JP5496458B2 - ばね組体を有するディスクブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキディクスの両側でディスクブレーキのガイド部内に摺動可能に収容されている複数のブレーキパッドを有し、さらに、複数のブレーキパッドのばね緩衝のためのばね組体を有するディスクブレーキに関する。このタイプのディスクブレーキは車両において頻繁に用いられる。

独国特許出願公開第１０２３４４６Ａ１号明細書は、ブレーキパッドガイドばねを有する浮動キャリパーディスクブレーキのブレーキ支持部材を開示しており、ブレーキパッドガイドばねはブレーキ支持部材にロックされている。ブレーキパッドガイドばねはブレーキ支持部材と夫々のブレーキパッドとの間で延びており、これによりブレーキパッドの容易な摺動が確保されている。加えて、ブレーキパッドガイドばねは、ブレーキパッドをブレーキ支持部材に対してがたつきなく付勢するためにばねアームを有する。ばねアームは、ブレーキパッドの径方向への装着を可能とし、続いて、ブレーキパッドを径方向にブレーキ支持部材にロックするように形成されている。しかしながら、この装着の容易なばねアームの形態では、ブレーキパッドに作用されるばね力を所望の大きさに調節する場合に、ごく限られた自由度しか得られない。

米国特許第５２４９６４７号明細書は、さらに、ブレーキパッドガイドばねとクリアランスばねとを有するディスクブレーキ用のばね組体を開示している。ブレーキパッドガイドばねにより、ブレーキ支持部材に対するブレーキバッドの容易な移動が確保される。さらに、ブレーキパッドは、ブレーキパッドガイドばねを用いて、ブレーキ支持部材に対して径方向にロックされている。他方、クリアランスばねは、ブレーキ作用の後にブレーキパッドを軸方向に復帰させるために用いられる。即ち、ブレーキが作用されていない場合に、ブレーキパッドとブレーキディスクとの間のクリアランスが規定の大きさに調節されるように、ブレーキパッドが対応するブレーキディスクから後退される。しかしながら、本ばね組体は、組立という点では、全てのブレーキパッドよりも好ましいものではない。
独国特許出願公開第１０２３４４６Ａ１号明細書 米国特許第５２４９６４７号明細書

上述した点に鑑み、本発明の目的は、ディスクブレーキにおけるブレーキパッドのばね緩衝のためのばね組体を開示することであり、このばね組体は、簡単な形態を保持しつつ、適応場面に応じて、ディスクブレーキに対するブレーキパッドの個々の全てのばね緩衝を可能とする。

この目的は、請求項１に記載されているばね組体を有するディスクブレーキによって達成される。このタイプのディスクブレーキは、車両ブレーキシステムにおいて頻繁に用いられる。より詳細には、ディスクブレーキは、ブレーキディクスの両側でディスクブレーキのガイド部内に摺動可能に配置され、周方向へのブレーキ力を伝達するように支持されている複数のブレーキパッドを有し、さらに、複数のブレーキパッドのばね緩衝のためのばね組体を有する。このブレーキパッドのばね緩衝は、主に、互いに異なる空間方向への複数のばね力成分からなっている。このため、ばね組体は、複数のブレーキパッドをガイド部に対して径方向に付勢するための少なくとも１つの径方向ばね部材を有する。さらに、ばね組体は、複数のブレーキパッドを互いに対して軸方向に付勢するための少なくとも１つの軸方向ばね部材を有する。また、ばね組体には、選択的に、接線方向ばね部材を付加することが可能であり、ディスクブレーキのガイド部に対するブレーキパッドの接線方向への付勢が確保される。即ち、各ばね部材は互いに異なる空間方向に作用し、上述した方向の表示は対応するブレーキディスクの軸に関係付けられている。特に、各ばね部材を結合ばね組体において互いに協働する別々の部材として形成することが可能である。従って、各ばね部材は、その機能を満たすように適切な方法で性状及び構造が決定される。ばね部材がブレーキディスクの回転方向に沿う入口側と出口側とに分散させて配置される。

ばね組体を有するディスクブレーキの好ましい態様は、径方向ばね部材が少なくとも１つのガイド部に移動不能に固定されていることにおいて達成されている。これに関して、ガイド部は、ブレーキキャリパーあるいはブレーキ支持部材に形成されている。径方向ばね部材の取付は、例えば、留具（ｃａｔｃｈ）により、即ち、適切な固定手段を用いてなされる。複数のブレーキパッドは、最終的に、上述した形態で固定されている径方向ばね部材によって、ブレーキキャリパーあるいはブレーキ支持部材に対して径方向に夫々付勢される。好ましい変形態様では、径方向ばね部材は、ブレーキパッドとガイド部とが直接接触しないように、少なくとも部分的には、ブレーキパッドとガイド部との間で延びている。従って、径方向ばね部材の対応する態様では、ガイド部内でのブレーキパッドの容易な摺動が確保される。

ばね組体の別の適切な態様では、軸方向ばね部材は、ブレーキディスクの両側においてブレーキパッドに支持され、ブレーキパッドと共にガイド部に対して移動可能であることにおいて達成されている。特に、２つの軸方向ばね部材が設けられ、夫々、２つのブレーキパッドに支持されており、ブレーキ作用の終了時にクリアランスが所望の大きさに確実に調節される。従って、軸方向ばね部材は、ガイド部内でブレーキパッドと共に移動される。この結果、好ましいことに、ブレーキパッドが軸方向ばね部材と共に浮動配置される。ブレーキパッドに軸方向ばね部材を着脱自在に装着するために、特に複数の受部が設けられており、これら受部に複数の軸方向ばね部材が夫々係止されている。このタイプの受部は、ブレーキパッドに直接形成され、あるいは、別の部材として準備され、ブレーキパッドに取り付けられる。このような別の部材は、好ましくは、留穴状（ｅｙｅ−ｓｈａｐｅｄ）の受部を有するシートメタル部材である。この留穴状の受部は、ブレーキパッドのバックプレートに取り付けられるダンピングプレートにも一体化可能である。

ブレーキパッドの接線方向への効果的なばね緩衝のために、ブレーキパッドに少なくとも１つの接線方向ばね部材が取り付けられており、接線方向ばね部材のばね部がブレーキパッドとガイド部との間で延びている。このばね部により、ガイド部に対するブレーキパッドの接線方向へのがたつきのない付勢が可能となり、例えば、走行方向の変化時における望ましくないブレーキノイズ（ブレーキパッドのがたつき音）が防止される。加えて、接線方向ばね部材により、ブレーキパッドとガイド部との間で、接線方向へのクリアランスが目的に適合するように許容される。接線方向へのクリアランスは、ブレーキ作動時に、ブレーキパッドの接線方向への僅かな移動を可能とし、これはブレーキパッドのガイドについての耐腐食性に好ましい影響を与える。この態様では、接線方向ばね部材は、ブレーキパッドに取り付けられ、より詳細には受部を形成し、この受部に軸方向ばね部材が係止される。このために、接線方向ばね部材の一部分は、例えば、留穴状に形成される。これにより、ブレーキパッドにおいて、軸方向ばね部材のために別の取り付け箇所を配置する必要がなくなる。そして、軸方向ばね部材を着脱自在に固定することは組立技術の観点から有効である。要するに、両軸方向及び接線方向ばね部材は、ブレーキパッドと共に、ガイド部に対して浮動され、移動可能である。本発明では、各ブレーキパッドに、１つだけの接線方向ばね部材が設けられている。このため、各ブレーキパッドは、規定の接線方向に、適切な方法で、例えば、ブレーキディスクの主要な即ち例えば車両の前進時の回転方向と反対方向に与圧可能である。この場合、各ブレーキパッドは、前進時にブレーキ作動がなされた場合に、その接線方向へのクリアランス内で移動され、これによりガイド部における腐食生成物の発生が抑制される。

本発明による、ばね組体を有するディスクブレーキは、ディスクブレーキがガイド部を備える移動不能のブレーキ支持部材を有し、径方向ばね部材はブレーキ支持部材に着脱自在に保持されている、ことにおいて達成されている。いわゆる浮動キャリパーディスクブレーキでは、浮動キャリパーがブレーキ支持部材に摺動可能に設けられている。ばね組体は、ブレーキ支持部材に対して、複数のブレーキパッドを夫々互いに向けて三次元的に与圧するのに用いられる。

本発明のさらに適切で詳細な特徴は、以下で詳細に説明する、図面に示されている複数の実施形態から理解可能である。

図に示されるブレーキ支持部材１は、車両ブレーキシステムで頻繁に用いられるような、浮動キャリパーディスクブレーキの構成部材である。ブレーキ支持部材１は対応する浮動キャリパー（不図示）と協働し、浮動キャリパーはブレーキ支持部材１に軸方向に移動自在に設けられている。ブレーキ支持部材１は基部２を有し、基部２は、装着孔３を備え、装着孔３によって車両に固定的に設けられ、あるいは、固定して形成され得る。基部２に隣接して支持部材腕部４が軸方向に延びており、支持部材腕部４は対応するブレーキディスクを越えて延びている。ブレーキ支持部材の剛性を増大させるために、支持部材腕部４の端部は、基部２に対向し、ウェブ５に接続されている。支持部材腕部４には、ブレーキパッド７を収容するためにガイド部６が設けられており、そして、ブレーキパッド７はブレーキ支持部材１に摺動自在に配置されている。ガイド部６内で、各ブレーキパッド７の横方向突出部８が、夫々、軸方向に摺動自在にガイドされ、接線方向に支持されており、ブレーキ作動において生成される周方向へのブレーキ力をブレーキ支持部材１に伝達することが可能となっている。これに関して、方向の表示は、主に、対応するブレーキディスクの軸に関連付けられている。

ブレーキ支持部材１においてブレーキパッド７を包括的かつがたつきなく付勢するために、さらに、好ましいばね効果を達成するために、複数のばね機能を奏するばね組体１０が設けられている。このために、ばね組体は複数のばね部材を有する。

最初に、ばね組体１０は、特に図２に示されるように、各支持部材腕部４に径方向ばね部材１１を有する。図２は、組立前の状態のブレーキ支持部材１を示している。この組立前の状態では、支持部材腕部４に径方向ばね部材１１のみが取り付けられている。ブレーキパッド７は、ブレーキ支持部材１にまだ配置されていない。径方向ばね部材１１は、複数のラグ１２により、夫々、支持部材腕部４即ちガイド部６に固定的に保持されている。この形態では、径方向ばね部材１１は、支持部材腕部４におけるガイド部６と、ブレーキパッド７の横方向突出部８との間で延びている。これに関し、径方向ばね部材１１は、ブレーキパッド７のためのガイド及び／又は支持面１３を形成しており、ガイド及び／又は支持面１３において、ブレーキパッド７の横方向突出部８が径方向及び接線方向にガイド及び支持されている。径方向ばね部材１１は、ブレーキパッド７とブレーキ支持部材１との直接接触を防止する。径方向ばね部材１１即ちその表面の対応形状は、ブレーキパッド７の摺動の容易さに大きな影響を与え得る。ブレーキパッドの組立を簡単にするためにさらに舌部１６が形成されており、これら舌部１６は、ガイド又は支持面１３へと傾いて延び、ブレーキパッドの軸方向への装着においてそれらの挿入を補助する。ブレーキパッド７の径方向へのばね緩衝のために径方向ばね部材１１はばね腕部１４を有し、これらばね腕部１４は、夫々、与圧下でブレーキパッド７の横方向突出部８に当接している。この結果、複数のブレーキパッド７は、ブレーキ支持部材１に対して径方向に同様にロックされ、また、クリアランスのない状態で付勢される。複数のばね腕部１４は、好ましくは、支柱１５によって相互接続されている。これにより、ブレーキパッドの軸方向への移動によるばね腕部１４の望ましくないねじりが防止される。径方向ばね部材１１は、好ましくは、シートメタルブランクにより形成されているが、その他の適切ないかなる材料によっても構成することが可能である。

加えて、ばね組体１０は、ブレーキ支持部材１に対してブレーキパッド７を周方向にがたつきなく付勢するために、少なくとも１つの接線方向ばね部材１８を有する。接線方向ばね部材１８は特に図１ａ及び図３に示されている。即ち、各接線方向ばね部材１８は、ほぼ、弾性シートメタルストリップとして形成されており、この弾性シートメタルストリップは、取付部１９によってブレーキパッド７に拘束状態で接続されている。本実施形態では、取付部１９は、横方向ブレーキパッド突出部８にリベット止めされている。代わって、他の適切なタイプの取付方法も利用可能である。そして、接線方向ばね部材１８は、ブレーキパッド７に固く連結され、ブレーキ作動時には上述したようにブレーキ支持部材１内で移動される。主に、ブレーキパッド７は、接線方向へのあそびをもってガイド部６に支持されており、ブレーキパッドは、周方向へのブレーキ負荷を受けた場合に接線方向に僅かに移動可能である。この接線方向への移動により、ブレーキパッドのガイドにおける腐食の抑制作用が増大される。接線方向へのばね緩衝のために接線方向ばね部材１８はばね部２０を有し、このばね部２０は、径方向ばね部材１１において、ブレーキパッド７とガイド部６即ちガイド及び／又は支持面１３との間で延びている。図中の参考例では、接線方向ばね部材１８はブレーキパッド７の両側で嵌合されており、ブレーキパッドは、複数の支持部材腕部４間において中央位置に「浮動状態で」位置決めされている。代わって、本発明の実施形態では、ブレーキパッド７の一方側のみに接線方向ばね部材１８を設け、ブレーキパッド７を一接線方向に目的に適合するように与圧する。例えば、ブレーキ支持部材１においてブレーキパッド７を対応するブレーキディスクの主な即ち直進時の回転方向とは反対方向に接線方向へと与圧することが有効である。ブレーキパッド７の接線方向への移動は、腐食を防止するのに好ましく、各ブレーキ作用時になされる。

ディスクブレーキについてブレーキディスクに対するブレーキパッド７の良好なクリアランス機能を実現するために、ばね組体１０は、特に図１及び図３から理解され得るように、少なくとも１つの軸方向ばね部材２２を有する。図中に示されている実施形態では、ばねワイヤによって形成され対称的に配置されている２つの軸方向ばね部材２２が設けられており、これら軸方向ばね部材２２はほぼＵ字状であり、それらの自由端部２３は夫々ブレーキパッド７に着脱自在に固定されている。例えば、自由端部２３はブレーキパッド７に直接係止され得る。軸方向ばね部材２２は、ブレーキパッド７の軸方向への移動に対応して、ブレーキ支持部材１に対して移動可能である。従って、ブレーキパッド７の磨耗状態にかかわらず、ほぼ一定の軸方向へのばね力が実現される。製造及び組立の観点から好ましい形態に従い、接線方向ばね部材１８に夫々留穴状の受部２１が設けられており、この受部２１に軸方向ばね部材２２の自由端部２３が係止可能である。この場合にはブレーキパッドに追加の製造作業を行う必要がない。代わって、変形例（不図示）に従い、留穴状の受部２１を他のシートメタル部材に設けることが可能であり、そして、シートメタル部材はブレーキパッド７に固定される。特に、ブレーキパッド７に取り付けられるダンピングメタルプレートに留穴状の受部２１を取り付けることが可能である。詳細に述べると、Ｕ字状の軸方向ばね部材２２は、ブレーキディスクとブレーキパッド７との間に所望のクリアランスを形成可能なように、複数のブレーキパッド７を付勢して軸方向に互いに離間させるような軸方向へのばね力を及ぼす。軸方向ばね部材２２はほぼブレーキディスクの周方向に延びており、従って、僅かな装着スペースのみが必要となる。図に従って説明された実施形態では、ディスクブレーキ内で軸方向ばね部材２２は浮動キャリパー（不図示）によって跨れており、また、軸方向ばね部材２２は浮動キャリパーによって径方向に支持されている。

主に、互いに異なるばね力成分を有する、ばね組体１０の３つの別個のばね部材は互いに独立しており、従って、夫々の部分的な目的に適合するように、適切な方法で性質が決定される。しかしながら、３つのばね部材を組み合わせることにより、機能の観点から、ブレーキパッド７のための好ましい包括的なばね緩衝が実現される。

使用される各部品は簡単な形状を有するため、複数のばね部材１１，１８，２２を有するばね組体１０は、安価な解決方法を提供し、加えて装着も容易である。さらに、本ばね組体１０は、低重量、及び、特にブレーキパッド７とブレーキ支持部材１即ちガイド及び／又は支持面１３との間の好ましい腐食特性によって特徴付けられる。要するに、説明されたばね組体１０は、個々のばね部材１１，１８，２２及びディスクブレーキの他の部材について、充分なロバスト特性を有する形態（ｒｏｂｕｓｔ ｄｅｓｉｇｎ）を提供し、極限的な作動状況（例えば、オフロード走行）下であっても低い誤り率（ｅｒｒｏｒ ｒａｔｅ）を示す。

新規なばね組体１０は、ブレーキ支持部材１を有する浮動キャリパーディスクブレーキの実施形態について説明されたが、他のタイプの構成のディスクブレーキにも広く適用可能である。即ち、このタイプのばね組体１０は、ディスクブレーキにおいてブレーキパッド７がガイド部６内で移動可能に設けられている全てのディスクブレーキで用いることか可能である。

ブレーキパッドのためのばね組体を有するディスクブレーキのブレーキ支持部材を示す図。 ブレーキパッドのためのばね組体を有するディスクブレーキのブレーキ支持部材を示す図。 径方向ばね部材を有する、図１のブレーキ支持部材を示す斜視図。 軸方向及び接線方向ばね部材に加えてブレーキパッドを有する、図１のブレーキ支持部材を示す斜視図。

Claims (3)

1. 横方向突出部（８）を有するブレーキパッド（７）を具備し、さらに、ブレーキ支持部材（１）を具備し、突出部（８）は、ブレーキ作動中に生成されるブレーキ力をブレーキ支持部材（１）の支持部材腕部（４）に伝達可能とするために、ブレーキ支持部材（１）の支持部材腕部（４）のガイド部（６）において、摺動可能に保持され、径方向及び接線方向に支持されており、さらに、ブレーキパッド（７）にばね力を作用するためのばね組体（１０）を具備し、ブレーキパッド（７）をガイド部（６）に向かって径方向に予圧するためにばね組体（１０）の径方向ばね部材（１１）が設けられており、径方向ばね部材（１１）は、少なくとも部分的には、ブレーキパッド（７）の突出部（８）とブレーキ支持部材（１）のガイド部（６）との間に配置されており、径方向ばね部材（１１）は、ブレーキパッド（７）とガイド部（６）との直接接触を防止するように、突出部（８）を径方向及び接線方向に支持するためのガイド支持面（１３）を有し、径方向ばね部材（１１）は、径方向予圧下、径方向外側からブレーキパッド（７）の突出部（８）を支承しているばね腕部（１４）を有し、径方向ばね部材（１１）には舌部（１６）が一体的に形成されており、舌部（１６）は、ガイド支持面（１３）に対して傾いて延び、軸方向へのブレーキパッド（７）の装着中に挿入を補助する、ディスクブレーキにおいて、
   ばね組体（１０）は、ブレーキパッド（７）をガイド部（６）に対して接線方向に付勢するための接線方向ばね部材（１８）を有し、
   接線方向ばね部材（１８）はブレーキパッド（７）に取り付けられており、接線方向ばね部材（１８）のばね部（２０）がブレーキパッド（７）とガイド部（６）との間で延び、
   接線方向ばね部材（１８）は受部（２１）を形成しており、この受部（２１）に、ばね組体（１０）の、複数のブレーキパッド（７）を互いに軸方向に付勢するための軸方向ばね部材（２２）が係止され、
   更に、このディスクブレーキはガイド部（６）を備える移動不能のブレーキ支持部材（１）を有し、径方向ばね部材（１１）はこのブレーキ支持部材に着脱自在に保持され、
   径方向ばね部材（１１）、接線方向ばね部材（１８）、軸方向ばね部材（２２）がブレーキディスクの回転方向に沿う入口側と出口側とに分散されて配置されている、ことを特徴とするディスクブレーキ。
2. 径方向ばね部材（１１）は少なくとも１つのガイド部（６）に移動不能に固定されている、ことを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。
3. 軸方向ばね部材（２２）は、ブレーキディスクの両側においてブレーキパッド（７）に支持され、ブレーキパッド（７）と共にガイド部（６）に対して移動可能である、ことを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキ。

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