JP5559787B2 - 調整装置をディスクブレーキに固定する方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の調整装置をディスクブレーキに固定する方法に関する。

空気圧で作動されるディスクブレーキは、大重量の輸送用車両の標準装備に含まれる。

このようなディスクブレーキは、必要な締付力を発生するために、空気圧が加えられるブレーキシリンダの力が、圧力レベル（現在約１０バール）およびブレーキシリンダの限定された構造サイズのため制限されるので、機械的変換を必要とする。現在公知の空気圧で作動されるディスクブレーキの場合、変換比は１０：１〜２０：１にある。ブレーキシリンダのピストン行程は５０〜７５ｍｍの間で動き、これによって、ブレーキパッドをブレーキディスクに圧着するための約４ｍｍの締付距離が得られる。

摩擦パッドの摩擦材料部分の厚さは２０ｍｍの範囲にあり、２つのパッドが組み込まれているので、ディスクの摩耗を考慮しなければ、摩耗距離は約４０ｍｍである。この摩耗距離は、上記の締付距離よりも何倍も大きい。したがって、ブレーキを装置によってパッドの摩耗に応じて調整する必要がある。従来技術は、自動的に動作する摩耗調整であり、これによって、いわゆる空隙遊び、すなわち非制動状態のブレーキパッドとブレーキディスクとの間の間隙を、ブレーキパッドの摩耗状態および摩耗特性に左右されることなく一定に保つことができる。

輸送用車両には、調整装置を利用するディスクブレーキが極めて多く使用される。この調整装置は、ねじ付きプランジャの中空室に同軸に配置され、駆動要素（切換フィンガ）を介してブレーキレバーまたは回転レバーによって偏心的に駆動される。制動過程では、ブレーキシリンダのピストンロッドと連結されたブレーキレバーが回転運動を行なう。調整装置の連結機構（切換フォークおよび切換フィンガ）を介してレバーの回転運動が調整装置に導入される前に、いわゆるアイドル行程を経なければならない。このアイドル行程は、いわゆる空隙の大きさにとって重要であるが、これは、この回転の間に調整装置が作動されず、したがって、締付距離が空隙遊びとなるからである。アイドル行程を経た後に調整装置が回動され、ねじ付きプランジャまたはねじ付き管との連結によって調整行程が導入される。

種々の仕様のディスクブレーキ用の調整装置がある。ディスクブレーキ用の調整装置は特許文献１から公知であり、この場合、この特許文献の内容全体が本明細書に引用される。この調整装置は、空気圧式操作のディスクブレーキに、特にスライディングキャリパ仕様のディスクブレーキに適している。さらに、この調整装置は、空気圧で作動される固定キャリパ式ディスクブレーキまたは旋回キャリパ式ディスクブレーキにも利用可能である。

特許文献１には、図５に示されている調整装置が記載されている。この調整装置は実質的に次の機能要素から構成されている。

・ 軸２
・ 軸受ディスク３
・ スラスト軸受５
・ フランジブッシュ、またはスペーサスリーブ１９
・ 切換フォーク、または駆動リング６
・ ボールランプクラッチ７
・ 円錐クラッチ１７
・ 円筒状コイルばね１２
この説明に関しては、特許文献１が引用される。

独国特許出願公開第１０ ２００４ ０３７ ７７１Ａ１号明細書

この調整装置は、実質的に下記の２つの機能を満たさなければならない。

１．自動空隙調整
２．ブレーキパッドの交換の際の調整機構の手動リセット。

制動の際の自動調整過程のための、およびブレーキパッドの交換の際の手動リセットのための調整装置の機能が保証されるように、ブレーキキャリパ内の調整装置の固定およびブレーキレバーに対する調整装置の位置決めが必要である。

製造公差および大量生産部品の比較的大きなばらつきに鑑みて、調整装置の個々の位置決めおよび固定の問題がある。

したがって、調整装置をブレーキに組み込む際に、調整装置の固定が現存の公差状況に応じて行われることが必要である。現在の状態は、調整装置の軸受ディスクの突起部とブレーキキャリパ内の対応するポケットとによる回転止めである。しかし、この構成により、調整装置を個別に配置することは不可能である。したがって、個々の位置決めを可能にするために、適合可能なロック方法が必要である。

適切な方法は、例えば、溶接または接着であろう。しかし、溶接の場合、このことを組立工程の内部に統合できるようにするには費用がかさむ（放射線および溶接ガスからの保護）という難点がある。さらに、この場合、球体黒鉛鋳物と鋼のような異なる材料の溶接は、かなり困難である。接着の場合、平面は非常に清浄でありかつ油脂が付着してはならず、このことを保証するには同様にかなりの費用が必要とするが、この理由は、多くの構成部材は、機能の永続性のためにグリースを付けて取り付けなければならないからである。さらに、両方の方法は、組立直しが困難または不可能であるという欠点を有する。

したがって、本発明の課題は、調整装置をディスクブレーキに固定するための改良された方法を提供することにあり、この場合、上述の欠点がなくなるかまたは相当低減され、かつさらなる利点が提供される。

この課題は、請求項１の特徴を有する方法によって解決される。

この課題は、同様に、請求項６の特徴を有する調整装置を有するディスクブレーキによって解決される。

本発明による方法によって、位置決めを行った後に、ロック要素、例えば、球体または短いシリンダピンをディスクブレーキのブレーキキャリパの切欠きに押し込むことによって、調整装置の固定が実施される。

球体の押し込みにより、一方で、軸受ディスクとキャリパとの間に押圧力が得られ、他方で、軸受ディスクにおける変形によって形状一体的な結合が得られる。これによって、調整装置の確実な耐久性の回り止めが保証される。リセット組立は、この固定方法で同様に可能である。

有利な実施形態は、下位請求項に示されている。

最初に、予め設定された静止位置において、調整装置をディスクブレーキの調整スピンドルに挿入し、この場合、調整装置の駆動リングとディスクブレーキの旋回レバーとを連結し（例えば、切換フォークを用いて）、かつ調整装置の軸受ディスクを用いてブレーキキャリパの受容部内での心合わせを行なう。次に、調整装置の回動によって調製装置を位置決めし、この場合、軸受ディスクの変形部がブレーキキャリパの切欠きの上方に配置される。

調整装置の軸受ディスクとブレーキキャリパとの間で、球体からなるロック要素が切欠きに押し込まれる。上記球体の大きさは、キャリパの従来の切欠きを使用できるように選択される。これによって、ブレーキキャリパでは追加の加工過程は不必要である。調整装置または調整器の軸受ディスクは、十分に強い押圧および変形が設定されるように形成され、その場合、高すぎる組付け力は生じない。

さらに本発明は、旋回レバーで操作される締付装置を有する空気圧で作動されるディスクブレーキのブレーキパッドおよびブレーキディスクの摩耗を調整するための調整装置を有するディスクブレーキであって、この締付け装置が好ましくはディスクブレーキの調整スピンドルに挿入可能であり、かつ軸受ディスクによって、切欠きを備えるディスクブレーキのブレーキキャリパに取り付け可能であるディスクブレーキは、軸受ディスクが、調整装置の位置決めされた位置でロック要素によってブレーキキャリパと形状一体的に結合されることを特徴とする。

軸受ディスクは、ブレーキキャリパと形状一体的に結合するための少なくとも１つの変形部と、調整装置と回転不動に結合するための少なくとも１つの舌片とを備える。

次に、添付図面を参照して、本発明の典型的な実施の形態について詳細に説明する。

本発明による調整装置の典型的な実施の形態の部分断面側面図である。 軸受ディスクの一つの実施の形態の拡大斜視図である。 固定された軸受ディスクを有するブレーキキャリパに組み込まれた調整装置の平面図である。 図３による調整装置の縦断面図である。 従来技術による調整装置の部分断面図である。 ディスクブレーキの概略図である。

図において、同一または同様の機能を有する要素には同様の参照番号が付与されている。

図６による空気圧式ディスクブレーキの構造および機能については、独国特許第１９７２９ ０２４ Ｃ１号明細書の対応する説明が引用される。図６に、次の構成要素、すなわち、ディスクブレーキ２０、ブレーキディスク２１、ブレーキキャリパ２２、ブレーキパッド２３、横断部材２４、調整スピンドル２５および２６、押圧片２７、チェーンスプロケット２８、チェーン２９、偏心体３０、および調整装置１の切換フォークと協働する駆動要素３２を備える旋回レバー３１が示されている。調整装置１は、ここでは、調整スピンドル２５に配置されている。次に、このような調整装置１についてより詳細に説明する。調整装置１は、電動モータで操作されるディスクブレーキにも適切であろう。

図１は、本発明による調整装置１の例示的実施形態の部分断面側面図である。

調整装置１は、上端に駆動ジャーナルを有する軸２、調整装置１をブレーキキャリパ２２に固定するための軸受ディスク３（図３および図６参照）、舌片９（図２参照）によって軸受ディスク３と回動不能に連結され、かつ下面にスラスト軸受５のボールの走行面を有するフランジを上部に備えたフランジブッシュ４、旋回レバー３１の駆動要素３２（図３および図６参照）と連結される切換フォークに結合されている駆動リング６、ばねケース１４と回転不動に結合されている円錐ブッシュと協働するクラッチリング８を有するボールランプクラッチ７、ばねケース１４内に配置され、かつ成形板１５に支持されている円筒状コイルばね１２、ならびに、例えば、軸２の下端に配置され、円筒状コイルばね１２を緊締するためにかつ調整装置１の要素を軸方向に保持するために役立つナットである調整要素１６を備える。調整装置１の一般的な機能は、図５に関連して特許文献１に詳細に記載され、これについてここで引用する。

図５の調製装置に対する第１の相違点は、本発明による調整装置１の場合、スラスト軸受５が、フランジブッシュ４のフランジと、駆動リング４の側面と、転動体とから形成されることである。ボールランプクラッチ７を貫通して延びるフランジブッシュ４の下端は、円錐クラッチ１７のクラッチリングと協働し、この場合、制限された作動回転角度が画定される。軸受ディスク３におけるフランジブッシュ４のロックは、この実施の形態では、軸受ディスク３の曲がった舌片９（図２）がフランジブッシュ４のフランジの周囲の半径方向の切欠き内に係合するように製作されている。

図２は、軸２の貫通孔１１を備えた軸受ディスク３の斜視図を示している。半径方向に対向する２つの曲がった舌片９は、フランジブッシュ８と結合するために設けられている。さらに、軸受ディスク３には、ブレーキキャリパ２に固定するための変形部１０が形成され、これについては、以下にさらに詳細に説明する。

調整装置１における手動の戻り回転を可能にするために、旋回レバー３１（図６参照）に対する正確な位置決めが必要である。手動の戻り回転の際、ボールランプクラッチ７および円錐クラッチ１７のロック作用は、調整装置１の静止位置で除去されなければならない。静止位置は初期位置であり、この初期位置から、制動過程の際に旋回レバーによって調整過程が導入される。この静止位置で、調整装置１の戻り回転も実施される。

このことを保証するために、ストッパによってクラッチリング８の戻り回転を阻止することが必要である。したがって、クラッチリング８の孔はストッパ（図示せず）を利用し、このストッパを用いて、リセットの際に、調整装置１の静止位置のクラッチリング８の戻り回転も阻止される。クラッチリング８の支持は、舌片９によって、軸受ディスク３に回転不動に軸受けされたフランジブッシュ４で行われ、フランジブッシュはクラッチリング８のストッパに適合するストッパを備え、これについては、ここでは図示していない。両方のストッパは、クラッチリング８が、作動角度に、すなわち、旋回レバー３１によってもたらされる調整装置１の回動角度に必要な自動空隙調整のための自由な動きを有するように、互いに調整される。フリーホイールのクランプ作用が静止位置で生じないように、フランジブッシュ４、およびストッパを介して連結されたクラッチディスク８が正確に位置決めされることが非常に重要である。

図３は、ブレーキキャリパ２２に組み込まれた固定軸受ディスク３を有する調整装置１の平面図を示している。図４は、図３による組み込まれた調整装置の縦断面図を示している。

次に、調整装置１を固定するための本発明による方法について説明する。最初に、調整装置が、予め設定された静止位置で、ディスクブレーキ２０（図６参照）の調整スピンドル２５、２６に挿入され、この場合、調整装置１の駆動リング６の切換フォークとディスクブレーキ２０の旋回レバー３１との（ここでは駆動要素３２との）連結、および軸受ディスク３を用いた心合わせがブレーキキャリパ２２の受容部内で行われる。次に、調整装置１は、正確な位置決めのために、例えば、設定ゲージを用いて回動させることができ、この結果、切換フォークおよび駆動要素３２の図示した位置が得られる。

このように設定された位置では、変形部１０（図２）はブレーキキャリパ２２の切欠き１３の上方にある。次に、ロック要素１６、例えば、球体またはシリンダピンによって、ブレーキキャリパ２２で軸受ディスク３をロックすることによってディスクブレーキ２０への調整装置の固定が実施される。ロック要素１６は、例えば、押し込むことができる。変形部１０は、この場合、図４に示すように、切欠き１３内で変形され、ロック要素１６と共に軸受ディスク３とブレーキキャリパ２２との形状一体的な結合を形成する。

球体の大きさは、キャリパで、キャリパ内の従来の切欠きを使用できるように選択される。これによって、ブレーキキャリパで、追加の加工過程は不必要である。調整装置の軸受ディスクは、十分に強いプレスおよび変形が設定されるように形成され、この場合、高すぎる組立力は生じない。

本発明は、上述の実施形態に限定されない。本発明は、添付の特許請求の範囲の範囲内で修正可能である。

ブレーキキャリパ２２への軸受ディスク３の固定は、リセット取り付け可能であり、すなわち、適切な工具によってロック要素１６を取り除くことができ、この場合、軸受ディスク３は、対応する工具で取り外し可能であり、調整装置１は、例えば、交換のために取り出し可能である。

１ 調整装置
２ 軸
３ 軸受ディスク
４ フランジブッシュ
５ スラスト軸受
６ 駆動リング
７ ボールランプクラッチ
８ クラッチリング
９ 舌片
１０ 変形部
１１ 貫通孔
１２ シリンダばね
１３ 切欠き
１４ ばねケース
１５ 成形部ディスク
１６ ロック要素
１７ 円錐クラッチ
１８ スリーブ円錐
１９ スペーサスリーブ
２０ ディスクブレーキ
２１ ブレーキディスク
２２ ブレーキキャリパ
２３ ブレーキパッド
２４ 横断部材
２５ 第１の調整スピンドル
２６ 第２の調整スピンドル
２７ 押圧片
２８ チェーン歯車
２９ チェーン
３０ 偏心体
３１ 旋回レバー
３２ 駆動要素

Claims (5)

1. 空気圧で作動されるディスクブレーキのブレーキパッドおよびブレーキディスクの摩耗を調整するための調整装置を前記ディスクブレーキに固定する方法であって、
   （イ）予め設定された静止位置において、前記調整装置を前記ディスクブレーキの調整スピンドルに挿入し、この場合、前記調整装置の駆動リングと前記ディスクブレーキの旋回レバーとを連結し、かつ前記調整装置の軸受ディスクの周囲の一部において弓形状に形成された、変形される変形部の位置と、前記ディスクブレーキのブレーキキャリパにおける前記調整装置を固定する受容部の縁部の一部に形成された切欠きの位置とが一致するように前記軸受ディスクを配置することにより、該軸受ディスクを用いて前記ブレーキキャリパの前記受容部内での心合わせを行ない、
   （ロ）前記調整装置の回動によって該調整装置を位置決めし、
   （ハ）ロック要素によって前記変形部を前記切欠きに押し込んで、前記軸受ディスクと前記ブレーキキャリパとの形状一体的な結合を形成して、前記軸受ディスクを前記ブレーキキャリパにロックすることによって、前記調整装置を前記ディスクブレーキに固定する諸ステップを含むことを特徴とする、調整装置をディスクブレーキに固定する方法。
2. 前記ロック要素が球体であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記ロック要素がピンであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 旋回レバーで操作される締付装置を有する空気圧で作動されるディスクブレーキのブレーキパッドおよびブレーキディスクの摩耗を調整するための調整装置を有するディスクブレーキであって、軸受ディスクによって、切欠きを備える前記ディスクブレーキのブレーキキャリパに取り付け可能であり、前記軸受ディスクが、前記調整装置の位置決めされた位置でロック要素によって前記ブレーキキャリパと形状一体的に結合されるディスクブレーキであって、
   前記軸受ディスクが、前記ブレーキキャリパと形状一体的に結合するための、前記軸受ディスクの周囲の一部において弓形状に形成された、変形される部分である少なくとも１つの変形部と、前記調整装置と回転不動に結合するための、前記軸受ディスクを周囲から中心に向けて切断して形成された少なくとも１つの部分を折り曲げることにより形成された少なくとも１つの舌片とを備え、
   前記軸受ディスクの変形部が、前記ロック要素によって変形され、前記切欠き内のロック要素と共に、前記ブレーキキャリパとの形状一体的な結合を形成することを特徴とするディスクブレーキ。
5. 前記形状一体的な結合が、前記ロック要素を取り除くことによって分解可能であることを特徴とする、請求項４に記載のディスクブレーキ。

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