JP4977147B2 - ディスクブレーキ用ベル−バンドの駆動連結 - Google Patents

Description

本発明の対象は、サポートベルとブレーキバンドとの間における駆動連結を改良したブレーキディスクである。

ディスクブレーキの分野において、ブレーキディスクを２つの別個体、すなわちサポートベルとブレーキバンドとして製造することは、公知であり十分に理解されている。

この技術的解決方法によって、重要な利点が生じる。まず、ブレーキ動作中に高い温度に達することがあるブレーキバンドがサポートベルによって生じるいかなる制限をも受けることなく膨張することが可能となる。さらに、この解決方法によって、これら２つの部分を互いに異なる素材を用いて製造することが可能となるため、ブレーキディスクの全体的性能を最適化することが可能となる。

また、バンドとベルとの間における構造的連結のために選択された解決方法も、幾つかの利点を得るのに決定的に寄与するものである。

例えば、バンド用とベル用に異なる素材を使用した場合であっても、ブレーキディスク全体を１つの製造工程によって得ることが可能であることが知られている。この結果は、例えば共鋳造工程によって達成することが可能である。

また、ブレーキバンドとサポートベルとを互いに独立して設け、その後に組み立てて初めてブレーキディスクを構成するようにすることも知られている。

この解決方法は、いわゆる駆動連結、すなわちベルとバンドとを構造的に連結するのに適合しブレーキトルクの伝達と所望のバックラッシュあるいはギャップを保証する、別の手段の使用を伴うものである。

例えば高性能の競技用オートバイの分野など、特定の分野においては、前述の全ての利点を保証した上で、大幅に容易な取り付けを保証する駆動連結は、特に高く評価されるものである。

更に、このような駆動連結は、例えばブレーキバンドが磨耗した際に、サポートベルも同時に取り替える必要がないままで、ブレーキバンドのみを素早く交換することができるようにするものである。

ベルの軸方向における突起とバンドの内側の半径方向の突起とが連結することを可能とする軸方向運動によってバンドとベルとが組み立てられているブレーキディスクが、特許文献１により公知である。組み立ては、例えばリベット打ちによってその位置を固定することができる弾性を有する固定具を適用することによって終了する。この解決方法は、必要とする部品数が少なくて済むものの、ブレーキディスクの容易な組み立てを可能にするものではなく、何よりもその組み立て後に分解することを許容するものでない。

また、特許文献２により、複数のプレートを使用する駆動連結であって、各プレートがバンドの内側の半径方向の突起をベルの外径方向における突起に対して連結するものが公知である。前記プレートのそれぞれが、２つのナットによるネジ結合によって締結固定される。この技術的特徴においては、組み立てが必要な多くの数の部品と、これに伴って非常に複雑なブレーキディスクの取り付けおよび取り外し操作とが必要となる。
米国特許出願公開第２００５／０１４５４５２号明細書 国際公開第２００５／０８８１２５号パンフレット

本発明の目的は、先行技術に関して引き合いに出された欠点を克服することが可能な、サポートベルとブレーキバンドとの間の駆動連結を有するブレーキディスクを、案出し提供することにある。

具体的に、本発明の課題は、速い組み立て速度を可能とする駆動連結を提供することにある。

本発明の別の課題は、ベルとバンドとの間における連結に使用される機械部品の数を低減することが可能な駆動連結を提供することにある。

この目的とこれらの課題は、請求項１によるブレーキディスクと請求項２１による使用方法とによって達成することが可能である。

本発明によるブレーキディスクの更なる特徴および利点は、以下において記載される好ましい実施形態の説明から理解され得るものであるが、これら実施形態は、以下における添付図面を参照しつつ、例示的であって限定的でない一例として述べられているものである。

図面を参照するに、ブレーキディスクは、その全体が符号１０で示されている。ブレーキディスク１０は、符号２０で示されるサポートベル（あるいは単に「ベル」）と、符号３０で示されるブレーキバンド（あるいは単に「バンド」）とを備えている。

ブレーキディスク１０は、一義的にＸ軸を画定するものである。このＸ軸に対して平行であるすべての直線の方向が、本文において「軸方向である」と定義される。Ｘ軸を起点とし、これに対して垂直である半直線の方向は、本文において「半径方向である」と定義される。最後に、Ｘ軸に中心があり、これに対して垂直である平面上にある円周に対して接する全ての直線の方向は、本文において「接線方向である」と定義される。

ブレーキバンド３０は、第１の接続手段３１を備えている。好ましい実施形態においては、ブレーキバンド３０は、複数の第１の接続手段３１を備えている。

サポートベル２０は、第１の接続手段３１に対面するように構成された第２の接続手段２１を備えている。好ましい実施形態においては、サポートベル２０は、バンド３０の複数の第１の接続手段３１にそれぞれ対面するように構成された複数の第２の接続手段を備えている。

ブレーキディスク１０は、それぞれが前記第１の接続手段３１あるいは前記第２の接続手段２１のうちの何れかとスライド式に連係するように構成された連結手段４１を、更に備えている。或る実施形態においては、ブレーキディスク１０は複数の連結手段４１を備えている。

各連結手段４１は、更に、（図５及び６において符号Ａによって示されている）固定位置または（図５及び６において符号Ｂによって示されている）解放位置の何れかの位置を、二者択一的に取るように構成されている。

固定位置Ａにおいて、各連結手段４１は、それぞれ第１の接続手段３１と第２の接続手段２１とを互いに固定する構造を有することにより、ブレーキバンド３０とサポートベル２０とを互いに固定する。

ここ及びこれ以降において、ブレーキバンド３０とサポートベル２０との間の束縛状態とは、半径方向における相対移動は依然として可能であることを意味する。実際、この移動許容性は、一体型のブレーキディスクに比べた場合、組立型ブレーキディスクが有する最も大きい機能上の利点である。

一方、解放位置Ｂにおいて、各連結手段４１は、それぞれ第１の接続手段３１と第２の接続手段２１とを互いに解放する構造を有することにより、ブレーキバンド３０とサポートベル２０との間における相互移動を可能にする。

添付図面において図示されるような実施形態において、第１の接続手段３１は、バンド３０の内側における複数の半径方向の突起３２を備えている。

添付図面に図示されるような実施形態においては、第２の接続手段２１は、ベル２０に設けられた複数のハウジング２２を備えている。各ハウジング２２は、突起３２の一つを収容するのに適合しており、ハウジング２２全体としては、突起３２全体を収容するように構成されている。

本実施形態においては、突起３２及びハウジング２２は、バンド３０とベル２０との間における軸方向の相対移動によって互いに連結され得るような形状を有している。

添付図面のうち、例えば図２ａにおいて図示される実施形態では、連結手段４１は複数のプレート４２を備えている。具体的には、２つの異なる長さの羽根、すなわち長い方の第１の羽根４４１と短い方の第２の羽根４４２とを形成するように折り曲げられ、これ羽根が、これらに対して実質的に垂直な連結部分４４０によって互いに連結されているプレート４２が、図２ａに示されている。

各プレート４２は、さらに連結部分４４０の上面において溝部４３（スロット）を備える。各プレート４２のスロット４３は、突起３２を収容することが可能である。したがって、プレート４２を、突起３２の上に嵌合して、突起に対して半径方向にスライドさせることが可能である。これらの動作は、図２ａにおいて矢印Ｃによって概略的に示されている。各プレート４２は、突起３２の上に嵌合された後、何れもが、図５及び６において示されている固定位置Ａと解放位置Ｂとの間で、半径方向にスライド可能である。

各プレート４２は、これを所望の位置に固定するのに適合し、プレート４２が軸方向および／または半径方向に対して望まれないスライド動作をすることを防止する、固定手段４７を更に備えている。

以下に、本発明に係る駆動連結を備えるブレーキディスクを組み立てる方法の実施形態を概略的に説明する。

まず初めに、第１の接続手段３１を備えたブレーキバンド３０と、第１の接続手段３１に対向するように構成された第２の接続手段２１を備えたサポートベル２０とをプリセットする。

次に、連結手段４１を、第１の接続手段３１又は第２の接続手段２１のうち何れか一方に、スライド式に連係させる。

したがって、連結手段４１は解放位置Ｂとなり、それ故に、ブレーキバンド３０とサポートベル２０との間の軸方向における相互移動が強いられる。これにより、第１及び第２の接続手段３１及び２１が、互いに対面する。

最後に、連結手段４１を固定位置Ａとし、ブレーキバンド３１とサポートベル２１とを軸方向に対して互いに固定する。

以下に、本発明に係る駆動連結を備えるブレーキディスクを組み立てる方法の別の実施形態であって、添付図面において示される実施形態について説明する。

図２及び図２ａを参照するに、プレート４２がブレーキバンド３０の突起３２のそれぞれの上に嵌合される。この工程において、長い方の第１の羽根４４１が全てブレーキバンド３０の同じ側にあり、従って、短い方の第２の羽根４４２が全てブレーキバンド３０の反対側にあるように、全てのプレート４２の方向を同一に保つ必要がある。

図３を参照するに、プレート４２は、解放位置Ｂに到達するまで半径方向外側に強く押される。

図４を参照するに、サポートベル２０は、軸方向への動作によってブレーキバンド３０に対して連結される。それにより、各突起３２がハウジング２２内に収容される。

図５及び６を参照するに、各プレート４２は、解放位置Ｂから固定位置Ａに持ち来すために、半径方向内側にスライドさせられる。

最後に、プレート４２を固定位置Ａに固定するのに適合している固定手段４５が操作され、これにより、プレートが所望しない半径方向へのスライドを防止する。

念のために述べると、各プレート４２は、固定位置Ａでは、羽根４４１及び４４２により、ハウジング２２を画定するベルの部分を抱き込むものであり、従ってプレートの軸方向における移動を防止することに留意すべきである。同時に、スロット４３は突起３２を抱き込むことによって、プレート４２の接線方向における移動を防止する。

再び図５を参照するに、プレート４２の固定手段４５は、長い方の羽根４４１に設けられた穴４６と、この穴４６に収容されるのに適合したピン４７とを備えている。別の穴２６がサポートベル２０に設けられている。プレート４２が固定位置Ａにあるときは、各穴４６および２６の軸が互いに実質的に一致する。ピン４７を挿入することによって、プレート４２の半径方向における更なる移動が防止される。

図示された実施形態によれば、ピンは、適宜ネジ山を設けた穴２６にネジ込まれるネジ４７によってもたらされる。また、各ネジ４７をナットにネジ込むことは、たとえこの解決方法が、より多くの部品を必要とし、よって駆動連結の全体的な構造のより複雑化を伴うものであっても、如何なる場合でも設けることが可能である。

図１は、本発明に係るブレーキディスク１０を、車輪に対して取り付けられてはいないが使用形態において示している。

当業者であれば理解できるように、前述の実施形態は従来技術に対して多くの利点をもたらすことが可能である。

まず、組立および分解操作の大幅な簡便性と迅速さが可能となる。実際、操作に関わる機械部品の数は、公知の解決方法に比べて極めて低減されている。

更に、この解決方法は、突起３２によってハウジング２２の壁に加えられる接線方向の圧力によって、ブレーキトルクをバンド３０からベル２０に対して直接伝達することを可能にする。この解決方法は、更に、広い接触面を得ることを可能にし、その結果として、２つの特定要素間の接触に起因する局部的な応力を低減する。

従って、この力の伝達においては、連結手段４１は関与していない。例えばプレート４２などの連結手段４１は、の唯一の機能は、結合内においてバンド３０とベル２０との間で生じ得る軸方向の相対移動を制御する機能を有するだけである。これらの理由により、連結手段４１は、類似した機能を有する公知の解決方法において使用される他の要素よりも、より簡素でより軽量となるように、寸法設定することが可能である。

実施可能で代替的な実施形態によれば、第１の接続手段３１は、バンド３０に設けられる複数のハウジングを備えている。同じ実施形態によれば、第２の接続手段２１は、ベル２０の外側に複数の半径方向の突起を備えている。各ハウジングは、突起の一つを収容するのに適合しており、ハウジング全体としては突起全体を収容するように構成される。

更に別の可能な実施形態によれば、第１および／または第２の接続手段の突起および／またはハウジングは、半径方向ではない方向に伸長している。

連結手段４１の可能な実施形態によれば、連結手段４１は、固定位置から解放位置へと位置を変えるのに、半径方向ではない方向に沿ってスライドする。

別の実施形態によれば、連結手段４１は、前述したものとは異なる固定手段４５を備える。このような固定手段は、例えば、ネジ４７に代えてリベットやリリースピンを備えているかも知れない。

前述のブレーキディスクの実施形態に対して、当業者であれば、以下の請求項の範囲を逸脱することなく、偶発的なニーズを満足させるために、各要素の変形や調整および機能的に同等である別の要素との置換を実施することが可能である。実施可能である実施形態に属すると説明された各特徴を、別の実施形態における別の特徴とは別個に提供することが可能である。

本発明に係るブレーキディスクの全体斜視図である。 本発明に係るブレーキディスクの組立後におけるブレーキバンドを示す図である。 組立後の図２におけるブレーキバンドの詳細を示す図である。 図２に対して反対側から見た、組立後の図２におけるブレーキバンドを示す図である。 本発明に係るブレーキディスクの組立後におけるブレーキバンドおよびサポートベルを示す図である。 組立後におけるベルとバンドとの間の駆動連結の詳細を示す図である。 図５に対して反対側から見た、図５の詳細を示す図である。

Claims (23)

1. 第１の接続手段（３１）を備えるブレーキバンド（３０）と、
   前記第１の接続手段（３１）を収容するのに適合した第２の接続手段（２１）を備えるサポートベル（２０）と、
   複数の連結手段（４１）であって、
   当該連結手段の各々は、前記第１または第２の接続手段（３１，２１）のうち何れか一方とスライド式に連係され、固定位置（Ａ）又は解放位置（Ｂ）の何れかに二者択一的にスライドするのに適合しており、
   前記固定位置（Ａ）では、前記連結手段（４１）が、前記第１および前記第２の接続手段（３１，２１）を互いに対して固定して、前記ブレーキバンド（３１）と前記サポートベル（２１）との間における軸方向の相互移動を防止するように構成され、
   前記解放位置（Ｂ）では、前記連結手段（４１）は、前記第１および前記第２の接続手段（３１，２１）を互いに対して解放して、前記ブレーキバンド（３０）と前記サポートベル（２０）との間における軸方向の相互移動を許容するように構成されており、
   前記連結手段（４１）は、前記第１または前記第２の接続手段（３１，２１）の何れか一方に対し半径方向においてスライド式に連係させられ、且つ、前記固定位置（Ａ）と前記解放位置（Ｂ）との間でスライドする、ように構成されている、
   複数の連結手段と、
   を備えている、ことを特徴とするディスクブレーキ用のディスク（１０）。
2. 前記第１の接続手段（３１）は、前記バンド（３０）の半径方向における内向きの複数の突起（３２）を備えている、ことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ用ディスク（１０）。
3. 前記第２の接続手段（２１）は、ベル（２０）に設けられた複数のハウジング（２２）を備えている、ことを特徴とする請求項２に記載のブレーキ用ディスク（１０）。
4. 各ハウジング（２２）は、突起（３２）のうち１つを収容するのに適合しており、ハウジング（２２）全体は、突起（３２）全体を収容するように構成されている、ことを特徴とする請求項３に記載のブレーキ用ディスク（１０）。
5. 前記突起（３２）およびハウジング（２２）は、バンド（３０）とベル（２０）との間における軸方向への相対移動によって互いに対して連結されるような形状を有している、ことを特徴とする請求項３に記載のブレーキ用ディスク（１０）。
6. 連結手段（４１）は複数のプレート（４２）を備えている、ことを特徴とする請求項１から５の何れか一に記載のブレーキ用ディスク（１０）。
7. 前記プレート（４２）の各々は、２つの羽根（４４１，４４２）を形成するように折り曲げられ、これら羽根は、これらに対して実質的に垂直である連結部分（４４０）によって互いに連結されている、ことを特徴とする請求項６に記載のブレーキ用ディスク（１０）。
8. 前記プレート（４２）は、長い方の第１の羽根（４４１）と短い方の第２の羽根（４４２）とを備えている、ことを特徴とする請求項７に記載のブレーキ用ディスク（１０）。
9. 前記プレート（４２）は、更に、連結部分（４４０）の上面に溝部（４３）を備え、該溝部（４３）は前記突起（３２）を収容するのに適合している、ことを特徴とする請求項７又は８に記載のブレーキ用ディスク（１０）。
10. 各プレート（４２）は、突起（３２）に嵌合され、これに沿って固定位置（Ａ）と解放位置（Ｂ）との間において半径方向にスライドするように構成されている、ことを特徴とする請求項６から９の何れか一に記載のブレーキ用ディスク（１０）。
11. 各プレート（４２）は、当該プレート（４２）を所望の位置に固定して、所望しないプレートのスライド動作を防止するのに適合した固定手段（４５）を更に備えている、ことを特徴とする請求項６から１０の何れか一に記載のブレーキ用ディスク（１０）。
12. 前記プレート（４２）の前記固定手段（４５）は、長い方の羽根（４４１）に設けられる第１の穴（４６）と、サポートベル（２０）に設けられた第２の穴（２６）と、前記第１及び第２の穴（４６，２６）の中に収容されるのに適合したピン（４７）とを備えている、ことを特徴とする請求項６から１１の何れか一に記載のブレーキ用ディスク（１０）。
13. 前記第２の穴（２６）はネジが切れらており、前記ピンは、第２の穴（２６）にネジ込まれるのに適合したネジ部（４７）を備えている、ことを特徴とする請求項１２に記載のブレーキ用ディスク（１０）。
14. 前記固定手段（４５）は、リベット或いはリリースピンのうち何れかを備えている、ことを特徴とする請求項１２に記載のブレーキ用ディスク（１０）。
15. 前記第１の接続手段（３１）はバンド（３０）に設けられた複数のハウジングを備え、第２の接続手段（２１）は、ベル（２０）に設けられた半径方向における外向きの複数の突起を備え、前記ハウジングの各々は前記突起のうち何れか１つを収容するのに適合しており、ハウジング全体は突起全体を収容するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ用ディスク（１０）。
16. 請求項１から１５の何れか一に記載のディスクを備える、ことを特徴とするディスクブレーキ。
17. 請求項１６に記載のディスクブレーキを備える、ことを特徴とする車両。
18. 請求項１に記載のブレーキ用ディスクを組み立てるための方法であって、
    − 第１の接続手段（３１）を備えるブレーキバンド（３０）を構成するステップと、
    − 前記第１の接続手段（３１）に対向するように構成された第２の接続手段（２１）を備えるサポートベル（２０）を構成するステップと、
    − 前記第１または前記第２の接続手段（３１，２１）のうち何れか一方に対して連結手段（４１）を半径方向においてスライド式に連係させるステップと、
    − 前記連結手段（４１）を解放位置（Ｂ）にさせるステップと、
    − 前記ブレーキバンド（３０）と前記サポートベル（２０）との間において軸方向の相互動作を付与することによって前記第１及び前記第２の接続手段（３１，２１）を互いに対向させるステップと、
    − 前記連結手段（４１）を固定位置（Ａ）にさせて、前記ブレーキバンド（３１）と前記サポートベル（２１）との間を軸方向において互いに固定するステップと、
    を備えることを特徴とする方法。
19. 前記連結手段（４１）を第１又は前記第２の接続手段（３１，２１）のうち何れか一方に対してスライド式に連係させる前記ステップは、プレート（４２）を各突起（３２）に嵌合させるステップを備える、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 前記連結手段（４１）を解放位置（Ｂ）にさせるステップは、前記各プレート（４２）を半径方向外側に向かってスライドさせるステップを備える、ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 前記第１及び第２の接続手段（３１，２１）を互いに対して対向させるステップは、各突起（３２）をハウジング（２２）内に収容するステップを備える、ことを特徴とする請求項１８から２０の何れか一に記載の方法。
22. 前記連結手段（４１）を固定位置（Ａ）にさせるステップは、前記各プレート（４２）を半径方向内側にスライドさせるステップを備える、ことを特徴とする請求項１９から２１の何れか一に記載の方法。
23. 前記プレート（４２）を固定位置（Ａ）に固定して、所望されないプレートのスライド動作を防止するのに適合した固定手段（４５）を操作するステップを、更に備えている、ことを特徴とする請求項１９から２２の何れか一に記載の方法。

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