JP4824276B2 - 複合ディスクブレーキ用ディスク - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前段部に規定されているような複合ディスクブレーキ用ディスクに関する。

特に高性能の自動車内で用いられている時に従来のブレーキディスクが晒される熱ストレスを減じるために、いわゆる複合ディスクが提案されている。ブレーキキャリパーのための制動面を提供し、制動ディスクをホイールに結合させるために配置されたハブ即ちベルと、環状部材即ち制動バンドと一体的に形成された、前から知られているタイプのディスクと比較して、複合ディスクの特別な特徴は、制動バンドとベルとが、個々の部品として形成され、異なる材料で作られ、最終的に適当な接続手段で結合されるという点である。

本発明に係る従来技術をよりよく理解するために、まず、公知の構造を有する複合ディスクを、添付の図面の図４乃至６を参照して説明する。ここでは、特に、制動バンドとベルとの間の接続システムを指摘する。

説明と添付図面とで用いられた、“軸方向”、“径方向”、もしくは“正接方向”といった用語は、車両への取り付け状況、あるいは、ディスクの軸について言及することを意図している。

従来技術の複合ディスクブレーキ用ディスクのベルと制動バンドとが軸方向２方向に分かれ、径方向にアラインメントされた部品として示されている図４を参照すると、ディスクは、、
一般的に鋳鉄で形成され、公知の方法で制動装置(図示されず)のキャリパーと共働する軸方向の対向した制動面２ａを有した径方向外側の制動バンド２と、
一般的に軽アルミニウム合金で形成され、ホイール（図示されず）のハブと共働すると共に制動バンド２を支持するように配置された径方向内側のベル３とを実質的に具備している。

ベル３は、ディスクをハブに取着するために穿孔されたフランジ４と、このフランジ４と一体的に形成された外周リング５とを有する。外周リングは、これの外周の周りに均等に配置され、平行な側面を夫々備えた複数の径方向凹部６を有する。

制動バンド２は、互いに平行に配置されてスペーサ部材で接続された２つのほぼ環状のプレート７を有する。ベル３に面した環状のプレート７は、ディスクの２つの部品２、３が組立てられたときに、凹部と夫々アラインメントされるために、このプレートの径方向の内側エッジの近くでベルの径方向凹部６と同じ角間隔で均等に配置された複数の貫通孔９を有する。

制動バンド２とベル３とは、図５及び６に説明されたような接続装置１０によって互いに接合されている。各接続装置は、通常は、ベル３の外周の各径方向凹部６内に収容され、凹部の側面と直接接触され、ねじ接続手段によって制動バンド２に接続されるように配置されたスチール駆動部材を有する。

上述された図面に示された公知の解決法に関れば、各接続装置１０は、特に、ねじ１１、第１のワッシャー１２、第２のワッシャー１３、自己ロックナット１４、４つの側面、即ち、２対の平行な側面を有するように成形されたブロックで形成された駆動部材１５、板ばね１６、及び対向した平らな面を有した中間カラー１８を備えた管状部材によって形成されたブシュ１７を有する。

複合ディスクの制動バンド２とベル３との間の接続装置１０の組立ては、
カラー１８がプレートの面と当接されるまで、ベルに面した環状のプレート７の各孔９の中にブシュ１７を挿入する工程と、
ベルの外周リング５の凹部６がブシュ１７とアラインメントされるように、ベル３をプレート７に至るまで移動させる工程と、
駆動部材１５を、これがカラー１８に当接するまで、軸方向に各ブシュ１７に適合させる工程と、
ねじ１１を夫々の第１のワッシャー１２と、夫々のブシュ１７との中に挿入する工程と、
平らなばね１６を、これらの端部がベル３の表面と接触するように配置させる工程と、
第２のワッシャー１３を適合させる工程と、
ナット１４を、これらが十分に締められるまで、ねじ１１の端部にねじ付けする工程とを必要とする。

組立てが完了すると、ベル３は、ブシュ１７のカラー１８によって制動バンド２のプレート７から軸方向に離間され、平らなばね１６（図１）の作用によってカラーに対して付勢される。

結合部の正接方向のあそびは非常に小さいが、バンドとベルとの材料の異なる熱膨張率と制動動作中にディスクが加熱されたときにこれら２つの部材で個々に達せられる異なる温度とによって生じるディメンションの変化を妨害することがないように、凹部６の径方向の深さが非常に深くされ、バンド２とベル３との間の自由な径方向の動きが可能にされている。

しかし、軸方向の膨張並びに／もしくは動きに関しては（例えば、サスペンションの振動が原因となる、もしくは、ディスクに対して軸方向への車両の加速によって引き起こされる）、接続装置１０は、駆動部材１５の深さがベル３の外周リングの厚さよりも深いという利点によって、十分な軸方向のあそびを可能にする。ばね１６は、望ましくないノイズを生じる振動及び軸方向の動きを提供するように機能する。

複合ディスクは、そのデザインから、熱膨張の問題を解決するのに非常に効果的であることが分かっている。しかし、こうしたディスクが設けられている車がでこぼこで起伏のある道（例えば、砂利、舗道など）を走行するときには、特に有害な振動と衝撃とが作り出され、望ましくないノイズを生じたり、もしくは、ディスクの強度を低下させることさえ起こり得る。制動バンドとベルとの間の接続装置が平らなばねの挿入物を提供している場合、前記の振動が原因の連続した打撃効果が、ばねの端部で生じ、これがばねを支えるベルの表面に食い込み、この結果、ばねによる弾性効果が減じられ、制動バンドとベルとの間の結合部のあそびが増加される。これによって、ディスクの歓迎しがたい劣化が短期間のうちに招かれる。

本発明は、上述された欠点を克服し得る複合ブレーキディスクを提供することを提案している。

この目的は、環状の制動バンドと、
複数の径方向凹部を外周に沿って有したベルと、
前記制動バンドとベルとの間の複数の接続装置とを具備し、前記接続装置は、ほぼ径方向にのみ動き得るようにベルの径方向凹部内に各々が適合された複数の駆動部材と、前記制動バンドとベルとの間の弾性的な軸方向のあそびを可能にするように配置された弾性部品とを夫々有するタイプの複合ディスクブレーキ用ディスクにおいて、
前記弾性部品のための軸受面を提供し、弾性部品に面するベルの面の磨耗と、この結果生じる弾性部品による軸方向の負荷の減少とを防ぐように、前記複数の弾性部品とベルとの間に挿入され、耐磨耗材料でできている複数の挿入部材を更に具備し、
前記各挿入部材は、前記ベルと、径方向凹部内に適合された前記駆動部材との間に挿入されるように、ベルの対応する径方向凹部内に部分的に収容されていることを特徴とするディスクによって果される。

本発明の好ましいが非制限的な実施形態を、添付の図面を参照しながら以下に説明する。

図４乃至６（従来技術）の部品及び部材と等しいかこれらと対応している部品及び部材が図４乃至６と同じ参照符号で示されている図１乃至３に示され得るように、本発明に係る複合ディスクの制動バンド２とベル３とは、ねじ１１、ナット１４、駆動部材１５、平らなばね１６、及び挿入部（挿入部材）２０を各々が実質的に有する複数の接続手段もしくは接続装置によって、互いに結合されている。

各駆動部材１５は、以下に特に述べられるように、実質的に径方向にのみ動くようにベル３の対応する径方向凹部６内に収容され得る形状及びサイズを有し、好ましくはスチールでできた単一のブロックによって構成されている。

各駆動部材１５は、距離Ｔ１だけ離間され、径方向のディメンションＲ１を有した２つの平行な対向面１５−１を有する。また、４つの突起１５−２が、２つの対向面１５−１を軸方向に規定し、駆動部材が凹部６内に配置されているときには凹部の径方向の端の４つの角部の領域でベル３の外周リング５の２つの対向面と係合するタブの形で、設けられている。また、駆動部材１５は、ねじ１１が中を延び得る貫通孔１５−３を有する。

各駆動部材１５は、また、円筒形の付属部１５−４を有し、孔１５−３は、この付属部を通って延びている。また、この付属部は、制動バンド２のプレート７に形成された対応する孔９の中に夫々係合し得る。付属部の軸方向の長さは、孔９付近のプレート７の厚さよりも僅かに短くなっている。

挿入部２０は、例えばばねスチールのような磨耗耐性シートメタルでできた成形部材であり、ベル３と駆動部材１５との間で夫々の凹部６内に収容されるように配置されている。挿入部は、組立てられていない状態では凹部６の幅Ｔ（これらの径方向の側面間の距離）よりも僅かに長い距離Ｔ２だけ離間された２つの対向した平行な側部２０−１を有したほぼＵ字形の中央部を有し、凹部の側面上での側部２０−１の弾力的な反復の結果、挿入部が所定の位置に保持されるようにする。距離Ｔ２は、各駆動部材１５の対向した面１５−１の間の距離Ｔ１より少しだけ長い。即ち、凹部６と駆動部材１５との間の結合部の正接方向のあそびは、非常に小さい。

各挿入部２０のＵ字形の中央部は、径方向に突き出すことなく各凹部内に完全に収容され得るように、凹部６の径方向の深さＲよりも僅かに小さい径方向のディメンションＲ２を有する。また、ディメンションＲ２は、制動バンド２とベル３との熱の性質によるディメンションの変化の結果として駆動部材１５の自由な径方向の動きを可能にするように、駆動部材１５の径方向のディメンションＲ１よりも十分に長くされている。

本発明の好ましい１実施形態に関れば、各挿入部２０は、Ｕ字形の中央部に対して２つの側部２０−１（図１）の各々から外方に延びた２対の対向した平行なタブ２０−２を有する。これらタブの対は、組立てられた状態の凹部６の径方向のエッジの周りでベル３の２つの軸方向の対向した面の一部を覆うように配置されている。これによって、駆動部材１５の突起１５−２と平らなばね１６の端部とのための耐磨耗材料でできた軸受及び反復面を提供し、かくして、ばねに面したベルの面の上述されたような切断現象を回避し、従って、ディスクの十分な寿命を確実にする。

本発明に係る複合ディスクは、
挿入部２０を、これが弾力反動によって所定位置に残るようにベル３の凹部の側面に適合させる工程と、
駆動部材１５を、これが結合の形で所定位置に残るように挿入部２０のＵ字形の中央部の中に挿入する工程と、
駆動部材１５の円筒形の付属部１５−４がベルの対応する孔９の中に入るように制動バンド２をベル３まで移動させる工程と、
ねじ１１をベル３の孔９と、駆動部材１５の孔１５−３との中に挿入する工程と、
第１のばね１６を、これらの端部が挿入部２０のタブ２０−２上に支持されるように配置する工程と、
ナット１４を、これらが十分に締められるようにねじ１１の両端部にねじ付けする工程とによって組立てられる。

組立てられたユニットは図２に示されているように見える。自然に、本発明の原則は同じであり、実施形態の形状と構造の詳細とは、非制限的な例を用いて説明された形状及び構造に対して、添付請求項で規定された本発明の範囲を逸脱することなく、幅広く変えられ得る。

本発明に係る複合ディスクブレーキ用ディスクの斜視分解図である。 図１のディスクの斜視図である。 図１のディスクの制動バンドとベルとの間の接続装置の取着部を詳しく示した軸方向の図である。 公知のタイプの複合ディスクブレーキ用ディスクの制動バンドとベルとの斜視分解図である。 図４に示されるような制動バンドとベルとの間の接続部として使用可能な公知の接続装置の斜視分解図である。 組立てられた状態の図５の公知の接続装置の断面図である。

Claims (8)

1. 環状の制動バンド（２）と、
   複数の径方向凹部（６）を外周に沿って有したベル（３）と、
   前記制動バンド（２）とベル（３）との間の複数の接続装置とを具備し、前記接続装置は、ほぼ径方向にのみ動き得るようにベル（３）の径方向凹部（６）内に各々が適合された複数の駆動部材（１５）と、前記制動バンド（２）とベル（３）との間の弾性的な軸方向のあそびを可能にするように配置された弾性部品（１６）とを夫々有するタイプの複合ディスクブレーキ用ディスクにおいて、
   前記弾性部品のための軸受面を提供し、弾性部品に面するベルの面の磨耗と、この結果生じる弾性部品による軸方向の負荷の減少とを防ぐように、前記複数の弾性部品（１６）とベル（３）との間に挿入され、耐磨耗材料でできている複数の挿入部材（２０）を更に具備し、
   前記各挿入部材（２０）は、前記ベル（３）と、径方向凹部（６）内に適合された前記駆動部材（１５）との間に挿入されるように、ベル（３）の対応する径方向凹部（６）内に部分的に収容されていることを特徴とするディスク。
2. 前記弾性部品（１６）は、平らなばねである請求項１のディスク。
3. 前記各挿入部材（２０）は、前記平らなばね（１６）の夫々の端部と、この平らなばねに面した前記ベル（３）の面との間に夫々挿入された少なくとも２つのタブ（２０−２）を有するように成形されたシートメタル部材である請求項２のディスク。
4. 前記少なくとも２つのタブ（２０−２）は、前記径方向凹部（６）の径方向のエッジの周りで前記ベル（３）の対向面の一部を覆う２対の平行なタブ（２０−２）である請求項３のディスク。
5. 前記各挿入部材（２０）は、前記駆動部材（１５）の各々を収容するように配置され、前記径方向凹部（６）の各々の両側面と係合する２つの対向した平行な側部（２０−１）を有したほぼＵ字形の中央部を有する請求項１乃至４のいずれか１のディスク。
6. 前記各挿入部材（２０）のＵ字形の前記中央部は、前記制動バンド（２）とベル（３）との熱の性質によるディメンションの変化の結果として前記駆動部材（１５）の径方向の自由な動きを可能にするように、駆動部材（１５）の径方向のディメンション（Ｒ１）よりも大きな径方向のディメンション（Ｒ２）を有する請求項５のディスク。
7. 前記挿入部材（２０）は、ばねスチールでできている請求項１乃至６のいずれか１のディスク。
8. 請求項１乃至７のいずれか１の複合ディスクのための耐磨耗材料でできた挿入部材（２０）。

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