JPH01501334A - リセット手段を備えたスポット形式のディスクブレーキ - Google Patents

リセット手段を備えたスポット形式のディスクブレーキ

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JPH01501334A
JPH01501334A JP63500873A JP50087387A JPH01501334A JP H01501334 A JPH01501334 A JP H01501334A JP 63500873 A JP63500873 A JP 63500873A JP 50087387 A JP50087387 A JP 50087387A JP H01501334 A JPH01501334 A JP H01501334A
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ルーカス・インダストリーズ・パブリック・リミテッド・カンパニー
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 リセット手段 備えたスポット形式のディスクブレーキ本発明は、スボッ)・形 式のディスクブレーキ、とりわけ自動車用のスポット形式のディスクブレーキに 係る。
このディスクブレーキは。
スライドビンにより、ブレーキ支持体に沿って移動可能に案内されるフローティ ング−キャリパと、ブレーキ支持体に対しスライドビンに平行に移動可能な内側 および外側のブレーキパッドと、内側ブレーキパッドは直接に作動し、また外側 ブレーキパッドはフローティング−キャリパを介して作動するようにしたアクチ ュエータと、 スライドビンの少なくとも1つに設けてあり、当該スライドビンおよびこのビン を案内するボアの間の摩擦連結部の要素としてスライドビンの廻りに配置され、 しかも軸方向に一定の範囲にわたって弾性的に変形することのできるスプリング を備えているリセット手段とを有している。
この種の周知のディスクブレーキ(DE−PS 2,211,429)では、ス ライドビンがフローティング・キャリパに着脱自在に取り付けられており、箇々 のビンはブレーキ支持体のボア内を当該ボアにより移動可能に案内されている。
ただし、冒頭で指摘した形式のディスクブレーキでは、一般にスライドビンをブ レーキ支持体に取り付けて箇々のスライドビンをフローティング・キャリパのボ アで案内することができるようになっている。いずれの例においても、ブレーキ の作動時にフローティング・キャリパは運動し、アクチュエータが内側ブレーキ パッドをブレーキディスクに直接押圧すると、外側ブレーキパッドは搭載車両に 対してフローティング・キャリパを介しブレーキディスクを押圧することができ る。ブレーキ作動後には、2つのブレーキパッドを所定の距離にわたり、いわゆ る解放クリアランスを持たせてブレーキディスクから離す必要がある。この解放 クリアランスは、あらゆる状況の下で、例えばブレーキディスクが熱によりひず んだりあるいはぶれて回転するような場合でも、ブレーキパッドがブレーキディ スクをこすることがないように設定する必要がある。また解放クリアランスは1 次回のブレーキ作動時にペダルの踏込み量を不必要に大きくしないために、でき るだけ小さくする必要がある。
アクチュエータにより車両に対し直接作動される内側ブレーキパッドの解放クリ アランスは、作動ピストンにより事実上制御されている。この作動ピストンは内 側ブレーキパッドに連係しており、軸方向に弾性的なピストンシールによってリ セットされるようになっている。こ、れに対し、冒頭で指摘したブレーキディス クでは、スライドビンの少なくとも一方に設けられている前述のリセット手段が 応答して、フローティング争キャリパの変位によって作動する外側ブレーキパッ ドを所定の解放クリアランスに保つようになっている。
前述した周知のディスクブレーキでは、スライドビンの各々が付属のボア内に収 容された端部に環状の溝を備えている。この環状の溝内に弾性リングの形態をし たスプリングエレメントが収容され、このスプリングエレメントの外側馬面がボ アの円筒壁に摩擦係合状態に接触している。スプリングエレメントは摩擦抵抗に よって軸方向の変位に抵抗し、通常のブレーキ動作に伴いこのスプリングエレメ ントの断面は弾性的に変形し、軸方向のリセット力が蓄えられていく、このリセ ット力は、ブレーキの作動後にフローティング・キャリパを元の位置に復帰させ ることのできる大きさを備えている。しかしながら、ブレーキパッドの摩耗によ り解放クリアランスが所定量よりも大きくなると、スプリングエレメントとボア の間の摩擦抵抗がブレーキの作動力よりも大きくなってしまうことがある。こう した状況が起きると、ボア内のスプリングエレメントは新たな位置へ移動し、ス プリングエレメントはこの新たな位置にあってブレーキ解除後にフローティング 参キャリパのリセットが行なわれる。
周知の構造によったのでは、摩擦抵抗の大きさを決定する要因となる環状スプリ ングエレメント、スライドビンおよび付属のボアの寸法精度を狭い許容誤差の範 囲内に維持しておくことが困難であり、またこうした精度維抗に打ち勝ってスプ リングエレメントがボア内を移動できるようになると、摩擦抵抗が大幅に変動す るようになる。摩擦抵抗が小さ過ぎると、スプリングエレメントはフローティン グ・キャリパを復帰させるのに必要な弾性リセット力を蓄えることができない、 これに対し、摩擦抵抗が大き過ぎると、ブレーキの動作に伴いフローティング舎 キャリパを介して動かされるブレーキパッドは。
アクチュエータにより直接作動されるブレーキパッドに比べて小さな力でしかブ レーキディスクを押圧することができない。
従って、本発明は、フローティング・キャリパのリセットに重要な役割を果たす 構成要素にとり製造に伴って誤差の生じることは避けられないが、この誤差に関 係なく、所定のリセット力を限定された範囲内に保てるようにして、前述した種 類のディスクブレーキをさらに改善しようとするものである。
こうした問題点は本発明により解決することができる0本発明では、付属のスラ イドビンをボア内に挿入する当該ボアの端部位置に拡大部が設けられ、この拡大 部内に軸方向の偏向力の加わった状態にスプリングを取り付けてあり、またスラ イドピンはスプリングに接する区域に円筒状の外側表面を備えている。
冒頭で指摘した周知のブレーキのものより直径の大きい環状スプリングを取り付 け、このスプリングの軸方向偏向力をスライドピンの装着後であっても簡単な方 法で一定に保つことができるようにし、スライドピンおよびスプリング自体の直 径の誤差は避けられないものの、こうした誤差に関係なく、フローティング・キ ャリパの動きに対し所定の摩擦抵抗を正確に得るようにし、結果的に、フローテ ィング・キャリパに作用する所定の弾性リセット力を蓄えられるようにしである 。
本発明に係る構成のこうした利点は、スプリングが先に引用したDE−PS 2 ,211,428から周知のゴムまたは弾性的なプラスチックのリングであろう と、例えば螺旋スプリングであろうとこうした事柄に関係なく得られる。前記螺 旋スプリングは、渦巻の幅の狭くなった部分が摩擦係合状態にスライドピンを取 り囲んでおり、また幅の広い渦巻の部分がボアと拡大部の形成された構成要素に 載っている。
そうした螺旋スプリングを備えたリセット手段は、DE−ON 1,977.2 58では空気圧または液圧ブレーキアクチュエータのピストンに設置されている 。後者の液圧ブレーキアクチュエータでは、ピストンはシリンダの内部に配置さ れている。このシリンダは一方の端部が開口しており、シリンダの閉鎖端部に取 り付けられたビンが内部に突き出た軸方向のボアを備えている。ボアは螺旋スプ リングの配置される拡大部を備えている。螺旋スプリングは2つの端部に直径の 大きな渦巻部を備えている。
これら渦巻部はピンに接触せず、ピストンの肩部かまたはピストンに装着された ディスクに載っている。螺旋スプリングは前記端部間に直径の小さな渦巻部を備 えている。この直径の小さな渦巻部はビンを摩擦係合状態に取り囲んでいる。こ の周知の構造によれば、作動ピストンだけをリセットしまた調節することができ るが、ディスクブレーキのフローティングeキャリパについてはこれが行なえな い、シリンダに取り付けられているピンは案内機能を備えておらず、リセット手 段の一部分でしかない、従って、このリセット手段はかなりコストの嵩ぼる構造 となっている。
これに対し本発明によれば、いずれにせよスライドピンの少なくとも一方がフロ ーティング・キャリパを案内しており、リセット手段の一部分として同期的に用 いられている。従って、フローティング・キャリパの案内だけに利用されリセッ ト手段とは連係した動作をしない周知のスライドピンとは明らかに役割が異なっ ている。
本発明の好ましい実施例によれば、スプリングは、ボアの拡大部を形成する肩部 と、拡大部の縁を塞ぐ剛性リングとの間に挾まれている。
本発明の他の好ましい実施例では、スプリングは2つの部分に分割されている。
またこのスプリングは、軸方向に偏向力を加えられた第1のスプリングエレメン トと、半径方向に偏向力を加えられた第2のスプリングエに分割することで、半 径方向と軸方向に作用する偏向力を単純な方法で互いに適合させることができる 。軸方向の偏向力は半径方向の偏向力よりも小さい。
本発明の好ましい実施例では、第1のスプリングエレメントとしての螺旋スプリ ングおよび第2のスプリングエレメントとしてのスリットリングが設けられてい る。
スプリングが2つの部分からなるこうした実施例では、ボアの拡大部を円錐状に 形成し且つスリットリングの一方の側部にこれに合わせた円錐状のテーパーを設 ければ、スライドピンを手軽な方法でボアの中心に位置決めすることができる。
この構成を用いれば、リセット手段のリセット力を限定された範囲に保つことが でき、しかもスライドピンを正確に案内して部品同志が互いに衝突して騒音を発 することがない。
本発明の特殊な好ましい実施例では、第2のスプリングエレメントを第1のスプ リングエレメントで半径方向に押圧している。この例では、第2のスプリングエ レメント自体は半径方向に偏向力を作り出す必要はないが。
第1のスプリングエレメントを介してスライドピンに押圧されている。
また、第2のスプリングエレメントを第1のスプリングエレメントにより軸方向 に押圧することもできるが、好ましい実施例では、第2のスプリングエレメント をスプリングビンに押圧する半径方向内向きの力の成分が生じるように、第2の スプリングエレメントは円錐表面上をスライドするようになっている。
スプリングまたはスプリングエレメントは、ゴムまたは弾性的なプラスチックか ら作ることができる。以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は、スポット形式のディスクブレーキの平面図である。
第2図は、第1図のII−II線に沿った軸方向の断面図である。
第3図は、第1図のIII−III線に沿って一部を断面にして示す側面図であ る。
第4図は、第1図のITJ−IV線に沿った一部拡大断面図である。
第5図は、本発明の他の実施例を示す、第4図に対応する詳細図である。
第6図から第1θ図は、本発明に係るスポット形式のディスクブレーキの別の実 施例を示している。
図示のスポット形式のディスクブレーキは、ホイールハブ12に取り付けられた ブレーキディスク10に連係して作用するようになっている。また第2図には、 装備したホイールリム14の一部が示されている。2つのアーム22を備えたブ レーキ支持体20が、一対のねじ18により静止部材16に固定されている。ア ーム22は、ブレーキディスク10の外縁を通り越してこのブレーキディスクの 軸線に平行に延びている。また、箇々のアームは軸線に平行なポア24を備えて いる。スライドピン26は、ポアの各々により案内されポア内を移動することが できる。
フローティング・キャリパ30はいずれもねじ28を介して2つのスライドビン 26に取り付けられており、またブレーキディスク10の半径方向外縁を通り越 して連絡し合っている。装備車両に対するフローティング・キャリパ30の軸方 向内側端部には、ピストン34゛を備えた液圧アクチュエータ32が取り付けら れている。ピストンを弾性的なピストンリング36が取り囲んでいる。この弾性 的なピストンリング36はシールとして作用すると共に、ピストン用のリセット 手段として構成されている。ブレーキディスク10の反対側には、ピストン34 と軸方向に向かい合って一対の脚部38がフローティング・キャリパ30に形成 されている。ピストン34に連係して働く内側ブレーキパッド40は、このピス トンによって直接作動することができる。同じように外側ブレーキパッド42も 対の脚部3Bに連係して働き、フローティング・キャリパ30の変位によってア クチュエータ32が間接的に作動させるようになっている。
2つのブレーキパッド40と42の各々は支持プレート44を備えている。この 支持プレート44は、ブレーキディスク10の軸線に平行にブレーキ支持体20 の通路46に沿って案内され移動することができる。また支持プレート44は、 ブレーキディスク10の円周方向と半径方向に加わる力に抗して支持されている 。2つのブレーキパッド40と42の各々の支持プレート44には押えスプリン グ48が取り付けられている。この押えスプリング48は半径方向外向きにフロ ーティング−キャリパ30を支持し、このフローティング・キャリパ30を半径 方向外向きに押圧する一方でブレーキパッドを半径方向内向きに押え、これら可 動部材が振動時に騒音を発生することがないようにしている。
フローティング・キャリパ30に連係して作用するリセット手段50が設けられ ている。このリセット手段50は、動作を終える毎に、アクチュエータ32がキ ャリパを不作動位置まで復帰させることができない場合に機能するようになって いる。前記不作動位置では、外側ブレーキバッド42は前記キャリパ側のブレー キディスク10の表面から所定の距離を開けられている。この距離はブレーキ解 放クリアランスとして取り扱われている。これに対し、ピストンリング36によ り内側ブレーキパッド40にも同じようなブレーキ解放クリアランスが形成され る。
リセット手段50には2つのスプリング52が組み込まれている。各々のスプリ ングは、連係するポア24の開口端に位置するそれぞれの拡大部54内で、スラ イドピン26の一方の端部の廻りに配置されている。拡大部の各々は、一方の端 部側がこの拡大部につながったポア24の半径方向肩部56によって形成され、 また反対の端部側は剛性リング58によって形成されている。この剛性リング5 8は、それぞれの拡大部54の開口端にある突起60により取り付けられている 。肩部56とリング58の間の距離は、スプリング52に常に軸方向の偏向が加 わるような大きさに設定されている。
リセット手段50の各々は、弾性バッキングスリーブ62により取り囲まれてい る。この弾性バッキングスリーブ62は、連係して作用するアーム22とスライ ドピン26を密封状態に連結している。スライドピン26の各々は、装着したバ ッキングスリーブ62の外側に突き出た六角形の頭部64を備えている。この六 角形の頭部64は、例えばブレーキパッド40と42を交換するために付属する ねじ28を外してフローティング・キャリパ30を取り外す場合、端部開口スパ ナを嵌めて箇々のスライドビンの回転を阻止することができる。
第4図の例では、各々のスプリング52は、狭まった渦巻部と広がった渦巻部を 持つ螺旋状スプリングから構成されている。狭まった渦巻部は半径方向の偏向力 の加わった状態でスライドビン26の円筒状部分66を取り囲んでおり、常時肩 部56に接触した状態にある。スプリング52の広がった渦巻部は円筒状部分6 6から半径方向に間隔を開けられ、リング58に接触している。
ブレーキを作動させると、フローティング・キャリパ30は第4図の左側に内向 きに移動する。2つのスライドビン26の各々には付属するスプリング52の狭 まった渦巻部が載っており、スプリングには軸方向のリセット力が蓄えられる。
ごうしたリセット力により、ブレーキを開放した後に、フローティング・キャリ パ30を元の位置まで戻すことができる。
ブレーキの作動、結果的に2つのスライドビン26の動作に伴ってフローティン グ拳キャリパ30が動き、2つのスプリング52の各々に設けられた狭まった渦 巻部が付属の拡大部54の範囲内で移動できなくなるような所定の範囲を越えて しまう場合には、スライドビンとスプリングの間で相対的な滑り運動が生じ、ス プリングの狭まった渦巻部は付属するスライドビン26の円筒状部分66の新た なスタート位置を占めるようになる。こうしてフローティング・キャリパ30は ブレーキの開放時にリセットされる。
第5図に示した実施例では、スプリング52は第4図に示したスプリングに似た 働きをするゴムまたは弾性的なプラスチックのリングであるが、第4図のもので は得られない利点を備えている。すなわちブレーキの作動に伴って蓄えられる反 発エネルギーは強い振動が加わっても失われることがなく、これを用いてフロー ティング拳キャリパ30を確実にリセットすることができる。
第6図に示した実施例では、スプリング52は2つの部分に分割されている。こ れら2つの部分は、第1の螺旋スプリングエレメント52aとスリットリングと して構成された第2のスプリングニレメン)52bからなっている0組み立てた 状態において、スリットリングとして構成された第2のスプリングニレメン)5 2bは半径方向に偏向され、また螺旋形の第1のスプリングニレメン)52aは 軸方向に偏向されている。軸方向の偏向力は半径方向の偏向力よりも実質的に小 さい、2kp(907,2kg)が軸方向の偏向力として適当な値であることが 判明している。また、スリットリングとスライドビン26の間に5kp (22 68kg) から10kp (4536kg)の間の摩擦力が生じるように、す なわちスライドビンに沿ってスリットリングを移動させるのに要する力がそうし た範囲内にあるようにして、半径方向の偏向力がめられる。
第6図の例では、スリットリング52bは円錐状表面70を備えている。この円 錐状表面70は、ポア24の拡大部54に形成された円錐状表面に一致する形を している。従って、スライドビン26とこのスライドビンによって支持された部 材は正確に整合し、不快な騒音を生じることがない。
ブレーキを作動させると、スリットリング52bはスライドビン26と共に距離 ″X”にわたり約0.2mmから0.6mmの範囲で移動する。
距M″X″は解放クリアランスに相当している。スライドビンの運動量が距gI ″′X″を越える場合には、スリットリング52bは剛性リング58に当接し、 またブレーキライニングの摩耗量に合わせてスライドビン26に沿って移動し、 解放クリアランスを一定に保つことができる。
第7図から第10図は他の実施例を示している。先に述べた実施例に対応する部 分には同じ参照番号が付されている。
第7図の実施例では、第2のスプリングエレメント52bはカップ状をしていて 、第1のスプリングエレメント52aを取り囲んでいる。第1のスプリングニレ メン)52aは第7図で見て左端がリング58に載っており、また右端がスプリ ングエレメント52bを円錐状表面70に押圧している。第2のスプリングエレ メント52bが円錐状表面に沿って滑り込むため内向きの力の成分が生じ、スラ イドビン26を押圧するようになる。
リセット距離は参照符号r1 とr2によって表わされている。
第8図の実施例では、第2のスプリングエレメント52bは金属1例えば真鍮か らなるスリットリングである。スリットリングの直径はスライドビン26の直径 よりも幾分小さく、第2のスプリングエレメント52bは所望の偏向力でスライ ドビン26を押圧している。
第2のスプリングエレメント52bとスライドビンの間の摩擦力は、5kp ( 2268kg)から10kP(a s 3 B kg)に設定されている。第8 図によれば。
剛性リング58と第2のスプリングニレメン)52b(7)°スプリングストッ パの間の距glaは、剛性リング58から次のスプリング渦巻部に至る距離すよ りも短く、第1のスプリングエレメント52aはこの構造により保護され大きな ストレスを受けることがない。
第9図の実施例では、第2のスプリングエレメント52bは円錐形に作られ、ま たスリットリングとして構成されている。第2のスプリングニレメン)52bに 適した材料には、スチール、鋳鉄、真鍮またはプラスチックがある。第1のスプ リングニレメン)52aは、図面で見て右に延びている烏該エレメントの渦巻部 が第2のスプリングニレメン)52bの廻りの凹所に係合し、この凹所を介し第 2のスプリングエレメントを保持している。この構成により、第2のスプリング エレメント52bとスライドビン26の間に必要とする摩擦抵抗の一部が得られ る。同時に、第1のスプリングエレメント52aは第2のスプリングニレメン) 52bを軸方向に押圧し、第2のスプリングエレメントが円錐表面に滑り込んで 、第2のスプリングニレメン)52bに半径方向内向きの力の成分が作用するよ うになる。
第1O図の実施例は、3種類の部品からなるスプリング構造を用いている。第1 と第2のスプリングエレメント52a、52bの他に、中間部品52cが設けら れている。第1のスプリングエレメント52aは、第7図の実施例の場合と同じ ように、軸方向に作用する螺旋スプリングから構成されている。第2のスプリン グエレメント52bはOリングから構成され、円錐状表面70に当接している。
中間部品52cは、軸方向に作用している第1のスプリング・エレメント52a の力をOリング52bに伝えている。その結果1円錐表面70の位置に半径方向 内向きの力の成分が生じ、スライドビン26に対して0リングを押圧して、その 押圧する箇所に必要な摩擦力を生じさせている。
すべての実施例において、スライドビン26とブレーキ支持体20のアーム22 内に当該スライドビンを受け入れるボアとの間には、製造時の許容誤差により僅 かな遊びが生じる。前述した実施例に用いられている固定技術により、スライド ピン26はボアの中心に位置決めされ、スライドピンが傾斜するのを積極的に防 止している。こうした構造によりブレーキの動作も滑らかにすることができる。
国際調査報告 一一一−^−0−1昧PCT/EP 87100694国際調査報告 EP 8700694 SA 20064

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.スポット形式のディスクブレーキ、とりわけ自動車用のスポット形式のディ スクブレーキにして、スライドピン(26)により、ブレーキ支持体(20)に 沿って移動可能に案内されるフローティング・キャリパ(30)と、 ブレーキ支持体(20)に対しスライドピン(26)に平行に移動可能な内側お よび外側のブレーキパッド(40、42)と、 内側ブレーキパッド(40)は直接に作動し、また外側ブレーキパッド(42) はフローティング・キャリパ(30)を介して作動するようにしたアクチュエー タ(32)と、 スライドビン(26)の少なくとも1つに設けてあリ、当該スライドピンおよび このピンを案内するボア(24)の間の摩擦連結部の要素としてスライドピン( 26)の迴リに配置され、しかも軸方向に一定の範囲にわたって弾性的に変形す ることのできるスプリング(52)を備えているリセット手段(50)とを有し 、ボア(24)は、付属のスライドピン(26)が当該ボア内に挿入される一方 の端部に拡大部(54)を有し、この拡大部内にスプリング(52)を軸方向に 偏向した状態に取リ付けてあリ、しかもスライドピン(26)の外側表面がスプ リング(52)と連係して作用することを特徴とするスポット形式のディスクブ レーキ。 2.請求項1記載のスポット形式のディスクブレーキにおいて、スプリング(5 2)は、ボア(24)の拡大部(54)を形成する肩部(54)と拡大部(54 )の縁を塞ぐ剛性リング(58)との間に挟まれていることを特徴とするスポッ ト形式のディスクブレーキ。 3.請求項1記載のスポット形式のディスクブレーキにおいて、スプリング(5 2)は、軸方向に偏向されている第1のスプリングエレメント(52a)と、半 径方向に偏向されているかまたは偏向されるようになる第2のスプリングエレメ ント(52b)とを有していることを特徴とするスポット形式のディスクブレー キ。 4.請求項3記載のスポット形式のディスクブレーキにおいて、第1のスプリン グエレメント(52a)として螺旋スプリングが設置され、また第2のスプリン グエレメント(52b)としてスリットリングが設置されていることを特徴とす るスポット形式のディスクブレーキ。 5.請求項1から4の何れか一つに記載のスポット形式のディスクブレーキにお いて,ボア(24)の拡大部(54)が円錐形をしていて、スプリング(52) または第2のスプリングエレメント(52b)がこの拡大部に一致する円錐表面 (70)を有していることを特徴とするスポット形式のディスクブレーキ。 8.請求項3記載のスポット形式のデイスクブレーキにおいて、第2のスプリン グエレメント(52b)は,少なくとも半径方向に第1のスプリングエレメント によって押圧されていることを特徴とするスポット形式のディスクブレーキ。 7.請求項3または6記載のスポット形式のディスクブレーキにおいて、第2の スプリングエレメント(52)は、軸方向に第1のスプリングエレメント(52 a)によって押圧されていることを特徴とするスポット形式のディスクブレーキ 。 8.請求項5または7記載のスポット形式のディスクブレーキにおいて、第2の スプリングエレメント(52b)は、半径方向内向きの力の成分が生じるように 円錐表面(70)で支持されていることを特徴とするスポット形式のディスクブ レーキ。 9.請求項3から8の何れか一つに記載のスポット形式のディスクブレーキにお いて、第2のスプリングエレメント(52b)は、少なくとも一部が第1のスプ リングエレメント(52a)を取リ囲んでいることを特徴とするスポット形式の ディスクブレーキ。 10.請求項1から9の何れか一つに記載のスポット形式のディスクブレーキに おいて、スプリング(52)または第2のスプリングエレメント(52b)がゴ ムまたは弾性的なプラスチックから作られていることを特徴とするスポット形式 のディスクブレーキ。
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