JPH11513468A - 車両用ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動車両に用いられるディスクブレーキアレンジメントであって、ブレーキヨーク（１）に支持される少なくとも２つのブレーキパッド（４、５）を備え、パッドの片面は回転可能なブレーキディスク（３）に対向するように配設された摩擦面（１１）を有する。車両のブレーキ位置において、それぞれのブレーキユニットは、ブレーキユニットの第２の側面（１０）に対して作用する２つのアクチュエータ（８、９）によって、アクティブ位置に導かれる。各アクチュエータは、アクチュエータの動きを各ブレーキパッドの第２の側面から、それぞれのブレーキパッドに伝達する端部（２１）を有する。各ブレーキパッドは、各アクチュエータについて配設される第１の結合部材（２７、２８）を第２の側面上に有する。アクチュエータの端部は、ブレーキパッドの位置決めを行うための第２の結合部材（３７、３８）を有する。第１と第２の結合部材（２７、２８、３７、３８）は共に、相互作用する案内面を有し、第２の側面を横切る軸を中心とした、アクチュエータ（８、９）の端部（２１）の回転を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】 車両用ディスクブレーキ装置 技術分野： 本発明は、請求項１の前提部に記載の自動車両において用いられるディスクブ レーキのアレンジメントに関する。 発明の背景： ディスクブレーキのブレーキヨーク内において、ブレーキパッドユニットは通 常ブレーキディスクと共に回転しないように、所与の空間内に支持されている。 しかしブレーキパッドユニットが磨耗し、同時にブレーキディスクの厚みが薄く なっている場合、ブレーキパッドユニットは、ほぼ完全に磨滅したときに定位置 を外れてディスクと共に回転し得る。これは、ブレーキ機能が完全に失われる、 もしくはブレーキディスクが完全にロックされることを意味する。ある特定の車 両には、ブレーキパッドユニット内の穴を通って延びる横断ピンが設けられ、ユ ニットを定位置に保持する。しかし、この構成は徐々に腐食し、時間の経過と共 に詰まり（jamming）を引き起こし、重車両用のディスクブレーキなどのように サイズが大きい場合、整備が困難になる。 重車両によく用いられるブレーキシステムに関連する問題点の１つとして、ブ レーキ位置と解除位置との間でブレーキパッドユニットを変位させるアクチュエ ータの端の部分が、ある特定の条件下、例えばブレーキパッドユニットの段階的 な磨耗に合わせて調整を行う際に、ねじり力の影響を受け、例えば、周囲の蛇腹 等に損傷を与え得る。 米国特許第３,１６２,２７１号から、アクチュエータとブレーキパッドユニッ トとの間の結合手段を、Ｔ字溝およびこの溝に対応し相互作用する、アクチュエ ータ上のピンとして構成することは以前から公知である。この相互作用により、 アクチュエータとブレーキパッドユニットとの相対位置の相互移動が確実に行わ れる。たとえば、アクチュエータの復帰運動により、ブレーキパッドユニットが 解除位置に導かれる。しかし、ピンが完全に回転対称形であるため、ブレーキパ ッドユニットにより、アクチュエータの端部が回転に対してロックされない。こ のため、上記の問題に対して全く解決策にならない。 発明の要旨： 本発明の目的は、ブレーキパッドユニットがブレーキディスクと連動せず、か つブレーキパッドユニットの段階的な磨耗に合わせて調整を行う際に、アクチュ エータの端部がアクチュエータの回転運動につられない装置を提供することにあ る。 上記の目的は、本発明による装置を用いることにより達成され、その特徴は後 述の請求項１から明らかである。 本発明による装置により、ブレーキパッドユニットは定位置に維持され、その 結果、ブレーキパッドユニットは、磨滅してもブレーキヨーク内の主要位置を外 れず、かつアクチュエータの端部はブレーキパッドユニットに対して回転しない 位置に維持される。 図面の簡単な説明： 実施の形態および添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。 図１は、本発明による装置を備えたブレーキヨークを示す部分断面側面図であ る。 図２は、本発明による２つのブレーキパッドユニットを、関連する結合部材と 共に示す。 図３は、本発明によるブレーキパッドユニットを、関連する結合部材と共に示 す側面図である。 図１は、ブレーキヨーク１を示す。ブレーキヨーク１はいわゆる浮動式であり 、ブレーキディスク３が凹部２内に突出した点線の部分に、極めて対称的な力が 作用する。ブレーキディスクは車両、例えばトラック（a goods vehicle）など の重車両の車輪と共に回転するように、車輪ハブ上に従来の方法で強固に取り付 けられる。この対称的な力の作用は、図示していない従来の方法で、ブレーキデ ィ スク３の回転軸に対して平行にスライド可能なヨークにより得られる。ブレーキ パッドユニット４および５は、ブレーキディスクの両面６および７のそれぞれに 配設され、図示した実施例のアクチュエータ、より厳密には２つのアクチュエー タ８および９は片側のみに配設され、一方のブレーキパッドユニットの外側１０ に直接作用する。ブレーキパッドユニットの片面には、ブレーキパッド１１が従 来の方法で配設され、その摩擦面は、ブレーキ位置ではアクチュエータ８および ９によりブレーキディスクの両面に押圧され、パッシブオフ位置（passive off- position）では、ブレーキパッド１１がブレーキディスクから少し離れた位置に 戻るように設計されている。ヨーク自体は浮動式である必要はなく、浮動式でな い場合、ヨークの反対側にあるブレーキパッドユニット４の外側にも２つのアク チュエータが設けられる。図示した実施例においては、ブレーキパッドユニット ４および５は、片側に摩擦ライニングを有する鋼鉄プレートとして設計されてい るが、摩擦材料からなる同質のユニットとして設計されることも可能である。 アクチュエータ８および９は機械式であり、ブレーキ位置とパッシブ位置（pa ssive position）との間の、矢印１２および１３の方向へのアクチュエータの直 線往復運動は、ヨークの孔４７の内にある直線運動可能なピストン４６を直線的 に変位させることにより達成される。ピストン４６はスリーブ形状を有し、その 内部には外側ねじ山１５を有するねじ１４が延びて、内側ねじ山１６と相互作用 する。孔４７内のピストンは、ブレーキパッドユニットの主要平面１９に対して 横断方向であり、実質的に垂直な長軸１８に沿って延びており、結果的にブレー キディスク３の回転軸２０に対して、実質的に平行になる。ピストン４６の運動 は、例えば、重車両に典型的な空気圧式ブレーキシステムを用いて、それ自体は 以前より公知である方法で達成され得る。２つのアクチュエータ８および９にお けるねじ１４の回転の運動の目的は、ブレーキパッドとブレーキディスクが磨耗 するのに合わせて、アクチュエータの位置を徐々に調整することである。これも 、以前より公知の方法で行うことができる。 しかし、アクチュエータのねじ１４のねじれの運動は、ブレーキパッドユニッ ト５に伝達されるべきではない。そのため、アクチュエータの端部には、従来の 方法で、ブレーキパッドユニット５に対向して、ヘッド２１が設けられている。 ヘッド２１は、簡単なピボット軸受２２によって、関連するねじに回動可能にジ ャーナル軸で接続されている（journalled）。これは、例えば、円筒形などの回 転対称形であるピボット２３として設計され得る。ピボット２３は、アクチュエ ータ８のヘッド２１内の、対応して設計された凹部内に貫入する。例えばゴムで できた蛇腹２４が、ヘッドとヨークとの間に泥よけとして設けられている。蛇腹 ２４は、アクチュエータの運動の主要方向に伸張可能であるため、ねじれの運動 を受けずに済む。そのため、蛇腹は、その一方の端を外周表面（Circumferentia l surface）２５によって、比較的強固にヘッド２１に取り付け、他方の端をア クチュエータの周りに延びる溝２６に強固に取り付けることによって、ヨーク１ 内に配設されている。蛇腹は取付部位に強化ビーズを用いて有利に設計されてい るため、全く滑らないようになっている。 アクチュエータ８および９上のヘッド２１は、動力伝達圧力面４８を有する。 図示した実施例において、動力伝達圧力面４８は、実質的に平面状であり、同じ く実質的に平面状でアクチュエータに対向するブレーキパッドユニット１０の側 面と相互作用するようになっている。アクチュエータは、ブレーキパッドユニッ ト５上において均一に分布した動力伝達を与えるために、ブレーキパッドユニッ トの２つの端部から慎重に調節された相対距離をおいて配置される。 図１ならびに図２および図３から明らかなように、両ブレーキパッドユニット は、ブレーキパッドユニット４および５の相対的な位置決め、ならびにアクチュ エータ８および９のヘッド２１の相対的な位置決めを行う、結合および案内手段 ２７を有する。以下の記載においては、便宜上、案内手段２７を結合部材と呼ぶ 。図示した実施例において、結合部材２７および２８は、ブレーキパッドユニッ ト４および５のブレーキライニング１１の反対側にある側面１０に溝として設計 される。溝の長手対称軸２９は、アクチュエータの長軸１８、すなわちアクチュ エータの作動方向と実質的に９０°で交差するように、アクチュエータの端部、 すなわちヘッド２１と同じ高さに延びる。 より厳密には、溝２７および２８の一方の端３０は、ブレーキパッドユニット の半径方向内側のエッジ部３１から始まり、ブレーキパッドユニット４および５ の半径方向外側のエッジ部３３から離れた他方の端３２で終わる。溝２７および ２８は、図示した実施例においては実質的に平面状の底部３４を伴う、実質的に Ｕ字形の断面を有するとともに、２つの対向するエッジ部３５および３６を有す る。エッジ部３５および３６は、図示した実施例においては底部に対して実質的 に垂直であり、従ってブレーキパッドユニット４および５の側面１０に対しても 垂直である。エッジ部３５および３６は互いに平行に延びて端３２で１つになり （merge）、図示した実施例においては、例えば円弧形等の丸まった部分となる 。この部分自体は、平面状、横断（transverse）、またはＶ字形のエッジ部とし て設計されてもよい。 本発明において、アクチュエータ８および９は、その端部、より厳密にはヘッ ド２１の中心部において、ブレーキパッドユニットの結合部材２７および２８と 相互作用し、上記の相対的な位置決めおよび案内を行う結合部材３７および３８ をも有する。図示した実施例においては、アクチュエータの結合部材３７および ３８は、ピンとして設計される。各ピンは、アクチュエータのヘッド２１に、例 えばプレスフィットにより挿入される取付け部３９を有し、本発明において特別 に設計された突出部４０が、アクチュエータ８および９上の圧力面４８から突出 するようになっている。 本発明においては、突出部４０を考慮すると、アクチュエータに関連する結合 部材３７および３８は、アクチュエータの主軸１８に対応する長軸を中心として 回転対称ではない。突出部４０は、２つの対向する細長い案内面（elongate gui ding surface）４１及び４２を有して設計される。図示した実施例において、案 内面４１および４２は直線状で相対的に平行に延びる。溝２７および２８の幅、 すなわち溝の長手エッジ部３５および３６間の相対空間に合わせた相対距離を有 する。実際には、エッジ部４１および４２間の相対距離は溝の幅と実質的に同じ であるが、適切な製造上の許容差を有して溝の案内エッジと協働するように、実 際には溝の幅よりもやや小さめである。許容差はピンが回転することにより相対 ニップ作用（nip action）が生じ得るほど大きくてはならない。ブレーキパッド ユニット４および５の側面１０に対して実質的に平行な平面において、突出部４ ０は、幅方向から外れた方向、例えば溝２７および２８の長手方向、すなわち軸 ２９の方向に溝の幅よりも長い延長部を有する。すなわち図示した実施例におい て、ａはｂより大きい。そして、上記から判るように、ｂはｃより大きい。図示 した実施例において、突出部４０は丸い端部４３および４４を有し、図示した実 施例において、端部４３および４４は、溝２７および２８の端３２の形状に合わ せて調整された円弧形である。 図１から最も明らかであるが、突出部４０の長手エッジ部４１および４２は、 図示した実施例においては、圧力面４８から外向きに垂直に延びており、溝２７ および２８の奥行き方向の延長部分と奥行き方向でひとつになる。突出部の奥行 き方向の延長部分が、実際には溝の深さよりわずかに短く、そのため、図示した 実施例では平面状である。突出部の前面４５が圧力面を形成せず、実際には溝の 底部３４に対してある距離を有し、これにより、アクチュエータの圧力がヘッド ２１の圧力面４８から直接ブレーキパッドユニット５の側面１０に直接的に伝達 されることも明らかである。しかし、突出部４０の奥行き方向の延長部分は、ア クチュエータがパッシブ位置に待避する際に、突出部が溝２７および２８から外 れない程度の大きさである必要がある。従って、突出部４０の奥行き方向の延長 部分は、実際には非常に小さい通常のアクチュエータのストロークよりも小さく てはならない。 従って図示した実施例においては、ブレーキディスク３の対向側面にはアクチ ュエータはない。それにも関わらず、ブレーキパッドユニット４の位置決めはや はり同様に行われる。この場合、結合部材３７および３８はヨークの壁４６に直 接配設され、これに対応して上記の案内溝２７および２８が設けられるブレーキ パッドユニット４の安全な位置決めを行うために、結合部材３７および３８は強 固にかつ回動しないように取り付けられる。 本発明による結合部材を用いた上記のアレンジメントにより、ブレーキパッド ユニット４および５の位置決めは、結果的にブレーキディスク３の両側面で行わ れる。そのため、アクチュエータ８および９がある場合は、相対的な位置決めが 行われる。従って、ヨークの両側の結合部材２７、２８、３７および３８により 達成される目的は、ブレーキパッドユニット４および５の保持（holding）であ り、これにより、ブレーキディスクが極度に磨耗し、ブレーキパッド１１が磨耗 した場合に、ブレーキパッドユニット４および５が、ブレーキディスク３の回転 によって動かされることはない。これはピン３７および３８の案内面４１および ４２が、ブレーキ位置とオフ位置との両方において、溝２７および２８の案内面 ３５および３６と接触することで達成される。ブレーキ位置とオフ位置とを切り 換える際のアクチュエータのストロークは非常に小さいため、ピンの奥行き方向 の延びが微小であっても、上記保持は維持される。従来の方法において、アクチ ュエータ８および９の位置の調節は、ねじ１４を締める/緩めることにより、経 時的にブレーキパッドおよびブレーキディスクの磨耗に合わせて段階的に行われ る。このため、アクチュエータのヘッド２１は、常時ブレーキパッドユニット５ の側面１０に密接している。しかし結合部材は、ブレーキパッドユニット５に対 して、アクティブな待避の機能、または作用を持たない。また、それは不可能で ある。なぜなら、ブレーキ圧が解除されると、すなわちアクチュエータの圧力面 ４８からの圧力が解除され、アクチュエータが小さな動きによって待避すると、 ブレーキディスクの動きによってパッシブ位置、すなわち非ブレーキ位置におい て、ブレーキパッドがブレーキディスクと接触して磨滅することがなくなるから である。 さらに、結合部材２７、２８、３７および３８により、アクチュエータ８およ び９のヘッド２１は、アクチュエータがどの位置にあっても、回動しないように ブレーキパッド５に取り付けられた状態で維持される。これは、結合部材３７お よび３８の非円形の形状によって、より厳密には、溝３０および３４の横断方向 から外れる所与の方向に延びた溝の幅より大きい延長部分を有する突出部４０に より達成される。さらにこの場合、突出部４０の案内面４１および４２は、溝３ ０の案内面３５および３６に対する案内面、および接触面として機能し、ヘッド ２１とねじ１４の摩擦により生じる、ねじれの傾向を防止する。この方法では、 蛇腹２４に不都合な変形は生じず、可使寿命が延び、アクチュエータ８および９ の汚れや腐食による故障も最少限に抑えられる。さらに、上記の結合部材の設計 によれば、ブレーキパッドユニットが誤挿入され、その結果ブレーキディスクに 重大な損傷を与えるおそれがない。 本発明は、上記に説明され、図面に示される実施形態には限定されるものでは なく、後述の請求の範囲内で改変され得る。例えば、結合部材３７は異なる設計 であってもよい。例えば、長さ方向における突出部の延長部分自体は、溝の幅に 等しくても良い。例えば、突出部を四角形として所与の方向の延長部分を溝の幅 より長くし、これによりねじれをロックすることも可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ディスクブレーキの磨耗に合わせて調節を行う装置を備えた、重自動車両に 用いられるディスクブレーキアレンジメントであって、該アレンジメントは、ブ レーキヨーク（１）に支持される少なくとも２つのブレーキパッドユニット（４ 、５）を備え、該ブレーキパッドユニットの片面は、回転可能なブレーキディス ク（３）に対向して配設される摩擦面（１１）を有し、各該ブレーキユニットは 、車両にブレーキをかける位置において、該ブレーキユニットの他方の側面（１ ０）に対して作用する少なくとも２つのアクチュエータ（８、９）によりアクテ ィブ位置に入るように、かつ待避パッシブ位置に戻れるように配設され、各該ア クチュエータは、該ブレーキパッドユニットの該他方の側面に対しての該アクチ ュエータの動きを、各該ブレーキパッドユニットに伝達する端部（２１）を有し 、該ブレーキパッドユニットは、該他方の側面上に該アクチュエータのそれぞれ について配設された、第１の結合手段（２７、２８）を有し、該アクチュエータ 端部は、該プレーキパッドユニットの位置決めを行うように配設された第２の結 合手段（３７、３８）を有し、 該調節装置は、各該アクチュエータにおいて回転可能なねじ（１４）を有し、 該ねじはブレーキパッドユニット（５）に対向する端においてピボット軸受け（ ２２）を介して該アクチュエータの該端部（２１）を支持し、保護用蛇腹（２４ ）は該端部とブレーキヨークとの間に取り付けられている、ディスクブレーキア レンジメントであって、両該第１および該第２の結合手段（２７、２８、３７、 ３８）は、相互作用する案内面（３５、３６、４１、４２）を有し、該案内面は 、該他方の側面（１０）を横切る軸に対する該アクチュエータ（８、９）の該端 部（２１）の回転を防ぐように配設されている、ディスクブレーキアレンジメン ト。 ２．前記第１の結合手段（２７、２８）は実質的にＵ字形の断面を有する溝で構 成され、前記第２の結合手段（３７、３８）は突出部（４０）で構成され、該突 出部は該溝の中へ延びるように配設されると共に、前記ブレーキパッドユニット の側面（１０）に実質的に平行な平面においてある寸法（ｃ）を有し、該寸法 （ｃ）は該溝の横断方向において溝の横断方向の寸法（ｂ）より幾分小さく、該 突出部は該横断方向から外れた方向において該溝の横断方向の寸法より大きい、 請求項１に記載の装置。 ３．前記溝（２７、２８）が平行に延び、該溝のそれぞれが、前記案内面を形成 する２つの平行なエッジ部（３５、３６）を有する、請求項２に記載の装置。 ４．前記エッジ部（３５、３６）が、前記ブレーキパッドユニットの側面（１０ ）に垂直な、実質的に平面状の表面として、前記溝の底部（３４）から延びてい る、請求項３に記載の装置。 ５．前記溝（２７、２８）が、前記ブレーキパッドユニット（４、５）の一方の エッジ部（３１）から始まる端（３０）と、該ブレーキパッドユニットの反対側 のエッジ部（３３）からある距離をおいて配置された反対側の端（３２）とを有 する、請求項４に記載の装置。 ６．前記突出部（３７、３８）が、前記端部（２１）上に配設され、圧力面（４ ８）から前記溝の深さ以下の高さに突出している、請求項１に記載の装置。