JPH05280560A - ディスクブレーキ組立品及びそれに使用するブレーキパッド - Google Patents

ディスクブレーキ組立品及びそれに使用するブレーキパッド

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JPH05280560A
JPH05280560A JP3358838A JP35883891A JPH05280560A JP H05280560 A JPH05280560 A JP H05280560A JP 3358838 A JP3358838 A JP 3358838A JP 35883891 A JP35883891 A JP 35883891A JP H05280560 A JPH05280560 A JP H05280560A
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brake
pad
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edge
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Rick D Pelfrey
ディー．ペルフリイ リック
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Enginetics Brake Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ブレーキパッドによってローターに加えられる
制動圧力がブレーキパッドの内部又は噛み合い面全体に
亘ってほぼ均一になるディスクブレーキ組立品とそれに
使用するブレーキパッドを提供する。 【構成】ブレーキパッドを、長手方向に添って幅にテー
パーを付けると共に、このブレーキパッドをローターに
よって最初に掃かれる前縁が後縁よりも幅が広くなるよ
うにキャリヤーに取付け、上記テーパーがローターの順
回転方向に向けられて上記前縁に隣接するブレーキパッ
ドの領域が後縁に隣接する領域よりも大きく、それによ
って上記ブレーキパッド内側表面の均一な摩耗が得られ
るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交換自在なブレーキパ
ッドを備えたディスクブレーキ組立品に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ディスクブレーキ組立品は少な
くとも１つのブレーキパッドと、これを支持するパッド
サポートプレートと、ハウジングと、ブレーキパッドを
隣接するローターへ移動させる手段とからなる。大抵の
ディスクブレーキ組立品は、この手段として１つ又は複
数の油圧式ピストンを備え、ピストンがパッドサポート
プレートをハウジングから横方向に押しつけることによ
ってブレーキパッドをローターと噛み合わせる構成であ
る。多くのディスクブレーキ組立品は上記ハウジングを
２つ備えているので、１対のブレーキパッドが互いの方
向に押しつけられてその間でローターを締め付けるよう
になっている。
【０００３】例えば、ＪＰ−１−２９５０３２号には、
オートバイ用のディスクブレーキ装置として、ブレーキ
パッドをローターに対して横方向に押し付けるために、
ブレーキパッドの長手方向の中心線からオフセットされ
た大、小のピストンを備えたシステムが示されている。
さらに、ブレーキパッドには少しテーパーが付けてある
ので、組み合わされたローターに対して半径方向に測定
したパッドの幅は、ブレーキパッドの前縁から後縁に向
かって増加している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のシステムの主た
る問題点はブレーキパッドの摩耗が不均一なことであ
る。すなわち、ディスクブレーキシステムのブレーキパ
ッドが不均一にローターに押しつけられるので、前部又
は後部が早く磨耗し、結果的にブレーキパッドの傷みが
早くなる。したがって、ブレーキパッドの磨耗が均一に
なるディスクブレーキシステムが望まれていた。
【０００５】本発明は、このような点に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、ブレーキパッ
ドによってローターに加えられる制動圧力がブレーキパ
ッドの内部又は噛み合い面全体に亘ってほぼ均一になる
ディスクブレーキ組立品とそれに使用するブレーキパッ
ドを提供することにある。これと関連してもう１つの目
的は、ブレーキパッドが最初に制動力が加わったときに
揺れて、ブレーキパッドの前縁がローター表面側に傾
き、それに添って引かれ、その結果ブレーキパッドの他
の噛み合い面よりも早く磨耗する「ディッグイン」と呼
ばれる傾向を最小限に抑えることである。
【０００６】ここで、ブレーキパッドの「前縁」とは、
ローター回転の正規順方向と反対に向いたブレーキパッ
ドの縁である。例えば、ゴーカートのローターはロータ
ーの頂部が前方に移動するときに正規順方向を持ち、ブ
レーキパッドの位置は通常ローターの前部にある。この
場合、前縁は上を向いている。この用語は業界では一般
に使われており、天縁又は上縁と呼ばれることも多い。
これに応じて、「後縁」は反対向きの縁であり、通常の
ゴーカートの構成では下縁又は底縁にあたる。ブレーキ
パッドの「内縁」はローターの中心軸に一番近い縁であ
り、「外縁」はローターの軸から離れた縁であり、外縁
は内縁よりもローター軸から放射状に離れている。
【０００７】また、本発明の更なる目的は、最小の手間
でブレーキパッドが着脱でき、ブレーキパッドの磨耗が
均一で従来のブレーキパッドよりも使用寿命が長く、冷
却特性が改善されたディスクブレーキ組立品を提供する
と共に、一体成形品として製造及び使用が容易なブレー
キパッドを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１のディスクブレーキ組立品は、ローター
と、シリンダーハウジングと、このハウジングに移動自
在に取付けられたブレーキパッドキャリヤーと、ブレー
キパッドキャリヤーに取り付けられたブレーキパッド
と、このブレーキパッドを移動させて上記ローターと噛
み合わせるために上記ハウジングに取付けられたピスト
ン手段とを備えたディスクブレーキ組立品を前提とす
る。そして、これに対し、上記ブレーキパッドを、長手
方向に添って幅にテーパーを付けると共に、このブレー
キパッドを上記ローターによって最初に掃かれる前縁が
後縁よりも幅が広くなるように上記キャリヤーに取付
け、上記テーパーがローターの順回転方向に向けられて
上記前縁に隣接する上記ブレーキパッドの領域が上記後
縁に隣接する領域よりも大きく、それによって上記ブレ
ーキパッド内側表面の均一な摩耗が得られるように構成
している。
【０００９】請求項２のディスクブレーキ組立品は、請
求項１のピストン手段を、上記ブレーキパッドの前縁よ
りも後縁に大きな力を与えるようにブレーキパッドに対
して位置づけている。
【００１０】請求項３のディスクブレーキ組立品は、請
求項２のピストン手段を、上記ブレーキパッドの幾何的
中心からブレーキパッド長手方向に添って上記後縁の方
へオフセットする構成にしている。
【００１１】請求項４のディスクブレーキ組立品は、請
求項１のブレーキパッドキャリヤーに、上記ブレーキパ
ッドの形状に全体的に一致する形状のパッド支え面を有
するプレートと、上記パッド支え面に上記ブレーキパッ
ドを着脱自在に取付けるための手段とを有するプレート
を備える構成としている。
【００１２】請求項５のディスクブレーキ組立品は、請
求項４のブレーキパッドの半径方向内側縁の表面及び半
径方向外側縁の表面が、上記ブレーキパッドの内側のブ
レーキ噛み合い表面から外方に斜面が付けられ、上記ブ
レーキパッドキャリヤーは補足パッド支え面を有し、こ
の補足パッド支え面は、上記ブレーキパッドが補足パッ
ド支え面によって上記縁の表面と噛み合うように差し込
まれ且つ上記ブレーキパッドが上記テーパーと反対方向
に摺動させることによって上記ブレーキパッドキャリヤ
ーから開放できるように形成する構成としている。
【００１３】請求項６のブレーキパッドは、請求項５記
載のディスクブレーキ組立品のブレーキパッドにおい
て、上記半径方向内側縁の表面及び半径方向外側縁の表
面の傾斜角度を約３度に設定している。
【００１４】請求項７のディスクブレーキ組立品は、請
求項１のブレーキパッドの半径方向内側縁が半径方向外
側の縁に向かって上記ブレーキパッドの長手方向に添っ
て約３度ないし約１５度の角度でテーパーが付く構成と
している。
【００１５】請求項８のディスクブレーキ組立品は、請
求項１のブレーキパッドの半径方向外側の縁が弓形で、
第１の曲率半径を持ち、上記ブレーキパッドの弓形の半
径方向内側の縁が上記第１の半径よりも短い第２の曲率
半径を持ち、上記外側縁の上記弧の中心が上記内側縁の
上記弧の中心から離る構成としている。
【００１６】請求項９のディスクブレーキ組立品は、請
求項５のパッド支え面に、ポケット内に頭が位置するネ
ジによって上記キャリヤープレートをピストンに接続で
きるように穴を開けたネジ受けポケットを備える構成と
している。
【００１７】請求項１０のディスクブレーキ組立品は、
請求項１の構成に加えて、更に、相互に向き合う１対の
シリンダーハウジングと、上記ブレーキローターの反対
側の上記シリンダーハウジング上に取付けられた１対の
相互に向き合うブレーキパッド組立品、上記シリンダー
ハウジングに接続されその間を隔てるスペーサ組立品か
らなり、上記それぞれのブレーキパッドが上記ブレーキ
ローターの面と噛み合うのに適した上記ブレーキパッド
の１つと、上記それぞれのシリンダーハウジング内に形
成され、上記ハウジングに添って長手方向に隔てられた
多数のシリンダー部材と、上記シリンダー内に含まれる
多数のピストンとを備え、上記ピストンを上記ブレーキ
パッド組立品に接続する構成としている。
【００１８】
【作用】本発明のディスクブレーキ組立品及びブレーキ
パッドは主として車軸に連結された単一の回転ブレーキ
ディスク又はローターを有するディスクブレーキに使用
されるが、キャリパー組立品の部品を形成する１対のブ
レーキパッドが跨ぐローター等を有するディスクブレー
キへの使用も可能である。しかしながら、本発明は自動
車以外、例えば自転車などのブレーキシステムにも使え
るし、複数のローターを有するブレーキシステムにも使
える。
【００１９】請求項１では、ブレーキパッドの噛み合い
表面積は最も磨耗しやすい部分で最大になり、ブレーキ
パッドの摩擦摩耗は長手方向に均一に配分される。
【００２０】請求項２では、請求項１の作用に加え、力
の配分によって更にブレーキパッドの摩擦摩耗は長手方
向に均一に配分される。請求項３ではその具体例であ
る。
【００２１】請求項４では、ブレーキパッドをプレート
上に摺動させることによってブレーキパッドを容易に着
脱することができる。
【００２２】請求項５では、補足パッド支え面が、請求
項４におけるパッド支え面にブレーキパッドを着脱自在
に取り付けるための手段として機能する。
【００２３】請求項１０では、ピストンの運動はピスト
ンがそれぞれのシリンダーの内面に噛み合う点とピスト
ンが摺動自在に支持される点での運動に限られるので、
ピストンの運動はその設計軸に正確に限定され、ブレー
キパッドが端から端に揺動したり旋回できる角度が制限
され、またそれによってブレーキパッドのディッグイン
作用は大幅に制限される。
【００２４】また、スペーサ組立品によってブレーキの
冷却が向上すると共にゴミがブレーキパッドの区域に達
するのが防止される。
【００２５】
【実施例】図１及び図４において、本発明のディスクブ
レーキ組立品は全体として１０で示され、ブレーキロー
ター１２と、ブレーキキャリパー組立品１４とからな
る。ローター１２は、共に回転するためにゴーカート用
の車輪（図示省略）などの回転部材に固定されている。
キャリパー組立品１４は左側ブレーキシリンダーハウジ
ング１６と、右側ブレーキシリンダーハウジング１８と
からなる。ブレーキシリンダーハウジング１６及び１８
は、スペーサ組立品２０によって相互に向かい合う形で
間隔を置いて保持されている。
【００２６】２つのブレーキシリンダーハウジング１６
及び１８は同じ構造で、これらのハウジングの中の１つ
だけ、即ち左側ブレーキシリンダーハウジング１６だけ
がここでは詳細に示されている。しかしながら、構造の
いくつかの面は右側ハウジング１８の図面を検討するこ
とによって一番よく理解できる。また同様の参照番号が
それぞれのハウジング１６と１８の部品に適用される。
【００２７】図３において、左側ブレーキシリンダーハ
ウジング１６は、外側キャリパープレート２２と、内側
キャリパープレート２４とからなり、１対の接続ネジ２
６が間隔を置いたボア２８を通って内側キャリパープレ
ート２４内のタップ付き穴３０の中に螺合することによ
り面を突き合わせる関係で接続している（ネジ２６の片
方だけを図示した図１参照−それは右側キャリパー組立
品のネジである）。キャリパープレート２２がここで
「外側」と呼ばれるのは、ローターに対して「内側」キ
ャリパープレート２４よりも遠くに有るからである。相
互に嵌まる位置決めピン３２とボア３４は外側キャリパ
ープレート２２と内側キャリパープレート２４の間の正
しい位置合わせをするために備えられている。
【００２８】外側キャリパープレート２２の内面に穴が
開けられて３本の油圧シリンダー４０，４２，４４が形
成されている。このシリンダー４０，４２，４４には、
それぞれＯリングシール部材５２によって囲まれ且つそ
れぞれ５４，５６，５８で示された直径の細いシャンク
又はピストンロッドを有する硬い一体成形ピストン４
６，４８，５０が摺動自在に嵌挿されている。ピストン
ロッド５４，５６，５８は、内側キャリパープレート２
４内の孔６０，６２，６４をそれぞれ通って摺動自在に
延びている。ピストンロッド５４，５６，５８の自由端
は皿孔加工されており、また全体として７２で示したブ
レーキパッド組立品にそれぞれ平頭ネジ６６，６８，７
０によって剛的に結合するためにタップ付き穴を備えて
いる。このブレーキパッド組立品７２は、ブレーキパッ
ドキャリヤー７４と、このブレーキパッドキャリヤー７
４上に取り付けられたブレーキパッド７６とからなる。
【００２９】上述の構造によれば、孔６０，６２，６４
がピストンロッド５４，５６，５８に密接するという利
点がある。この理由に加えて、ピストン４６，４８，５
０の運動はそれぞれに添った２点、すなわちピストンの
Ｏリングシール５２がそれぞれのシリンダー４０，４
２，４４の内面に噛み合う点とピストンロッド５４，５
６，５８が孔６０，６２，６４によって摺動自在に支持
される点での運動に限られるので、ピストン４６，４
８，５０の運動はその設計軸に正確に限定され、パッド
組立品７２が端から端に揺動したり旋回できる角度が制
限され、またそれによってパッドのディッグイン作用は
大幅に制限される。一例として直径が０．４９５＋０．
００２インチのピストンロッドの場合、孔６０，６２，
６４に直径０．５００＋０．００１インチの孔を開ける
と、ディックインによるブレーキパッドの長手方向の摩
耗は０．０２０から０．０３０インチに抑えられる。テ
フロングラファイトなどの潤滑コーティングをピストン
４６，４８，５０に塗布して、この様な厳しいギャップ
によって発生する恐れのある摩耗を最小限に抑えること
が望ましい。
【００３０】左側、右側のシリンダーハウジング１６，
１８とスペーサ組立品２０は剛的で且つ一体的な構造で
ある。この目的のために、左側と右側の内側キャリパー
プレート２４とスペーサ組立品２０は１対の接続ボルト
７８及びそれに組み合わされたナット８０によって共に
剛的に保持され、ボルト７８が心合せされた内側キャリ
パープレート２４内の孔８２とスペーサ組立品２０内の
孔８４を貫通している。キャリパー組立品１４全体は、
外側キャリパープレート２２内の孔９２と、それと心合
せされた内側キャリパープレート２４内の孔９４を通っ
て、さらにスペーサ組立品２０内の溝９６を通って延長
している１対の取付ボルト８８と組み合わされたナット
とワッシャー９０によって取付ブラケット８６に接続さ
れている。ゴーカートの配置の場合、キャリパー組立品
はローター１２の車体前方に取付られ、スペーサ組立品
２０は車両の前端に面し、ブレーキパッド７６は一般に
垂直に位置している。
【００３１】図２，図３及び図６において、ブレーキパ
ッド７６は高摩擦材料、すなわちブレーキライニングに
使用される有機材料または他の通常の材料などよりな
り、均一な厚みのマトリクスで形成されている。本発明
によれば、ブレーキパッド７６の内面９８の幅は長手方
向に添ってテーパーが付くように形成され、外縁１００
と内縁１０２が前縁１０４から後縁１０６に向かって収
斂している。先に述べたように、従来の構造のパッドの
部分で一番摩耗の激しい表面の区域は前縁である。図に
示すように、本発明のパッド７６の幅は前縁１０４で最
大になり、後縁１０６で最小になる。このパッド外形を
用いた試験では、本発明のパッド７６は、幅がほぼ均一
のパッドや半径方向に延びる中心線に対して対称なパッ
ドよりも摩耗が均一であることが判った。
【００３２】さらに図２において、制動される車軸その
他の中心は、ローター１２の軸と一致する円１０８によ
って示されている。内側パッド表面９８の外側縁１００
は、放射状の線１１２に示されたごとく、ローター中心
軸１０８のわずか上に位置する軸１１０周りに形成され
る円弧の形であることが望ましい。反対に、表面９８の
内側縁１０２は半径が短く、ローター軸１０８のわずか
に下に位置する軸１１４を中心とする円弧で構成されて
いる。内側縁１０２の半径は図２の線１１６で表わされ
る。このような構造のため、パッドの幅は前縁から後縁
にかけて次第に減少し、表面９８と噛み合うローターの
領域（通常「スウェプトエリア」と呼ばれる）は前縁１
０４で最大になり、前縁１０４は表面９８の残りの部分
よりもローター１２において広い部分を掃く。
【００３３】ブレーキパッドの最適形状は多数の要因に
左右され、試行錯誤によって決定されよう。図２の推奨
パッド形状において、外側縁１００と同心で内側縁１０
２と交わる仮想円弧を描くと、この交差によってできる
角度は８度である。他のパッド形状の場合、ブレーキパ
ッドの摩耗特性によって異なる拡散角度が得られるであ
ろう。
【００３４】図２において、パッド表面９８の前縁１０
４と後縁１０６がローター１２の中心軸１０８に対して
半径方向でないことが判るだろう。これらの縁を延長す
ると、中心軸１０８をはるかに過ぎた点に当たる。従っ
てこれらの縁１０４，１０６は表面９８の外側から内側
に向かって、さほど鋭い角度を持っていない。
【００３５】図５及び図６に一番よく示されているよう
に、ブレーキパッド７６は、図５の角度１２２で示すよ
うに、内側パッド表面９８からその外側表面にかけて約
３度程度外側に広がる外側縁表面１１８と内側縁表面１
２０を持っている。図１、図２及び図５において、ブレ
ーキパッドキャリヤー７４はブレーキパッド７６の内
側、外側表面の形状に全体的に合致するベースプレート
１２４を持っている。ベースプレート１２４は平坦であ
るが、平頭ネジ６６，６８，７０を通すべく突出して開
口するネジ用ポケット１２４Ａを有しており、ブレーキ
パッド７６を摺動自在に収納している。内側に突出し且
つくぼみ形に曲げたフランジ１２６はキャリヤーベース
プレート１２４の外側縁及び内側縁全長に添って延びて
いる。ブレーキパッドキャリヤー７４を設計する場合、
ブレーキパッド７６の内側縁表面及び外側縁表面と同心
の外側縁及び内側縁が収斂する結果、ブレーキパッドキ
ャリヤー７４の後縁の幅がブレーキパッド７６の後縁の
幅よりも小さくなるように設計するのが望ましい。これ
に応じて、ブレーキパッド７６は組立時にブレーキパッ
ドキャリヤー７４内に打ち込まれており、ブレーキパッ
ド７６をブレーキパッドキャリヤー７４に対して横方向
に引っ張るだけでは抜けない。くぼみ形フランジ１２６
の固有弾性によってパッド７６はバネの張力を受けるの
で振動やパッド取付の緩みが防止できる。
【００３６】ブレーキパッド７６をブレーキパッドキャ
リヤー７４に取付けるとき（または再組立のとき）、ブ
レーキパッド７６の後縁はブレーキパッドキャリヤー７
４の前縁に隣接するフランジ１２６の間に挿入され、ブ
レーキパッド７６が確実にブレーキパッドキャリヤー７
４に打ち込まれるまでキャリヤーベースプレート１２４
に添って滑らされる。換言すれば、図３に示すように組
立時、パッド７６が確実にブレーキパッドキャリヤー７
４に打ち込まれた後、ブレーキパッド７６の後縁がブレ
ーキパッドキャリヤー７４の後縁に到達する。組立後、
ブレーキパッドキャリヤー７４の後縁とそこに打ち込ま
れたブレーキパッド７６の間は離間している。
【００３７】本発明のブレーキ組立品１０の運転におい
て、図１及び図２に矢印Ａで示したブレーキローター１
２の正規順回転方向の速度を抑えるために制動圧を加え
ると、ブレーキパッド７６をさらにブレーキパッドキャ
リヤー７４の後縁方向に押そうとする摩擦力が生じ、こ
の力に内側と外側のキャリヤーフランジ１２６が効果的
に抵抗する。
【００３８】図３において、内側に延長しているフラン
ジ１２８は、ブレーキパッドキャリヤー７４の後縁に添
って安全フランジで終わっていることが判る。これは、
パッド組立品の加熱によってくぼみ形フランジ１２６が
その全力を失うような、予想外の欠陥によってブレーキ
パッドキャリヤー７４から外れないようにパッド７６を
押さえるための安全対策として備えられている。安全フ
ランジ１２８は、くぼみ形のパッド受けフランジ１２６
よりもブレーキパッドキャリヤー７４からさらに突出
し、ブレーキが完全に効かなくなる前に交換の必要を運
転者に警告するために、組み合わされたブレーキパッド
７６が完全に摩耗する前に安全フランジがブレーキロー
ター１２と噛み合うことが望ましい。
【００３９】ゴーカートが後ろ向きにスピンアウトした
とき等に起こり得ることだが、ローター１２が逆回転し
て大きな制動圧力が加わったとき、ブレーキパッド７６
が不意に上向きに押されてブレーキパッドキャリヤー７
４から外れることが起こりうるが、これを防止するため
に、Ｌ字形のブレーキパッド押さえ板１３０がボルト１
３２によって内側キャリパープレート２４の上縁に取付
られている。パッド７６の前縁表面に当たる上部押さえ
クリップ１３０の脚は、先ず上部押さえクリップを抜か
ない限りブレーキパッド７６をキャリヤープレートから
外せないほど上記の前縁近くに置かれている。実施例の
場合、ブレーキパッド７６をブレーキパッドキャリヤー
７４に添って０．１００インチだけ上方に滑らせてか
ら、横方向にブレーキパッドキャリヤー７４から抜き出
すことになる。この場合、ブレーキパッドの前縁に向か
い合う押さえクリップ１３０の脚の表面をブレーキパッ
ド７６の前縁から０．０７０インチ離すのが安全である
ことが判った。これによってブレーキパッド７６はブレ
ーキパッドキャリヤー７４から脱落する随分前に滑りが
防止される。
【００４０】ローター１２が順方向にのみ回転する機械
で本発明のキャリパー組立品１４を使用するとき、押さ
えクリップ１３０は不要になる。また、この場合、他の
部品は一切分解せずに、適切な道具で叩いてブレーキパ
ッド７６の後縁を上向きに押すだけで、検査または交換
のためにブレーキパッド７６を取り外すことができる。
他方、ローター１２が逆回転する可能性があり、押さえ
クリップ１３０が必要な場合、ブレーキパッド７６の点
検または交換のために分解が必要な場合、押さえクリッ
プ１３０を抜いて、前述したようにブレーキパッドキャ
リヤー７４の底に添ってブレーキパッド７６を上向きに
押すことだけである。再組立も実に簡単で、パッド７６
またはその交換品を前述のごとくブレーキパッドキャリ
ヤー７４に取付けてから押さえクリップ１３０を元に戻
すだけである。
【００４１】次に、図１及び図３を参照して、ブレーキ
パッド組立品に制動力を加える機構を説明すると、外側
キャリパープレート２２がマニホルドを形成し、これに
よって作動油が油圧シリンダー４０，４２，４４の外側
端に押し込まれる。このようにキャリパープレート２２
は、外側端に流体カップリング１３６が装着され且つシ
リンダー４４の底に開口する流体供給通路１３４を有し
ており、流体導管１３８はシリンダー４０と４２の底の
間と、シリンダー４２と４４の底の間に設けられ、ブリ
ーダーライン１４０はシリンダー４０の底から外部ブリ
ーダー取付具１４２まで延長し、従来通り、油圧系から
空気を逃すのに用いられている。
【００４２】作動油は適切な油圧回路を用いてブレーキ
ペダル圧に応答するマスターシリンダー（図示省略）の
操作によってシリンダー４０，４２，４４内に送り込む
ことができる。図示した個別のキャリパー組立品はピス
トン４６，４８，５０に能動的なバネ戻り力を提供する
ためにピストンロッド５４，５６，５８を取り巻くコイ
ルバネ１４４を備えている。バネ１４４はピストン４
６，４８，５０を取り巻き、その結果ブレーキパッド組
立品７２に均等に作用する。ゴーカートは非常に軽量な
ので、制動力を意図的に加えた場合を除いて、ローター
上のブレーキパッドのドラッギングはゴーカートの速度
を不意に低下させる。従来のブレーキ構造の場合、バネ
戻し機構がブレーキパッド組立品に望ましくない不均一
な力を加えるという問題があった。ここでは、ピストン
４６，４８，５０に巻付けたバネ１４４を使用してピス
トン中心に戻し力を作用させることにより、不均一な戻
り力が加わるのを防止して上記問題を克服した。コイル
バネ１４４はゴーカートのブレーキ組立品に使用すると
きには重要であるが、他の場合はオプションであり、こ
の技術に詳しい人は、本発明が能動バネ復帰を備えてい
ないブレーキに使用できることを理解できるだろう。
【００４３】図２、図３及び図４に一番よく示されてい
るように、シリンダー４０，４２、４４、さらにそのピ
ストン４６，４８，５０は直径が等しく、その結果、ピ
ストンが接続されているブレーキパッド組立品７２の部
品に相互に等しい制動力をかける。
【００４４】長さ方向に添ってブレーキパッド７６の不
均一な摩耗を一層減らすために、ブレーキシリンダーの
互いに対する間隔、またブレーキパッド組立品７２に対
する間隔は試行錯誤によって決定される。図２に示した
実施例では、中央のピストン４８はローター１２の水平
中心線と心合わせされ、他のピストン４０，４４はそこ
から等間隔で位置している。これは全てに当てはまるわ
けではないが、最良の条件であろう。これは最も経済的
な配置になるだろう。なぜなら、外側キャリパープレー
ト２２と内側キャリパープレート２４をその中心を通る
半径方向の線に対して対称に製作することができるの
で、同一のプレートをキャリパーの左側にも右側にも使
用でき、その結果、製造上の節約を軽減できるからであ
る。しかしながら、パッドの不均一摩耗を擦らすために
必要であれば、不均等なシリンダー及びピストン間隔を
持たせることも考えられる。
【００４５】さらに本発明によれば、ピストンとシリン
ダーの半径方向の間隔は、ブレーキパッドの半径方向の
不均一摩耗を最小限に押さえるように、幾分かは試行錯
誤によって決定される。図２及び図４に一番よく示され
ているように、ブレーキピストンとシリンダーは外側縁
表面１１８よりもブレーキパッド７６の内側縁表面１２
０に近く位置している。そうすることによって不均一な
摩耗から生じる半径方向のテーパー化が減る。ブレーキ
パッド７６の半径方向外側部分よりも内側部分に制動圧
力が多くかかるので、摩耗特性は向上すると考えられ
る。仮に、均一な制動圧力がかかると、外側縁が早く摩
耗するだろう。なぜなら、外側縁はローター軸から遠く
位置し、ブレーキパッドに対するローター部分の線形速
度はローター軸から放射状に離れるにつれて増加するか
らである。
【００４６】現在、ブレーキパッド７６の内側縁からブ
レーキピストンの中心軸までの推奨間隔は内側パッド縁
１０２から外側パッド縁１００までの半径間隔の４０％
から４５％である。一例を示すと、中央のピストン４８
の中心軸は４４．５％に位置し、上部及び下部ピストン
４６，５０の中心線はキャリヤープレート７４に対する
それぞれの接続点における幅の４０％に等しい距離だけ
パッド７６の内側縁から離れて位置している。この構造
は図２に示されているものである。この構造は、内側キ
ャリパープレート２２と外側キャリパープレート２２が
その半径方向の中心線に対して対称であるという利点を
備えていることが判る。
【００４７】図７に示した変形例においては、ブレーキ
パッド１５４のためのブレーキパッドキャリヤー１５２
は、ほぼ直線状に整列されたネジ１５６，１５８，１６
０によってキャリヤー１５２に接続された３本のピスト
ン（図示省略）によって支えられている。この場合、キ
ャリヤー１５２の外側縁が、水平中心線１６２を有する
ブレーキローター（図示省略）の外側縁と同心で、ごく
近接している。これによってブレーキパッド１５４の外
側縁全体がローターの外側縁に近づき、図１から図６に
示す実施態様のように前縁のブレーキパッドの外側縁が
ローターの外側縁に近いもののローターの外側縁から放
射状に広がっているものとは異なり、制動効率が改善さ
れる。図７の変形例のピストンの半径方向位置は、ピス
トンをブレーキパッド１５４の外側縁よりも内側縁に幾
分近く位置づけるように、ブレーキパッド１５４の変更
後の位置に対応するように選択される。前述したよう
に、ピストンの正確な位置は摩耗が最も均一になるよう
に試行錯誤によって決定される。
【００４８】図７に見るように、ブレーキパッド１５２
の前縁幅に対する後縁幅の割合は図２のブレーキパッド
７６の割合よりも大きい。これは図７のブレーキパッド
の後縁がブレーキローターの外側縁に近いので、図７の
ブレーキパッド１５４の後縁が図２のブレーキパッド７
６よりも大きな摩耗を受けるからである。図２と図７の
パッドの間に形状の差を設けるために、図７のパッド１
５４の内側及び外側表面は前縁から後縁にかけておよそ
４度または５度収斂し、他方、図２のブレーキパッドの
収斂はおよそ８度である。実際には、これらの縁を３度
と小さく、または１５度と大きく収斂させることができ
る。
【００４９】図７から明らかなように、図７のブレーキ
パッドは水平中心線１６２に対して非対称であり、この
水平中心線１６２は図７のブレーキキャリパーのシリン
ダーハウジングの中心線でもある。したがってブレーキ
パッド１５４の長さは中心線１６２の下よりも上が長く
なる。同じ状況は図２のブレーキパッド７６でも得られ
るが、それほど明らかではない。この状況は必ずしも得
られるとは限らないが、ブレーキパッドの前縁をできる
限り（ローターの構造、ブレーキキャリパーに使えるス
ペースなどの要因によって制限される）長くしたいとい
う希望による。ブレーキパッドの残りの部分の設計はブ
レーキパッドの摩耗をほぼ均一にするために既に論じた
原則を適用して決定される。
【００５０】図１，図２及び図４において、前記のシリ
ンダーハウジング１６と１８の間に広がるスペーサ組立
品は、左内側キャリパープレート２４と噛み合う第１の
端壁１６４と右内側キャリパープレート２４と噛み合う
第２の端壁１６６からなる。スペーサ組立品２０はさら
に内側キャリパープレート２４の間に広がる外側表面１
６８と内側表面１７０を備えている。
【００５１】スペーサ本体内部の空気室１７２は、端壁
１６４と１６６の間で外側表面１６８と内側表面１７０
と間隔をおいた関係で延びている。外側表面１６８は、
外側表面１６８から空気室１７２に向かって延びる多数
の空気入口１７６によって分離された多数の外壁セグメ
ント１７４から形成され、内側表面１７０は空気室１７
２から内側表面１７０の間に延びている多数の空気出口
１８０によって分離された多数の内壁セグメント１７８
からなる。空気入口１７６は空気出口１８０に対して側
方へオフセットしていて、空気入口１７６を介して空気
室１７２に入る空気は必ず空気室１７２を斜めに横切っ
て横方向に流れてから空気出口１８０から出る。この構
造によってブレーキの冷却性を向上できると共にゴミが
ブレーキパッドの区域に達するのを防止することができ
る。
【００５２】スペーサ組立品２０は薄く、刃のようなス
ペーサシムを重ねて作ることが望ましく、その数はシリ
ンダーハウジング１６と１８の間に必要な間隔から決定
される。シムは、内側縁の中央に位置するリセス１８４
を有し且つ相互に同形のシム１８２で構成された第１の
組と、外側縁の中央に位置するリセス１８８を有し且つ
相互に同形のシム１８６で構成された第２の組とからな
る。第１組のシム１８２は第２組のシムと相互に重ねら
れている。外側壁セグメント１７４は第１組のシム１８
２によって形成され、空気室１７２の一番外側の表面１
９０はその後退した表面で形成されている。内側壁セグ
メント１７８は第２組のシム１８６によって形成され、
空気室１７２の一番内側の表面１９２はその後退した表
面で形成されている。したがって空気入口１７６は第１
組のシム１８２のうち隣接するものの間に形成され、空
気出口１８０は第２組のシム１８６のうち隣接するもの
の間に形成されている。
【００５３】第１組のシム１８２の面積は、第２組のシ
ム１８６よりも幾分大きいので、スペーサ組立品２０の
外側表面に添って延びる冷却フィンを効果的に形成する
ことができる。
【００５４】ディスクブレーキに詳しい人には判るよう
に、本発明のスペーサ組立品は、空気入口及び空気出口
と共にブレーキキャリパー内に空気の乱流を作り出し、
これらの限られたサイズのためにスペーサ組立品に高速
の空気が当たる。スペーサ組立品２０はフィン構造のた
めに表面積が大きいのでキャリパーを効果的に冷却す
る。ここで注意すべきことは、図４に示すように、内側
キャリヤープレート２４の前端内側表面の中心は１９４
で示したように斜面加工または後退処理されていて、冷
却効果を向上させるべく、その上の空気を空気室１７２
内に導くようにしている。
【００５５】本発明のスペーサ組立品２０のもう１つの
利点は、ゴミがブレーキパッドの部分に当たる確率を最
小に押さえるスクリーンの役割を果たすことである。も
ちろん、本発明のスペーサ組立品２０は流入空気の経路
内に直接取付られるように車両の正面にスペーサ組立品
が向くようにキャリパー組立品内に取付たとき最も効果
的である。
【００５６】図１及び図３において、１対の調節ネジ２
００が内側キャリパープレート２４を通って角方向に延
びてブレーキパッドキャリヤー７４の外側表面に圧着さ
れ、周知のごとくブレーキパッド摩耗の調節に使用する
ことができる。調節ネジの図は簡略化されており、従来
通り、調節ネジと一緒に使用される固定キーその他は図
示されていない。
【００５７】空気流の乱流化に貢献しているのは、それ
に衝突する空気を偏向させるべく内側キャリヤープレー
ト２４の後面から内側に突出して設けたフランジ１９８
である。フランジ１９８は機械的故障が生じてパッドが
キャリヤープレートから離れたときに、ブレーキパッド
をキャリパーの限界内に保持する役割も果たす。さらに
安全を目的として、内側に突出している脚を持つ下部押
さえクリップ１８０はボルト１８２で内側キャリヤープ
レート２４の下縁に取付けられている。
【００５８】本発明の現在の推奨実施例について説明し
てきたが、本発明の範囲内で多数の変形例を実施するこ
とができる。例えば、本発明のキャリパー１４は車両の
フレームに固定され、ローターに制動圧力を加えるため
にローターの両側にピストンを備えている。しかしなが
ら本発明のブレーキパッドは浮動キャリパー、即ち、シ
リンダーハウジングが１つだけで、ブレーキパッドの片
側をローターに押し付けるのに油圧作動器が使用され、
反対側のブレーキパッドはキャリパーの浮動作用によっ
てローター側に引かれるようにしたキャリパーにおいて
も有効に使用することができる。
【００５９】利益があると思われる他の変形例は、２つ
のブレーキシリンダーまたは３つ以上のブレーキシリン
ダーでブレーキハウジングを製作することである。それ
ぞれの側に２つのシリンダーを置くことは現在、３つの
シリンダーより劣るが、安価になる。しかし２シリンダ
ーが技術的に許される用途分野も有るだろう。両側に４
基以上のシリンダーを持つブレーキキャリパーは技術的
にも有利かも知れないが、費用効率が劣るだろう。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のディスク
ブレーキ組立品は、上記ブレーキパッドを長手方向に添
って幅にテーパーを付けると共に、このブレーキパッド
を上記ローターによって最初に掃かれる前縁が後縁より
も幅が広くなるように上記キャリヤーに取付け、上記テ
ーパーがローターの順回転方向に向けられて上記前縁に
隣接する上記ブレーキパッドの領域が上記後縁に隣接す
る領域よりも大きくしたので、ブレーキパッドの摩擦摩
耗を長手方向に均一に配分できる。また、上記ブレーキ
パッドキャリヤーに、上記ブレーキパッドの形状に全体
的に一致する形状のパッド支え面を有するプレートと、
上記パッド支え面に上記ブレーキパッドを着脱自在に取
付けるための手段とを有するプレートとを備えたので、
ブレーキパッドをプレート上に摺動させることによって
ブレーキパッドを容易に着脱することができる。さら
に、ピストンの運動はその設計軸に正確に限定されるの
で、ブレーキパッドが端から端に揺動したり旋回できる
角度が制限され、ブレーキパッドのディッグイン作用を
大幅に低減できる。さらに、スペーサ組立品によってブ
レーキの冷却性を向上できると共にゴミがブレーキパッ
ドの区域に達することを防止できる。また、本発明のブ
レーキパッドは、最小の手間で着脱でき、磨耗が均一で
従来のブレーキパッドよりも使用寿命が長く、冷却特性
が改善され、一体成形品として製造及び使用が容易であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディスクブレーキ組立品の断片的、展
開透視図、
【図２】図１のブレーキパッド組立品の横断面図で、図
１に矢印２−２で示した立面の左側パッド組立品とシリ
ンダーハウジングを示し、さらにローターを点線で示
し、ブレーキパッド組立品の表面がどの様になるかを略
して示しており、
【図３】図２の３−３に沿って見た左側パッド組立品と
シリンダーハウジングの長手方向の横断面図、
【図４】図２の４−４で示された放射状の中心線上から
見た図１のディスクブレーキ組立品の横断面図、
【図５】図２の５−５に添って見た左側パッド組立品の
横方向の横断面図、
【図６】本発明のブレーキパッドの平面図、
【図７】変形例を示す図２相当図である。
【符号の説明】
１０ ディスクブレーキ組立品 １２ ローター １６ シリンダーハウジング １８ シリンダーハウジング ２０ スペーサー組立品 ４０ シリンダー ４２ シリンダー ４４ シリンダー ４６ ピストン ４８ ピストン ５０ ピストン ７２ ブレーキパッド組立品 ７４ ブレーキパッドキャリヤー ７６ ブレーキパッド ９８ 内面 １００ 外縁 １０２ 内縁 １０４ 前縁 １０６ 後縁 １１８ 外側縁表面 １２０ 内側縁表面 １２４Ａ ポケット １５２ ブレーキパッドキャリヤー １５４ ブレーキパッド

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ローター１２と、シリンダーハウジング１
    ６と、このハウジングに移動自在に取付けられたブレー
    キパッドキャリヤー７４と、ブレーキパッドキャリヤー
    に取り付けられたブレーキパッドと、このブレーキパッ
    ドを移動させて上記ローターと噛み合わせるために上記
    ハウジングに取付けられたピストン手段４０，４２，４
    ４とを備えたディスクブレーキ組立品１０において、上
    記ブレーキパッド７６を、長手方向に添って幅にテーパ
    ーを付けると共に、このブレーキパッドを上記ローター
    によって最初に掃かれる前縁１０４が後縁１０６よりも
    幅が広くなるように上記キャリヤーに取付け、上記テー
    パーがローターの順回転方向に向けられて上記前縁に隣
    接する上記ブレーキパッドの領域が上記後縁に隣接する
    領域よりも大きく、それによって上記ブレーキパッド内
    側表面９８の均一な摩耗が得られるように構成したこと
    を特徴とするディスクブレーキ組立品。
  2. 【請求項２】上記ピストン手段４０，４２，４４が、上
    記ブレーキパッドの前縁１０４よりも後縁１０６に大き
    な力を与えるようにブレーキパッド７６に対して位置づ
    けられている請求項１記載のディスクブレーキ組立品。
  3. 【請求項３】上記ピストン手段４０，４２，４４が、上
    記ブレーキパッド７６の幾何的中心からブレーキパッド
    長手方向に添って上記後縁１０６の方へオフセットされ
    ている請求項２記載のディスクブレーキ組立品。
  4. 【請求項４】上記ブレーキパッドキャリヤー７４が、上
    記ブレーキパッドの形状に全体的に一致する形状のパッ
    ド支え面と、上記パッド支え面に上記ブレーキパッドを
    着脱自在に取付けるための手段１２６とを有するプレー
    ト１２４とを備えている請求項１記載のディスクブレー
    キ組立品。
  5. 【請求項５】上記ブレーキパッド７６の半径方向内側縁
    の表面１１８及び半径方向外側縁の表面１２０が、上記
    ブレーキパッドの内側のブレーキ噛み合い表面９８から
    外方に斜面が付けられ、上記ブレーキパッドキャリヤー
    ７４は補足パッド支え面１２６を有し、この補足パッド
    支え面は、上記ブレーキパッドが補足パッド支え面によ
    って上記縁の表面と噛み合うように差し込まれ且つ上記
    ブレーキパッドが上記テーパーと反対方向に摺動させる
    ことによって上記ブレーキパッドキャリヤーから開放で
    きるように形成されている請求項４記載のディスクブレ
    ーキ組立品。
  6. 【請求項６】請求項５記載のディスクブレーキ組立品の
    ブレーキパッドにおいて、上記半径方向内側縁の表面１
    １８及び半径方向外側縁の表面１２０の傾斜角度が約３
    度であるブレーキパッド。
  7. 【請求項７】上記ブレーキパッドの半径方向内側縁１１
    ８が半径方向外側の縁１２０に向かって上記ブレーキパ
    ッド７６の長手方向に添って約３度ないし約１５度の角
    度でテーパーが付いている請求項１記載のディスクブレ
    ーキ組立品。
  8. 【請求項８】上記ブレーキパッドの半径方向外側の縁１
    ２０が弓形で、第１の曲率半径を持ち、上記ブレーキパ
    ッドの弓形の半径方向内側の縁１１８が上記第１の半径
    よりも短い第２の曲率半径を持ち、上記外側縁の上記弧
    の中心が上記内側縁の上記弧の中心から離れている請求
    項１記載のディスクブレーキ組立品。
  9. 【請求項９】上記パッド支え面１２４が、ポケット内に
    頭が位置するネジ６６によって上記キャリヤープレート
    をピストンに接続できるように穴を開けたネジ受けポケ
    ット１２４Ａを備えている請求項５記載のブレーキパッ
    ド組立品。
  10. 【請求項１０】さらに、相互に向き合う１対のシリンダ
    ーハウジング１６，１８と、上記ブレーキローターの反
    対側の上記シリンダーハウジング上に取付けられた１対
    の相互に向き合うブレーキパッド組立品７２、上記シリ
    ンダーハウジングに接続されその間を隔てるスペーサ組
    立品２０からなり、上記それぞれのブレーキパッドが上
    記ブレーキローター１２の面と噛み合うのに適した上記
    ブレーキパッド７６の１つと、上記それぞれのシリンダ
    ーハウジング内に形成され、上記ハウジングに添って長
    手方向に隔てられた多数のシリンダー部材４０，４２，
    ４４と、上記シリンダー内に含まれる多数のピストン４
    ６，４８，５０とを備え、上記ピストンが上記ブレーキ
    パッド組立品に接続されている請求項１記載のディスク
    ブレーキ組立品。
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