JPH08511081A - 自動車用フローティングキャリパ形ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動車のステアリングナックルに組込まれたブレーキキャリアを備え、周方向の力を支えかつブレーキパッド（６，７）を案内するための自動車用フローティングキャリパ形ディスクブレーキ。自動車への簡単な最終組立てを確保し、自動組立てを容易とするために、ブレーキパッド（６，７）を取付けられたフローティングキャリパ（３）が予め組立てられたユニットとして供給される。バックプレート（８）に固定された板ばね（１０）により、ブレーキパッド（６，７）は、フローティングキャリパ（３）に取外し可能に固定される。本発明の実施にあたっては、外側ブレーキパッド（７）の板ばね（１０）はフローティングキャリパ（３）をブレーキキャリアのキャリアアーム（１，２）に対してフローティングキャリパ（３）を半径方向に付勢する作用もなし、これにより、このための他のばねを排除することができる。自動車へのフローティングキャリパ（３）の組立ては、この他のばねの組立てを必要としないために簡単になる。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車用フローティングキャリパ形ディスクブレーキ 本発明は、請求項１の前段部分に記載の形式の自動車のステアリングナックル の一体部材を形成するブレーキキャリアを備える自動車用フローティングキャリ パ形ディスクブレーキに関する。 上記形式のディスクブレーキは、ドイツ特許公報ＤＥ−Ａ−３８ １５ ７３ ３号に記載されている。従来技術のディスクブレーキは、２つのボルトガイドに より、ステアリングナックル上を移動可能に案内されるフローティングキャリパ を備える。これらの２つのボルトガイドは、軸方向内側でフローティングキャリ パのためのの２つのサポートポイントを形成する。外側ブレーキパッドのバック プレートは、軸方向外側でフローティングキャリパを追加的に支えるために用い られており、フローティングキャリパは、第３のサポートポイントとして作用す るブレーキパッドの中央突起上、あるいは、第４のサポートポイントの形態の周 方向側方のバックプレートの突起上に配置される。ブレーキパッドは、一体化さ れたブレーキキャリアのキャリアアーム上に支えられている。更に、フローティ ングキャリパは、ワイヤばねによりキャリアアームに対向して半径方向に把持さ れ、がたつきを防止されている。フローティングキャリパは、ワイヤばねにより 、ブレーキパッドのバックプレートに対して半径方向内方に強 固に付勢され、このブレーキパッドはキャリアアームに対して強固に押圧される 。フローティングキャリパは、ブレーキパッドを超えて半径方向に弾力的に移動 することはできない。板ばねにより、外側のブレーキパッドがフローティングキ ャリパに取外し可能に固定され、この板ばねが半径方向に弾性を有するばね片を 備えることは事実であるが、しかし、この外側ブレーキパッドにおけるばね片は 従来技術におけるシステムでは機能せず、単に、外側および内側のブレーキパッ ドを同一構造とすることを可能とするために設けられているだけである。 上述の形式のディスクブレーキにおけるように、キャリアアームは自動車のス テアリングナックルの一体部材であり、ブレーキパッドとフローティングキャリ パとは自動車の最終組立ての際に、自動車製造者が装着する必要がある。最終組 立てはできる限り簡単にしなければならない。したがって、フローティングキャ リパは、最終組立てのための予め組立てられたユニットとして、ブレーキパッド と共に、ブレーキ製造者により、供給される。しかし、従来のフローティングキ ャリパ形ディスクブレーキは、２つのボルトガイドによりフローティングキャリ パを固定した後、ワイヤばねをフローティングキャリパとブレーキキャリアとの 間に把持しなければならず、これにより、特に車輪に対するフローティングキャ リパの所要の自動組立てをかなり複雑にするという不都合がある。 本発明の目的は、低コストで製造でき、かつ、自動が好ま しい車輪に対する組立てを容易とする簡単な構造のフローティングキャリパ形デ ィスクブレーキを提供することを目的とする。 本発明は、請求項１の特徴部分に記載の特徴により解決するもので、基本的に は、フローティングキャリパをブレーキキャリアに対して半径方向に把持すると 共に外側ブレーキパッドを固定するための板ばねを用いることにある。このため 、従来必要とされていたワイヤばねを排除することができる。本発明による解決 手段は、材料および製造費用と共に、ブレーキの重さも低減するという利点を有 する。しかし、主たる利点は、ボルトガイドを固定した後に、フローティングキ ャリパがブレーキキャリアに対して自動的に付勢され、これにより、対応する組 立て工程を排除し、特に自動組立てがかなり簡単になることにある。 請求項２による本発明の好ましい実施例の形態では、フローティングキャリパ に対してるブレーキパッドを半径方向に付勢することが、従来技術の装置をある 程度僅かに変更することにより、有益かつ簡単な方法で達成することができる。 本発明の手段は、製造費用を追加するものではない。半径方向ストッパを有する 外側キャリパナックル（Gehaeseschenkel;caliper knuckle）上の開口部の壁部 内の凹部は、フローティングキャリパの鋳造中に容易に鋳込み成形することがで きる。 請求項３によると、半径方向に付勢作用をなすばね片の接触ポイントは、ブレ ーキパッドのバックプレートの直近に配 置され、これにより、ブレーキパッドにはほとんど傾動方向のモーメントが作用 せず、したがって、正確な組立て位置から傾動しないようにロックされる。この ため、請求項４のばね片の形状は、特に簡単かつ実際的で、ばね片は剛性に対す る必要性にしたがってＶ字状あるいはＷ字状に曲げられる。Ｗ字状のばね片はよ り長く、これにより、柔軟なばね特性を有する。 ブレーキパッドの在庫管理および供給上の観点から、内側パッドと外側パッド とを請求項５にしたがって同一構造とし、ブレーキに同じブレーキパッドを使用 可能とすることが特に有益であり、このために、対応する手段が採用される。 請求項６および７による本発明の有益な実施例では、周方向におけるブレーキ パッドの可動性が、キャリアアーム上のサポートから腐食生成物を除去するため に用いられる。ブレーキパッドは、その板ばねにより、キャリアアームの当接面 間で周方向中央位置に配置される。ブレーキを作動する毎に、ブレーキディスク により、ブレーキパッドが周方向に駆動され、ブレーキパッドの終端側のキャリ アアームに対して押圧され、これにより、無関係にねじり、キャリアアームの当 接面およびブレーキパッドのバックプレートから腐食生成物を除去するスクラッ ピング動を形成する。ブレーキング動作の後、板ばねのロック片による付勢で、 ブレーキパッドが確実に再度中央位置に配置される。 請求項８から１１は、本発明によるフローティングキャリパ形ディスクブレー キに用いるために形成されたブレーキパ ッドに関する。請求項８から１０による実施例の利点は、対応する請求項３，４ および６に関連して説明したものと同様である。請求項１１は、１のリベットの 固定により板ばねを有益に固定することに関するものであり、この板ばねは同時 にリベット結合部の回りのねじりに対してロックされる。このため、リベット止 めの際に、バックプレートから成形された打出し部の初期の円形断面形状は、方 形が好ましい開口に押圧され、この打出し部が開口の方形断面にほぼ対応するま で、変形される。したがって、形状的な噛合いによるロックにより、ねじり防止 制御が達成される。 以下、本発明のいくつかの実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する 。ここに、 第１図は、自動車に装着された本発明のフローティングキャリパ形ディスクブ レーキの一部を断面で示す側面図であり、 第２図は、第１図のＡ−Ａ線に沿う同じディスクブレーキの一部を断面で示す 図であり、 第３図は、板ばねを変形した状態の第２図の部分断面図であり、 第４図は、本発明のブレーキパッドの平面図であり、 第５図は、同じブレーキパッドの斜視図であり、 第６図は、ａ）リベット止め前、および、ｂ）リベット止め後の板ばねの装着 ポイントの部分図である。 第１図および第２図は、自動車用フローティングキャリパ形ディスクブレーキ を示し、このブレーキキャリアは、キャリアアーム１，２と共に、詳細には示さ ない車両のステアリ ングナックルに組込まれている。フローティングキャリパ３は、２つのボルトガ イド４により、ブレーキキャリア上を軸方向に移動可能に配置されている。この フローティングキャリパ３は、ブレーキディスク５の外縁部と、２つの同一構造 のブレーキパッド６，７とを囲み、これらのブレーキパッドは更にそれぞれ第４ 図および第５図に示してある。 各ブレーキパッド６，７は、摩擦パッドを装架するバックプレート８を備え、 この背部に緩衝プレート９と板ばね１０とが固定されている。このバックプレー ト８は、周方向に沿って互いに逆方向に突出する２つのＬ字状突起１１，１２を 備えている。各突起１１，１２はベアリング面１３と、このベアリング面に垂直 に配置されたサポート面１４と、一側がベアリング面１３に連続しかつ他側がサ ポート面１４に連続する傾斜面１５とを備える。キャリアアーム１，２も対応す る面を有しており、ベアリング面１３に当接するためのベアリング面１６と、サ ポート面１４に当接するためのサポート面１７と、傾斜面１５に当接するための 傾斜面１８とを含んでいる。 更に、軸方向外側のブレーキパッド７は、板ばね１０により、フローティング キャリパ３の外側ナックル１９に取外し可能に固定されている。外側キャリパナ ックル１９は、Ｕ字状開口部２０を含み、このＵ字状開口部は中央壁部２１と、 周方向に沿って互いに対向する２つの隣接壁部２２とを備える。これらの対向す る壁部２２はそれぞれ凹部２３を設けられており、板ばね１０の２つの固定片２ ４，２５に係合し、 これにより、ブレーキパッド７を外側ナックル１９に向けて軸方向に押圧する。 このようにして、外側ブレーキパッド７はフローティングキャリパ３に取外し可 能に固定されている。 凹部２３のそれぞれは、半径方向内側ストッパ２６と半径方向外側ストッパ２ ７とを含み、これらの間の間隔は固定片２４，２５の幅を超える。したがって、 固定片２４，２５はストッパ２６，２７間を半径方向に移動可能であり、したが って、外側ブレーキパッド７は、全体的に、フローティングキャリパ３に対して 半径方向に移動可能に保持されている。板ばね１０の中央ばね片２８は、外側ブ レーキパッド７が外側ナックル１９上に弾力的に支持され、半径方向においてフ ローティングキャリパ３に対して付勢されるように、Ｕ字状の開口部２０の中央 壁部２１に弾力的に支えられている。 板ばね１０は、バックプレート８の後側でブレーキパッド６，７にリベット止 めされる装着部２９を含む。この装着部２９は、周方向において固定片２４，２ ５に至り、この固定片２４，２５はバックプレートの平面から斜めに突出する。 更に、ばね片２８は装着部２９の半径方向側から延出され、このばね片２８は軸 方向に沿って外方にほぼＶ字状に屈曲され、そして、内方に戻される。この形状 により、ばね片２８の接触ポイント３０は、ブレーキパッド６，７のバックプレ ート８の直近に配置される。この配置は、接触ポイント３０に作用する付勢力で 形成される傾動を最小にするように選定されている。 第３図は、変形例によるばね片３１を示し、このばね片も 板ばね１０の装着部２９から延出するものであるが、しかし、Ｗ字状に屈曲され ている。中央壁部２１に接触圧を形成するための接触ポイント３０も、上述の実 施例と同じ場所にある。Ｖ字状のばね片２８に対し、Ｗ字状ばね片３１は、より 長く、異なるばね特性を有している。Ｖ字状のばね片２８の付勢力が過大で、外 側ブレーキパッド７上における柔軟なフローティングキャリパ３の支持が望まし い場合に、このＷ字状のばね片３１を設けるのが好ましい。 予備品の緩い在庫管理および組立て容易性の利点を得るために、内側ブレーキ パッド６と外側ブレーキパッド７とが同じ構造である。特に、板ばね１０は同一 構造である。内側ブレーキパッド６は、外側ブレーキパッド７と同様な方法で取 外し可能に固定され、固定片２４，２５およびばね片２８を有するばね板１０は 、中空のブレーキピストン３３の内側３２に弾力的に係合する。このブレーキピ ストン３３は、内側ナックル３５の内孔３４内に、軸方向に移動可能に配置され ている。内側３２の内径は、Ｕ字状開口部２０の内径に対応し、したがって、同 一の板ばね１０を有する同一のブレーキパッド６，７を、キャリパナックル１９ およびブレーキピストン３３上の双方に、同じ方法で固定することができる。 板ばね２４，２５の固定片２４，２５は、ブレーキパッド６，７の支持に関連 して他の重要な機能を有している。周方向における固定片２４，２５の付勢力に より、ブレーキパッド６，７が、周方向に沿い、所定の休止位置に保持される。 周方向における休止位置から撓んだ後、ブレーキパッド６， ７は、固定片２４，２５により、常に休止位置に弾力的に押戻される。ブレーキ が作動されてない状態で、ブレーキパッド６，７はその休止位置を占め、したが って、Ｌ字状の突起はその傾斜面１５だけがキャリアアーム１，２の傾斜面１８ で支えられている。この場合、突起１１，１２のベアリング面１３と、キャリア アーム１，２のベアリング面１６との間でわずかな距離が調整される。更に、わ ずかな距離がそれぞれ、突起１１，１２のサポート面１４と、キャリアアーム１ ，２のサポート面１７との間に設けられている。ブレーキを作動すると、ブレー キパッド６，７がブレーキディスク５により、ディスク終端側のサポート１４が 対応するサポート面１７に当接するまで、周方向に駆動され、ブレーキディスク 終端側の突起１１あるいは１２の傾斜面１５は、対応するキャリアアーム１ある いは２の傾斜面１８に乗上げ、ブレーキディスク終端側の突起１１，１２のそれ ぞれのベアリング面１３と対応するキャリアアーム１，２のそれぞれのベアリン グ面１６との間の距離は増大する。逆に、ブレーキディスクの入口側で、ベアリ ング面１３，１６間の距離が減少し、サポート面１４，１７間の距離が増大し、 ブレーキパッド６，７はバックプレート８に垂直な軸線の回りで僅かに回転する 。ブレーキが解除された後、ブレーキパッド６，７はその休止位置に戻される。 ブレーキディスク５を回転方向と反対方向に減速すると、もちろん、ブレーキパ ッド６，７は回転方向と反対方向に不規則（irrelevantly）に回転される。 このブレーキパッド６，７の動きは、Ｌ字状突起１１，１ ２の研磨運動により、ベアリング面１３，１６間、サポート面１４，１７間、お よび、傾斜面１５，１８間で、腐食生成物が存在する場合には、これらの生成物 が研磨・摩滅される利点がある。したがって、キャリアアーム１，２上のブレー キパッド６，７は、常に腐食がなく、容易に案内されかつ支えられる。 板ばね１０をブレーキパッド６，７上に装着するため、バックプレート８の打 出し部３６が設けられ、この打出し部はバックプレートの面から軸方向に成形さ れている。第６図の（ａ）に最もよく示すように、打出し部３６は、リベット止 めの前は、円形断面となっている。その中央の装着部２９には、打出し部３６を 挿通するための方形の開口３７が設けられている。ブレーキパッド６，７の製造 中、開口３７を有する板ばね１０は、円形の打出し部３６上に嵌合され、固定片 ２４，２５およびばね片２８の方向に対して、正確な回転位置に配置される。続 いて、打出し部３６は、揺動リベット（wobble rivet）により変形され、材料が ４つの縁部まで開口３７内に側方に押圧され、打出し部３６は方形の開口３７の 領域内でこれと同様なほぼ方形断面をなし、打出し部３６の面と方形開口の縁部 との間に形状的な噛合わせによるロックが形成され、板ばね１０がブレーキパッ ド６，７に対してねじられるのを防止する。揺動リベット止め中に方形開口の領 域を越えて延びる打出し部３６のヘッド部３８は、円形断面に変形され、この後 、バックプレート８に向けて軸方向に押圧される板ばね１０を保持する。 固定片２４，２５あるいはばね片２８をねじることになる装着部２９の変形を 防止するため、円形の段部３９が方形の開口３７の領域に設けられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュテルツェル、カール ドイツ連邦共和国、63303 ドライアイヒ、 ビルヘルム ― ブッシュ ― ベーク ４ (72)発明者 シール、ボルフガンク ドイツ連邦共和国、65936 フランクフル ト／マイン、ジーゲナー・シュトラーセ 59

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 自動車のステアリングナックルに組込まれて２つのブレーキパッド（６， ７）を軸方向に移動可能に案内するブレーキキャリアを備え、このブレーキパッ ドは減速中に発生する周方向の力を伝達するために支えられ、更に、ステアリン グナックル上を移動可能に案内されかつブレーキディスク（５）の縁部とブレー キパッド（６，７）とをＵ字状に囲むフローティングキャリパ（３）を備え、少 なくとも軸方向外側のブレーキパッド（７）は、そのバックプレート（８）に取 付けられるばね板（１０）を含みかつばね板（１０）によりフローティングキャ リパ（３）の外側ナックル（１９）に取外し可能に固定される、自動車用フロー ティングキャリパ形ディスクブレーキであって、外側ブレーキパッド（７）は、 板ばね（１０）により、外側キャリパナックル（１９）に対して半径方向に付勢 され、外側キャリパナックル（１９）は外側ブレーキパッド（７）上で弾力的に 支えられることを特徴とするブレーキディスク。 ２． 外側キャリパナックル（１９）のＵ字状開口部（２０）を備え、周方向に 沿って対向配置された壁部（２２）に、板ばね（１０）の２つの固定片（２４， ２５）軸方向の付勢力で係合する２つの凹部（２３）が設けられ、これにより外 側ブレーキパッド（７）を外側キャリパナックル（１９）に向けて押圧しかつこ れを固定する請求項１に記載のブレーキディスクであって、凹部（２３）のそれ ぞれは、半径方向外側 ストッパ（２７）と半径方向内側ストッパ（２６）とを含み、これらの間の間隙 は、固定片（２４，２５）の幅を超え、これにより、固定片（２４，２５）がス トッパ（２６，２７）間を半径方向に移動可能で、ばね板（１０）のばね片（２ ８，３１）は、半径方向に弾力的な態様で、Ｕ字状開口部（２０）の中央壁部（ ２１）に当接することを特徴とするブレーキディスク。 ３． ばね片（２８，３１）の接触ポイント３０は、ブレーキパッド（６，７） のバックプレート（８）の直近に配置されることを特徴とする請求項２に記載の ディスクブレーキ。 ４． ブレーキプレート（８）にリベット止めされたばね板（１０）の装着部（ ２９）から延出するばね片（２８，３１）は、Ｖ字状あるいはＷ字状に曲げられ ていることを特徴とする請求項３に記載のブレーキディスク。 ５． 外側キャリパナックル（１９）の開口部（２０）と、内側キャリパナック ル（３５）の内孔（３４）内を摺動する中空ブレーキピストン（３３）の内側（ ３２）は、同一の内径を有し、内側ブレーキパッド（６）と外側ブレーキパッド （７）とは、同一構造に形成され、板ばね（１０）を有する内側ブレーキパッド （６）は、中空ブレーキピストン（３３）に係合しこの内部に取外し可能に固定 されることを特徴とする請求項２から４のいずれか１に記載のディスクブレーキ 。 ６． ブレーキパッド（６，７）のバックプレート（８）は、互いに逆の周方向 に沿って突出する２つのＬ字状突起（１１，１２）を備え、Ｌ字状の突起は組込 まれたブレーキキャリア のキャリアアーム（１，２）間で、遊びを有してブレーキパッド（６，７）を支 え、遊びの範囲内で、周方向にわずかに移動したときに、ブレーキパッド（６， ７）がバックプレート（８）に垂直な軸線の回りに回転するように、双方の突起 （１１，１２）とキャリアアーム（１，２）とに、当接関係の傾斜面（１５，１ ８）が設けられることを特徴とする請求項２から５のいずれか１に記載のディス クブレーキ。 ７． ブレーキパッド（６，７）は、互いに逆の周方向に作用する固定片（２４ ，２５）の付勢力により、ブレーキが作動されてないときに、上記遊びにより予 め定められたキャリアアーム（１および２）間の範囲の間で心だしされることを 特徴とする請求項６に記載のディスクプレート。 ８． ２つの固定片（２４，２５）と半径方向に弾力を持つばね片（２８，３１ ）とを有する板ばね（１０）を固定されたバックプレート（８）を備える請求項 ２に記載のフローティングキャリパ形ディスクブレーキ用ブレーキパッドであっ て、ばね片（２８，３１）の接触ポイント（３０）が、バックプレート（８）の 直近に配置されていることを特徴とするブレーキパッド。 ９． ブレーキプレート（８）にリベット止めされたばね板（１０）の装着部（ ２９）から始まるばね片（２８，３１）は、Ｖ字状あるいはＷ字状に曲げられて いることを特徴とする請求項８に記載のブレーキディスク。 １０． バックプレート（８）から互いに逆の周方向に突出する２つのＬ字状突 起（１１，１２）は傾斜面（１５）を設 けられ、キャリアアーム（１，２）の対応する傾斜面（１８）と共働するこの傾 斜面により、周方向に移動されたときに、ブレーキパッド（６，７）がバックプ レート（８）に垂直な軸線の回りに回転されることを特徴とする請求項８または ９に記載のブレーキパッド。 １１． ばね板（１０）は単一のリベット結合により非ねじり状態に固定され、 板ばね（１０）の装着部（２９）は方形であるのが好ましい角型の開口（３７） を設けられ、この開口はリベット止めするために、バックプレート（８）に成形 された初めは円形断面の打出し部（３６）に嵌合され、この打出し部（３６）は リベット止めにより、角型開口（３７）の縁部に非回転状態に当接するまで変形 されることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１に記載のブレーキパッド 。