JPH08210400A - ディスクブレーキにおけるディスクとブラケットの連結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 皿ばねをピンの所定位置に正しくセットで
き、かつ、皿ばねに過大な応力集中が生じないようにす
ることが主たる目的である。 【構成】 リング状のディスク１２の内側にブラケット
１３が設けられている。ディスク１２とブラケット１３
に、ピン１４を挿入するための凹部２１，２２が設けら
れている。段付ピン１４は、フランジ部３０と、凹部２
１，２２に挿入される大径部３１と、大径部３１よりも
外径が小さい小径部３２と、大径部３１と小径部３２と
の間に位置するテーパ面４０を有している。ピン１４の
小径部３２に皿ばね３５とワッシャ３６が設けられてい
る。皿ばね３５の内径は大径部３１の外径よりも小さ
い。皿ばね３５の内周縁部４２はピン１４のテーパ面４
０に沿っている。そしてピン１４の端末をかしめること
により、ワッシャ３６を介して皿ばね３５の内周縁部４
２が固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フローティング型デ
ィスクブレーキにおけるディスクとブラケットの連結構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】フローティング型ディスクブレーキのデ
ィスクプレートは、リング状に形成されたディスクと、
ディスクの内周側に設けられたブラケットを主要な構成
要素とし、ブラケットを車軸側に固定することにより、
車軸と一体にディスクプレートが回転するようになって
いる。ディスクの両側にはキャリパに保持されたパッド
が設けられており、制動時にパッドによってディスクを
両側から挟み付けることにより、摩擦力が発揮される。

【０００３】このようなフローティング型ディスクブレ
ーキにおいては、ディスクが熱膨張によって変形した時
にディスクプレート全体が変形することを防ぐために、
ディスクとブラケットが互いに厚み方向にある程度変位
できるような構造が採用されている。

【０００４】すなわち、ディスクとブラケットをピンに
よって厚み方向に変位可能に連結するとともに、ピンに
装着されたばね部材によって、ディスクとブラケットを
一定の方向に付勢するようにしている。上記ばね部材と
して波形ばねワッシャあるいは皿ばね等が公知である
が、近時は波形ばねワッシャよりも荷重・撓み特性の良
い皿ばねが使われる傾向にある。

【０００５】例えば図１６に示す従来のディスクプレー
トは、リング状のディスク１の内周側にブラケット２を
配し、ディスク１とブラケット２をピン３によって連結
している。この場合、ディスク１の内周部に半円状の凹
部４を設けるとともに、ブラケット２にも半円状の凹部
５を設け、これら凹部４，５にフランジ部６を有するピ
ン３を挿入している。そしてピン３の大径部３ａに皿ば
ね７を通し、ピン３の小径部３ｂにワッシャ８を通した
のち、ピン３の端末３ｃを広げる方向にかしめることに
より、皿ばね７とワッシャ８が固定され、皿ばね７の撓
みによる反発荷重によって、フランジ部６をディスク１
とブラケット２に押し付けている。

【０００６】上記のようなディスク１とブラケット２の
連結構造によれば、ディスク１とブラケット２は、皿ば
ね７が撓むことのできる範囲で互いに厚み方向にある程
度移動することができる。このため、ディスク１の熱膨
張による変形を皿ばね７が撓むことによって吸収でき、
ディスクプレート全体の変形を小さくすることが可能で
ある。

【０００７】しかしながら上記皿ばね７はピン３の大径
部３ａにワッシャ８を通すようにしており、しかも大径
部３ａと小径部３ｂとの間に段部３ｄがあるため、ワッ
シャ８を固定する前（ピン３の端末３ｃをかしめる前）
に、皿ばね７の孔７ａの周りの内周縁部７ｂがワッシャ
８と段部３ｄとの間に入ってしまうことがある。そして
そのままピン３の端末３ｃをかしめると、皿ばね７の内
周縁部７ｂがワッシャ８と段部３ｄとの間に挟まってし
まい、組付け不良となる。また、上記皿ばね７は、フラ
ットに近い状態まで撓むと、図中に２点鎖線で示すよう
に撓みの方向が反転し、負の荷重を生じることがある。

【０００８】上記の問題点を解決するために、図１７に
示される公知の皿ばね９のように、皿ばね９の内周縁部
に皿ばね９の軸線と直角な方向のフラット部９ａを設
け、このフラット部９ａを段部３ｄとワッシャ８との間
に挟むようにしたものも提案された。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなフラット
部９ａを有する皿ばね９は、ピン３の端末３ｃをかしめ
る前の自由状態において、図中に２点鎖線で示すよう
に、フラット部９ａとばね本体部９ｄとの間の屈折部９
ｅが「へ」字形にかなり急な角度で曲っている。そして
ピン３の端末３ｃをかしめた時に、上記屈折部９ｅの曲
り角度がゆるくなる方向に皿ばね９が撓むことにより、
所定の反発荷重が生じるようにしている。このためピン
３をかしめた後は屈折部９ｅに大きな応力集中が生じ、
屈折部９ｅを起点にして皿ばね９が折れるおそれがあっ
た。

【００１０】従って本発明の目的は、前述の皿ばねの諸
問題を解消し、皿ばねをピンの所定位置に正しくセット
できるとともに、皿ばねが折れる原因になるような過大
な応力集中の発生を回避できるようなディスクとブラケ
ットの連結構造を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を果たすため
に開発された本発明は、リング状に形成されかつ内周部
に周方向に所定間隔で複数の第１の凹部が設けられたデ
ィスクと、上記ディスクの内側に配置されかつ外周部に
上記第１の凹部と対応した位置に第２の凹部が設けられ
たブラケットと、上記ディスクとブラケットを連結する
ための段付ピンと、皿ばねを備えている。この段付ピン
は、上記第１の凹部と第２の凹部に挿入可能な外径の大
径部と、この大径部の一端側に設けられた抜け止め用の
フランジ部と、大径部の他端側に設けられた小径部と、
上記大径部と小径部との間に位置していて大径部から小
径部に向かって外径がテーパ状に減少するテーパ面とを
有している。皿ばねは、上記ピンの大径部の外径よりも
小さな内径の孔を有し、上記ピンの小径部の上記テーパ
面側に装着される。この皿ばねは、上記ピンのテーパ面
に沿う部分を有しており、外周側が上記ディスクおよび
ブラケットの方向に延びている。そして上記皿ばねの内
周縁部を上記テーパ面に向って押圧し、かつこの皿ばね
を撓ませた状態で上記ピンに固定する固定手段を備えて
いる。

【００１２】

【作用】ディスク側の第１の凹部とブラケット側の第２
の凹部に段付ピンを挿入し、ピンの小径部に皿ばねとワ
ッシャを通したのち、ピンの端部をかしめると、皿ばね
が所定位置に固定されるとともに、皿ばねの撓みによる
反発荷重によって、ピンのフランジ部がディスクとブラ
ケットの方向に押圧される。これにより、ディスクとブ
ラケットは、皿ばねが撓む範囲で相対移動可能となり、
ディスクの熱膨張による変形などがデイスクプレート全
体に及ぶことが回避される。

【００１３】本発明では、皿ばねの傾斜した内周縁部が
ピンのテーパ面に沿うことができ、皿ばねにフラット部
や屈折部を設けずとも皿ばねをピンの小径部の所定位置
に固定できるため、皿ばねに過大な応力集中を生じるこ
とが回避される。この皿ばねは、フラットな状態まで撓
んでも反転する方向に撓みにくく、負の荷重が生じるこ
とを回避できる。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の一実施例について、図１ない
し図４を参照して説明する。図３に示したフローティン
グ型ディスクブレーキのディスクプレート１１は、リン
グ状に形成された金属製のディスク１２と、ディスク１
２の内周側に配置された金属製のブラケット１３を備え
ている。そして、ディスク１２とブラケット１３が、段
付ピン１４によって互いに連結されている。

【００１５】ディスク１２の内周部には、ディスク１２
の周方向に等間隔で複数の第１の凹部２１が設けられて
いる。この凹部２１は、ディスク１２の平面視において
半円状をなしており、ディスク１２の内周側に開口して
いる。

【００１６】ブラケット１３の外周部には、上記第１の
凹部２１と対応した位置に、第２の凹部２２が設けられ
ている。第２の凹部２２も半円状をなしており、ブラケ
ット１３の外周側に開口している。第１の凹部２１と第
２の凹部２２の内面の曲率半径はほぼ同じである。従っ
てこれらの凹部２１，２２を合わせると、ほぼ円形のピ
ン挿入孔２３が形成される。

【００１７】図４に示されるように段付ピン１４は中空
であって、その材料の一例はＳＵＳ３０４等のステンレ
ス鋼である。このピン１４は、ピン挿入孔２３の内径よ
りも外径が大きいフランジ部３０と、ピン挿入孔２３の
内径よりも外径が少し小さい大径部３１と、大径部３１
よりも外径が小さい小径部３２とからなる。

【００１８】そして大径部３１をピン挿入孔２３に挿入
したのち、小径部３２に皿ばね３５とワッシャ３６を通
し、更に小径部３２の端末を広げる方向にかしめること
により、端末かしめ部３７を形成している。従ってこの
実施例の場合、ワッシャ３６と端末かしめ部３７によっ
て、皿ばね３５の固定手段を構成している。

【００１９】ワッシャ３６の内径は、ピン１４の大径部
３１の外径よりも小さく、かつ、小径部３２の外径より
も大きい寸法である。このワッシャ３６は、一般の平ワ
ッシャと同様に平坦なリング状をなしている。

【００２０】図２に拡大して示すように、ピン１４の大
径部３１と小径部３２との間に、テーパ面４０が設けら
れている。このテーパ面４０は、大径部３１から小径部
３２に向かって外径が減少するような傾斜した形状であ
り、ピン１４の全周にわたって連続して設けられてい
る。

【００２１】皿ばね３５は、ワッシャ３６とテーパ面４
０との間に設けられている。この皿ばね３５は、例えば
ＳＵＳ６３１等の薄板ばね鋼からなり、中央に孔４１の
あいた円板を円すい状に加工することにより、断面がお
おむね「ハ」字形となるように成形したものである。こ
の皿ばね３５の孔４１の周りの内周縁部４２は、テーパ
面４０に沿う傾斜した形状となっている。孔４１の内径
は、大径部３１の外径よりも小さく、かつ、小径部３２
の外径よりもやや大きい寸法である。

【００２２】上記段付ピン１４を用いてディスク１２と
ブラケット１３を連結するには、ディスク１２の内側に
ブラケット１３を配置し、第１の凹部２１と第２の凹部
２２の位置を合わせたのち、凹部２１，２２にピン１４
を挿入し、ピン１４の先端側から皿ばね３５とワッシャ
３６を小径部３２に通したのち、小径部３２の端末をか
しめることにより端末かしめ部３７を形成する。

【００２３】こうすることにより、皿ばね３５の内周縁
部４２がテーパ面４０に向かって押圧され、かつ、皿ば
ね３５が撓んだ状態で皿ばね３５の内周縁部４２とワッ
シャ３６が小径部３２に固定されるため、皿ばね３５の
反発荷重によって、ピン１４のフランジ部３０がディス
ク１２とブラケット１３の方向に押される。

【００２４】このためディスク１２とブラケット１３
は、互いに皿ばね３５が撓むことのできる範囲で図４中
の矢印Ｆ方向に相対移動できるようになり、ディスク１
２の熱膨張による変形等を皿ばね３５の撓みによって吸
収でき、デイスクプレート１１全体に変形が及ぶことを
回避できる。

【００２５】そして上記実施例では、皿ばね３５の内周
縁部４２がワッシャ３６とテーパ面４０との間に挟まれ
て動き止めがなされ、かつ、皿ばね３５の背後にはワッ
シャ３６が設けられているから、皿ばね３５がほぼフラ
ットな状態まで撓んでも、皿ばね３５が逆側に反転する
ことを防止できる。この皿ばね３５は、図１７に示す公
知の皿ばね９のようなフラット部９ａと屈折部９ｅを設
けずにすむため、ピン１４をかしめても皿ばね３５に過
大な応力集中が生じることがない。

【００２６】なお、図５および図６に示す皿ばね３５の
変形例は、ワッシャ３６と接する箇所に平坦な面取り部
３５ａを設けるようにしている。こうすることにより、
皿ばね３５とワッシャ３６との接触箇所における応力集
中が緩和される。

【００２７】図７に示すワッシャ３６の変形例は、ワッ
シャ３６の下面（皿ばね３５と接する部分）に、ピン１
４のテーパ面４０と同方向に傾斜するテーパ部３６ａを
設けている。こうすることによっても、皿ばね３５とワ
ッシャ３６との接触箇所における応力集中が緩和され
る。

【００２８】図８に示すワッシャ３６の変形例は、ワッ
シャ３６の下面に前記変形例と同様の第１のテーパ部３
６ａを設けるとともに、ワッシャ３６の上面側に第２の
テーパ部３６ｂを設けている。第２のテーパ部３６ｂ
は、このワッシャ３６を表裏反転させた時に、ピン１４
のテーパ面４０と同じ方向に傾斜する。こうすればワッ
シャ３６に表裏の区別が無くなり、組付けミスの発生を
防止できる。

【００２９】図９に示す皿ばね３５の変形例は、その直
径方向の断面において外側にほぼ同一曲率で円弧状にふ
くらむ湾曲した形状に成形されている。この場合のテー
パ面４０は、皿ばね３５の曲率に対応した円弧状断面で
あってもよい。それ以外の構成と作用効果は、図５の実
施例と実質的に同一である。

【００３０】図１０に示す皿ばね３５とワッシャ３６の
変形例は、図９と同様の皿ばね３５に加えて、ワッシャ
３６の下面（皿ばね３５と接する部分）に、テーパ面４
０と同方向に傾斜するテーパ部３６ａを設けている。こ
のテーパ部３６ａは、皿ばね３５の曲率に対応した円弧
状断面であってもよい。

【００３１】図１１に示すピン１４と皿ばね３５の変形
例は、皿ばね３５の内周縁部４２の先端を皿ばね３５の
軸線方向に円弧状に折り返し、この折り返し部３５ｃの
先端を、ピン１４のテーパ面４０の奥に設けられた周方
向に沿う環状溝５０に入り込ませている。この場合、溝
５０の底と、折り返し部３５ｃの先端との間に隙間が確
保されている。こうすることにより、端末かしめ部３７
をかしめる際に皿ばね３５の内周縁部４２に応力が集中
することを回避できる。

【００３２】図１２に示す皿ばね３５の変形例は、直径
方向の断面において曲率半径がＲ1の円弧状の内周縁部
４２と、直線状に傾斜したばね本体部６０と、内周縁部
４２とは逆側に湾曲しかつ曲率半径がＲ2 の円弧状の外
周縁部６１を備えている。このような外周縁部６１を設
けたことにより、端末かしめ部３７をかしめる際に、皿
ばね３５の外周縁部６１がディスク１２やブラケット１
３の表面をかじることを防止できる。

【００３３】図１３に示す皿ばね３５の変形例は、曲率
半径がＲ1 の円弧状の内周縁部４２と、曲率半径Ｒ2 の
円弧状の外周縁部６１と、曲率半径Ｒ3 の円弧状のばね
本体部６２を備えている。Ｒ3 はＲ1 よりも大きい。こ
の場合も、皿ばね３５の外周縁部６１がディスク１２や
ブラケット１３の表面をかじることを防止できる。

【００３４】図１４に示す皿ばね３５の変形例は、自由
状態においてほぼフラットな形状をなしており、テーパ
部３６ａを有するワッシャ３６を介して、ピン１４の小
径部３２の端末をかしめることにより、図１５に示すよ
うに、ワッシャ３６のテーパ部３６ａとピン１４のテー
パ面４０との間に皿ばね３５の内周縁部４２を挟み付
け、皿ばね３５を円すい状に撓ませて反発荷重を発生さ
せるようにしている。

【００３５】なお、上記いずれの変形例においても、図
１〜図４に示す実施例と共通の箇所には共通の符号を付
して説明は省略する。但し、必要に応じて各変形例に示
された構造を適宜組合わせて実施できることは勿論であ
る。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、皿ばねをピンの所定位
置に正しくセットできるとともに、皿ばねが折れる原因
になるような過大な応力集中の発生を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すディスクとブラケット
の連結部の一部の断面図。

【図２】図１に示された連結部においてピンをかしめる
前の状態の断面図。

【図３】図１に示された連結部を有するディスクプレー
トの一部の平面図。

【図４】図３中のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図５】皿ばねの変形例を示す連結部の一部の断面部。

【図６】図５に示された皿ばねの端部の拡大断面図。

【図７】ワッシャの下面にテーパ部を設けた例を示す連
結部の一部の断面図。

【図８】ワッシャの両面にテーパ部を設けた例を示す連
結部の一部の断面図。

【図９】皿ばねが湾曲している例を示す連結部の一部の
断面図。

【図１０】皿ばねを湾曲させかつワッシャにテーパ部を
設けた例を示す断面図。

【図１１】皿ばねの内周縁部の先端に折り返し部を設け
た例の断面図。

【図１２】皿ばねに円弧状の外周縁部を設けた例の断面
図。

【図１３】皿ばね全体を円弧状にした例を示す断面図。

【図１４】フラットな皿ばねを用いた例でピンをかしめ
る前の状態を示す断面図。

【図１５】図１４に示された皿ばねを撓ませた状態の断
面図。

【図１６】従来の皿ばねの一例を示すディスクとブラケ
ットの連結部の断面図。

【図１７】他の従来例を示す断面図。

【符号の説明】

１１…ディスクプレート １２…ディスク １３…ブラケット １４…ピン ２１…第１の凹部 ２２…第２の凹部 ３０…フランジ部 ３１…大径部 ３２…小径部 ３５…皿ばね ３６…ワッシャ ３７…端末かしめ
部 ４０…テーパ面 ４２…内周縁部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リング状に形成されかつ内周部に周方向に
   所定間隔で複数の第１の凹部が設けられたディスクと、 上記ディスクの内側に配置されかつ外周部に上記第１の
   凹部と対応した位置に第２の凹部が設けられたブラケッ
   トと、 上記ディスクとブラケットを連結するためのピンであっ
   て、上記第１の凹部と第２の凹部に挿入可能な外径の大
   径部と、この大径部の一端側に設けられた抜け止め用の
   フランジ部と、大径部の他端側に設けられた小径部と、
   上記大径部と小径部との間に位置していて大径部から小
   径部に向かって外径がテーパ状に減少するテーパ面とを
   有する段付ピンと、 上記ピンの大径部の外径よりも小さな内径の孔を有して
   いて上記ピンの小径部の上記テーパ面側に装着されかつ
   上記テーパ面に沿う部分を有していて外周側が上記ディ
   スクおよびブラケットの方向に延びる皿ばねと、 上記皿ばねの内周縁部を上記テーパ面に向って押圧しか
   つこの皿ばねを撓ませた状態で上記ピンに固定する固定
   手段と、 を具備したことを特徴とするディスクブレーキにおける
   ディスクとブラケットの連結構造。
2. 【請求項２】上記固定手段は、上記ピンの小径部の端末
   をかしめた端末かしめ部と、この端末かしめ部と上記皿
   ばねとの間に設けられたワッシャであることを特徴とす
   る請求項１記載のディスクとブラケットの連結構造。
3. 【請求項３】上記ワッシャが上記皿ばねと接する部分
   に、上記ピンのテーパ面と同じ方向に傾斜するテーパ部
   を設けたことを特徴とする請求項１記載のディスクとブ
   ラケットの連結構造。
4. 【請求項４】上記ワッシャが上記皿ばねと接する部分に
   上記ピンのテーパ面と同じ方向に傾斜する第１のテーパ
   部を設けるとともに、上記ワッシャの反対側の面にはこ
   のワッシャを表裏反転させた時に上記テーパ面と同じ方
   向に傾斜する第２のテーパ部を設けたことを特徴とする
   請求項１記載のディスクとブラケットの連結構造。
5. 【請求項５】上記皿ばねは、その直径方向の断面におい
   て外側に円弧状にふくらむ形状としたことを特徴とする
   請求項１記載のディスクとブラケットの連結構造。
6. 【請求項６】上記皿ばねの内周縁部の先端を皿ばねの軸
   線方向に円弧状に折り返し、この折り返し部の先端を、
   上記ピンの上記テーパ面の奥に設けられた周方向に沿う
   環状溝に入り込ませたことを特徴とする請求項１記載の
   ディスクとブラケットの連結構造。