JP5587880B2 - ディスクブレーキ用の調整装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ディスクブレーキ用の調整装置、特に、請求項１の上位概念に記載の空気圧で作動されるディスクブレーキに関する。
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、その内容全体が本明細書に引用される特許文献１から公知である。この調整装置は、空気圧で作動される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。
この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させるために空気圧式に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、機械的変換装置を必要とする。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である。ブレーキシリンダのピストンは５０〜７５ｍｍの間の行程で動き、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。
ブレーキ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、装置を用いてブレーキ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における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たれることができる。
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ている。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、ブレーキレバーによって駆動要素（例えば、切換フィンガ、または歯車）を介し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（例えば、切換フォークと切換フィンガ、または歯車）を介してレバーの回転運動が調整装置に導入される以前に、いわゆるアイドル行程が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調整装置は回動され、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過程が導入される。
特許文献１は、図１２に示されている調整装置を記載している。調整装置は実質的に次の機能要素から構成される。
・ 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２つの次の機能を達成しなければならない。
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。
新しいブレーキパッド組み込む際、パッドをブレーキディスクに押圧する押圧片を戻さなければならない。このことは、ブレーキ使用中に自動的に作動する調整装置によって、パッド摩耗に応じて回して外されたねじ付きプランジャ（ねじ付き管または調整スピンドル）の戻り回転によって行われる。
調整スピンドルの戻り回転の際、調整スピンドルが限界に対し強すぎる力で回転されないことに注意しなければならない。このことが行われると、ブレーキパッドの交換後に調整が働かない危険性があるが、この理由は、調整スピンドルの咬み込み力が、調整装置によって生成される調整モーメントよりも大きいからである。
前述したように、新しいパッドの組み込みの際に、調整スピンドルは調整装置における手動による回転によって戻される。調整スピンドルの端部位置に関する目視検査は不可能であるので、機械的な明らかに感知可能な戻り回転の制限が必要である。
したがって、本発明の課題は、戻り回転の制限による調整装置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。
上記課題は、請求項１の特徴を有する調整装置によって解決される。
上記課題は、同様に、請求項８の特徴を有するディスクブレーキによって解決される。
調整スピンドルに挿入可能な調整装置と、調整スピンドルとの間に、調整スピンドルのために回転方向に対し接線方向のストッパを形成するロック装置が配置される。これによって、調整装置による調整スピンドルのリセットの際に、調整スピンドルの咬み込みの防止がロック装置によって有利に達成されるが、この理由は、接線方向のストッパが回転運動を中断するからである。
有利な実施形態は、下位請求項に示されている。
調整スピンドルの戻り回転が調整装置によって行われ、調整装置が調整スピンドルと直接係合しているので、戻り回転の制限が調整装置を介して可能であり、この結果、高価な変更は不要である。
調整スピンドルがパッド組込み位置に達したとき、最大で調整装置は調整スピンドル内に沈められる。調整スピンドルは、調整装置のクラッチリングに対し、回転運動を実施する。調整スピンドルの正面と調整装置の正面との間に、変形または摺動可能な成形されたロック要素が配置される。調整装置のクラッチリングは、ロック要素に適した対応する、例えば、鋸歯状の正面歯列を有することが好ましい。
次に、調整スピンドルが回して戻されると、調整行程の終わりにロック要素と接触する。ロック要素は、クラッチリングの歯列内の成形部と係合するまで、調整スピンドルの正面を通して軸方向に変形または摺動される。クラッチリングは、調整装置のフランジブッシュと軸受ディスクとを介して、ディスクブレーキに、例えば、そのブレーキキャリパに固定されるので、もはや調整スピンドルをさらに回して戻すことはできない。これによって、円周方向に効果的な戻り回転ストッパが実現される。したがって、調整スピンドルの咬み込みを回避することができる。ブレーキの操作の際、高い摩擦力またはクランプ力を克服することなく、調整装置の調整スピンドルをストッパから回して外すことができる。
代替実施形態では、調整スピンドルの正面歯列が意図される。この場合、調整スピンドルは、パッド組込み位置に達すると、正面側の歯列により調整装置のクラッチリングの正面側の歯列内に直接係合する。これによって、もはや調整スピンドルをさらに回して戻すことはできない。この解決方法の場合も、ストッパは接線方向に作用するので、かみ込みが生じない。したがって、小さな力で調整スピンドルを回してストッパか0ら外すことが可能である。これによって、自動調整の機能が制限なしに保証される。
ロック要素の軸方向の摺動は、ばねケースの切欠きと係合している、例えば、少なくとも１つの突起部によって可能である。ロック要素は、クラッチリングの対応する切欠きと係合するために設けられる弾性フックを備えることができる。
ディスクブレーキ、特に空気圧で作動されるディスクブレーキは、上述の調整装置を備える。
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。
調整スピンドルおよび本発明による調整装置を有するディスクブレーキのブレーキキャリパの部分切断図である。 本発明による調整装置の例示的実施形態の部分切断図である。 ロック要素の第１の実施の形態の斜視図である。 ロック要素の第２の実施の形態を有する本発明による調整装置の第２の典型的実施の形態の部分切断図である。 ロック要素の第２の実施の形態の斜視図である。 ロック要素の第３の実施の形態を有する本発明による調整装置の第３の典型的実施の形態の部分切断図である。 ロック要素の第３の実施の形態の斜視図である。 ロック要素の第４の実施の形態を有する本発明による調整装置の第４の典型的実施の形態の部分切断図である。 ロック要素の第４の実施の形態の斜視図である。 本発明による調整装置の第５の典型的実施の形態の部分図である。 歯列を有する調整スピンドルの斜視図である。 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されている。
図１３による空気圧で作動される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１９７ ２９ ０２４ Ｃ１号明細書の対応する説明が引用される。図１３には、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、調整スピンドル２５と、調整スピンドル２５に組み込まれる本発明による調整装置１とを有するディスクブレーキ２０のブレーキキャリパ２２の部分切断図を示している。調整スピンドル２５の下部には押圧片２７が設けられ（図１３も参照）、この場合、調整スピンドルは、パッドの組み込みまたは交換のための初期位置に示されている。
調整装置１は、次の構成部分（ここでは全てを示していない）、すなわち、上端に駆動ジャーナルを有するスピンドル、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、軸受ディスク３と回動不能に連結され、かつ上方のフランジの下に配置された走行面を有するスラスト軸受のボール用の上方のフランジを備えるフランジブッシュ４、旋回レバー３１と連結される切換フォークと結合される駆動リング、ばねケース１４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に配置され、かつ成形部ディスク１５に支持される円筒状コイルばねを備える。調整装置１の一般的な構造および機能については、図１２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。
次に、図２、図４、図６および図８を参照して説明する。
これらの図では、本発明によるロック要素５の第１、第２、第３および第４の実施形態を有する本発明による調整装置１の部分切断図の第１、第２、第３および第４の典型的な実施の形態が示されている。
クラッチリング８の下側と調整スピンドル２５の上側との間に、ロック装置が配置されている。これらの本発明の実施形態では、ロック装置は、それぞれ変形または摺動可能な成形されたロック要素５を備えている。調整装置１のクラッチリング８は、ロック要素に適した鋸歯状の正面歯列を有することが好ましい。次に、調整スピンドル２５が回して戻されると、調整行程の終わりにロック要素５と接触する。ロック要素５は、クラッチリング８の歯列内の成形部と係合するまで、調整スピンドル２５の正面を通して軸方向に変形または摺動される。クラッチリング８は、調整装置１のフランジブッシュと軸受ディスク３とを介して固定されるので、調整スピンドル２５をさらに回して戻すことはできない。これによって、円周方向に効果的な戻り回転ストッパが実現される。したがって、調整スピンドル２５の咬み込みを回避することができる。ブレーキの操作の際、高い摩擦力またはクランプ力に打ち勝つことなく、調整装置１の調整スピンドル２５を回してストッパから外すことができる。
それぞれのロック要素５は、第１、第２、第３および第４の実施の形態として図３、図５、図７および図９に示されている。
様々なロック要素５は、それぞれ、ばねケース１４の軸方向に延びる切欠き３３と回転不能に係合するための内側に位置する突起部６を備える。これによって、ロック要素５は、それぞれ、ばねケース１４の上で軸方向に摺動可能である。
図３に示されている第１の実施形態のロック要素は、クラッチリング８の対応する切欠きと係合するための弾性フック７を外周に備えている。
代替例が、図５のロック要素５の第２の実施の形態に示され、この場合、フック７は、それぞればね片９に取り付けられる。
別の代替例が、図７のロック要素５の第３の実施の形態に示されている。ここでは、歯形成部１０の歯は外周にあり、調整スピンドル２５と協働するための内側に位置するリセットばね要素１１を備える。
なお別の代替例が、図９のロック要素５の第４の実施の形態に示されている。この場合、歯形成部１０の歯は外周に配置される。このロック要素５は、例えば、剛性リングである。
別の解決手段は、正面歯列を調整スピンドル２５に装着することであり、図１０と図１１に第５の実施の形態として示されている。この解決方法では、調整スピンドル２５は、パッド組込み位置に達すると、この調整スピンドルに一体成形された正面側の歯列１２により、調整装置１のクラッチリング８の対応する正面側の歯列内に直接係合する。これによって、調整スピンドルをさらに回して戻すことはできない。この解決方法の場合も、ストッパは接線方向に作用するので、咬み込みが生じず、したがって、調整スピンドル２５を小さな力で回してストッパから外すことが可能である。これによって、自動調整の機能が制限なしに保証される。
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。
１ 調整装置
２ 軸
３ 軸受ディスク
４ フランジブッシュ
５ ロック要素
６ 突起部
７ フック
８ クラッチリング
９ ばね片
１０ 歯形成部
１１ リセットばね要素
１２ 歯列
１３ 駆動ジャーナル
１４ ばねケース
１５ 成形部ディスク
１６ 調整要素
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 チェーンスプロケット
２９ チェーン
３０ 偏心体
３１ 旋回レバー
３２ 駆動要素
３３ 切欠き

Claims (5)

  1. 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であって、調整スピンドルと係合しているばねケースと連結するためのクラッチリングを備えた調整装置において、
    前記調整スピンドルと前記調整装置との間に、前記調整スピンドルのために回転方向に対し接線方向のストッパを形成するロック装置が配置されてなり、
    前記ロック装置が、前記クラッチリングと前記調整スピンドルとの間に配置されてなるとともに、回転不能でかつ軸方向に摺動可能に、または回転不動でかつ軸方向に変形可能に前記ばねケースに取り付けられたロック要素を備え、
    前記ロック要素が、前記クラッチリングの対応する切欠きと係合するために設けられた弾性フックを備えてなることを特徴とする調整装置。
  2. 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であって、調整スピンドルと係合しているばねケースと連結するためのクラッチリングを備えた調整装置において、
    前記調整スピンドルと前記調整装置との間に、前記調整スピンドルのために回転方向に対し接線方向のストッパを形成するロック装置が配置されてなり、
    前記ロック装置が、前記クラッチリングと前記調整スピンドルとの間に配置されてなるとともに、回転不能でかつ軸方向に摺動可能に、または回転不動でかつ軸方向に変形可能に前記ばねケースに取り付けられたロック要素を備え、
    前記ロック要素が、前記クラッチリングの対応する切欠きと係合するための少なくとも１つの歯を有する歯形成部と、少なくとも１つのリセットばね要素とを備えてなることを特徴とする調整装置。
  3. 前記ロック要素が、該ロック要素を前記ばねケースに対して回転不能に連結するための少なくとも１つの突起部を備え、該突起部が前記ばねケースの切欠きと係合することを特徴とする、請求項１または２記載の調整装置。
  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であって、調整スピンドルと係合しているばねケースと連結するためのクラッチリングを備えた調整装置において、
    前記調整スピンドルと前記調整装置との間に、前記調整スピンドルのために回転方向に対し接線方向のストッパを形成するロック装置が配置されてなり、
    前記ロック装置が、前記クラッチリングと前記調整スピンドルとの間に配置されてなるとともに、前記クラッチリングに対向する前記調整スピンドルの端部に一体形成された歯列を備え、該歯列が前記クラッチリングに一体形成された対応する歯列と係合するために設けられてなることを特徴とする調整装置。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の調整装置を有するディスクブレーキ。
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