ｂ ブレーキライニング
３４ａ、３４ｂ ブレーキライニングのキャリアプレート
３６ａ、３６ｂ ブレーキライニングの摩擦ライニング
４０、４０’ Ｕ字形凹部
４２、４２’ ブレーキライニングのローブ
４４、４６ 凹部の内側接触表面
４８ 凹部の移行部分半径
４９、５０ 接触線
６８ スタッドスリーブ
Ａ ディスク軸または回転軸
Ｐ スタッドの長手方向軸を通る平面
Ｂ_Ｇ 全制動力
Ｂ、Ｂ’ スタッドにかかる制動力
Ｋ_Ｓ、Ｋ_Ｓ’ 接触表面に対して直角の制動力成分
Ｋ_Ｐ、Ｋ_Ｐ’ 接触表面に平行な制動力成分
Ｒ、Ｒ’ 接触表面におけるスタッドの反作用力
Ｋ_Ｔ、Ｋ_Ｔ’ ディスク軸の接線方向にある反作用力の成分
Ｋ_Ｒ、Ｋ_Ｒ’ ディスク軸に対し径方向の反作用力成分
Ｘ_Ｂ ディスクブレーキの中心面
Ｘ ブレーキライニングの中心面
Ｘ’、Ｘ” ブレーキライニングの中心面に平行に延びる平面
Ｚ、Ｚ’ 凹部の基部におけるスタッドの反作用力

Claims (24)

1. 少なくとも１つのブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）をブレーキディスクに対して軸方向に案内するためのスタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）を備えるとともに車両フレームに固定可能であるブレーキキャリア（１０）を有するディスクブレーキであって、前記ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）が、前記スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）が係合する前記スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）用の取付部（４０、４０’）を含み、前記ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）が、制動中に前記取付部（４０、４０’）の内側表面（４４、４６）を介して前記スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）に引張力および圧縮力をかける、ディスクブレーキにおいて、
   ブレーキ作動中にそれぞれのスタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）に寄りかかる、前記取付部（４０、４０’）のうち少なくとも一方の取付部の内側表面（４４、４６）が、前記表面（４４、４６）で作用する力（Ｂ、Ｂ’、Ｒ、Ｒ’）の成分（Ｋ_Ｐ、Ｋ_Ｐ’、Ｋ_Ｒ、Ｋ_Ｒ’）が前記ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）を前記スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）に対する安定位置に押し込むように、ブレーキの中心面（Ｘ_Ｂ）に対して傾斜していることを特徴とするディスクブレーキ。
2. 請求項１記載のディスクブレーキにおいて、
   前記取付部（４０、４０’）の前記内側表面（４４、４６）と前記ディスクブレーキの前記中心面（Ｘ_Ｂ）の間の、接触線（４９、５０）における角度（α、β）が、１°と１０°の間にあることを特徴とする、ディスクブレーキ。
3. 請求項１記載のディスクブレーキにおいて、
   前記取付部（４０、４０’）の前記内側表面（４４、４６）と前記ディスクブレーキの前記中心面（Ｘ _Ｂ ）の間の、接触線（４９、５０）における角度（α、β）が、２°と８°の間にあることを特徴とする、ディスクブレーキ。
4. 請求項１記載のディスクブレーキにおいて、
   前記取付部（４０、４０’）の前記内側表面（４４、４６）と前記ディスクブレーキの前記中心面（Ｘ _Ｂ ）の間の、接触線（４９、５０）における角度（α、β）が、３°と６°の間にあることを特徴とする、ディスクブレーキ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のディスクブレーキにおいて、
   前記ディスクブレーキの前記中心面（Ｘ_Ｂ）が、前記ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）の中心面（Ｘ）でもあることを特徴とする、ディスクブレーキ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項記載のディスクブレーキにおいて、
   前記内側表面（４４、４６）が平坦であることを特徴とする、ディスクブレーキ。
7. 請求項１〜６のいずれか一項記載のディスクブレーキにおいて、
   前記内側表面（４４、４６）の接触線（４９、５０）は、前記スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）の中心軸を通って延びる平面（Ｐ）が前記内側表面と交わる位置よりディスク軸（Ａ）に近い位置にあることを特徴とする、ディスクブレーキ。
8. 請求項１〜７のいずれか一項記載のディスクブレーキにおいて、
   前記ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）が前記取付部（４０、４０’）で前記スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）上に前記ブレーキディスクの径方向に挿入可能であることを特徴とする、ディスクブレーキ。
9. 請求項１〜８のいずれか一項記載のディスクブレーキにおいて、
   前記取付部（４０、４０’）が、それぞれ関連するスタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）と線接触することを特徴とする、ディスクブレーキ。
10. 請求項１〜９のいずれか一項記載のディスクブレーキにおいて、
    前記スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）および関連する前記取付部（４０、４０’）が前記ブレーキの回入側および回出側に配置され、少なくともブレーキの回入側の前記取付部（４０）が、前記力（Ｂ、Ｒ）の前記成分（Ｋ_Ｐ、Ｋ_Ｒ）がそこで発生するように形成されることを特徴とする、ディスクブレーキ。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項記載のディスクブレーキにおいて、
    前記回入側のスタッド（１６ｂ、１８ｂ）および前記取付部（４０）が、車両の前進方向に制動するときに、前記ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）の引張力が前記内側表面（４４）から前記スタッド（１６ｂ、１８ｂ）に作用するように、互いに配置されることを特徴とする、ディスクブレーキ。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項記載のディスクブレーキにおいて、
    前記取付部（４０、４０’）がＵ字形であることを特徴とする、ディスクブレーキ。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項記載のディスクブレーキにおいて
    前記スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）と前記ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）の相対寸法および形状が、約０．１Ｇの値まで車両を減速することのできる制動力（Ｂ_Ｇ）を導入するときに、引張力のみが前記ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）に作用するようなものであることを特徴とする、ディスクブレーキ。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項記載のディスクブレーキにおいて、
    前記内側表面（４６）から圧縮力が伝達される前記取付部（４０’）が、反作用力（Ｒ’）が成分（Ｋ_Ｒ’）を生成するような形状であることを特徴とする、ディスクブレーキ。
15. 請求項１４記載のディスクブレーキにおいて、
    ０．１Ｇより大きい減速度を生成する制動力（Ｂ_Ｇ）の場合に、ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）からの圧縮力が、回出側スタッド（１６ａ、１８ａ）に作用することを特徴とする、ディスクブレーキ。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載のディスクブレーキにおいて、
    スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）が、ブレーキキャリア（１０）とは異なる材料からなることを特徴とする、ディスクブレーキ。
17. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載のディスクブレーキにおいて、
    スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）が、防錆性鋼からなることを特徴とする、ディスクブレーキ。
18. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載のディスクブレーキにおいて、
    スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）が、防錆性材料の被覆を備えることを特徴とする、ディスクブレーキ。
19. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載のディスクブレーキにおいて、
    前記ブレーキが、浮動キャリパブレーキ、浮動フレームブレーキ、または固定キャリパブレーキであることを特徴とする、ディスクブレーキ。
20. 少なくとも１つのブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）をブレーキディスクに対して軸方向に案内するためのスタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）を備えるとともに車両フレームに固定可能であるブレーキキャリア（１０）を有するディスクブレーキであって、前記ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）が、前記スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）が係合する前記スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）用のＵ字形凹部（４０、４０’）を含み、制動中に引張力および圧縮力が前記凹部（４０、４０’）の内側表面（４４、４６）から伝達されるディスクブレーキにおいて、
    ブレーキ作動中にそれぞれのスタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）に寄りかかる、前記Ｕ字形凹部（４０、４０’）のうち少なくとも一方の凹部の内側表面（４４、４６）が、制動中に前記表面（４４、４６）と前記それぞれのスタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）との間に作用する制動力（Ｂ、Ｂ’）の成分（Ｋ_Ｐ、Ｋ_Ｐ’）がブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）を前記スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）に対する安定位置に押し込むように、前記ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）の中心面（Ｘ）に対してある角度（α、β）で延びる、
    ことを特徴とする、ディスクブレーキ。
21. ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）を２本のスタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）上で支持するディスクブレーキで使用するためのブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）であって、前記ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）が、スタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）が係合する取付部（４０、４０’）を備え、制動中に前記取付部（４０、４０’）の内側表面（４４、４６）から引張力および圧縮力が作用する、ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）において、
    ブレーキ作動中にそれぞれのスタッド（１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ）に寄りかかる、前記取付部（４０、４０’）のうち少なくとも一方の取付部の内側表面（４４、４６）が、前記ブレーキライニング（３２ａ、３２ｂ）の中心面（Ｘ）に対してある角度で延び、それにより前記取付部（４０、４０’）の前記内側表面（４４、４６）が前記中心面（Ｘ）と鋭角（α、β）を形成することを特徴とする、ブレーキライニング。
22. 請求項２１に記載のブレーキライニングにおいて、
    前記角度（α、β）が０．５°と１０°の間にあることを特徴とする、ブレーキライニング。
23. 請求項２１に記載のブレーキライニングにおいて、
    前記角度（α、β）が、２°と８°の間にあることを特徴とする、ブレーキライニング。
24. 請求項２１に記載のブレーキライニングにおいて、
    前記角度（α、β）が、３°と６°の間にあることを特徴とする、ブレーキライニング。

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