JPS6014939B2 - ブレ−キ板とハブとの連結機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はディスクブレーキにおけるブレーキ板とブレ
ーキ作用を受けるハブとの連結機構に関するものであり
「特に自動車用のディスクプレーキにおいてブレーキ板
をハブに対してブレーキ動作時に回転させず回転中心線
に沿った方向にのみ移動可能な状態に連結するブレーキ
板とハブとの連結機構に関する。

この種のブレーキ板とハブとの連結機構は「ブレーキ板
の一側面側に作動機械が配燈されていて「 この作動機
械によって移動可能な摩擦部材がブレーキ板の一側面に
押しつけられた時、ブレーキ板の他側面側に配置されて
いる固定の摩擦部材にブレーキ板の池側面が押しつけら
れるという動作をするディスクブレーキの為に望まれて
いる。

上述したような動作をするディスクブレーキにおいては
「ブレーキ板とハブとの連結機構に関して特別な要求が
存在している。この要求とは「連結機構が、一方ではブ
レーキ板の回転中心線に沿った方向への移動の容易さを
保証するものでなければならすち また他方では大きな
ねじり力の伝達を可能とするものでなければならない、
ということである。特公昭唯一２０５３１号公報には、
ロール軸２２上で回転中心線に沿った方向に移動自在に
支持されたブレーキ円板６８（第Ｓ図、第９図、第亀２
図参照）を有したディスクブレーキを備えたウェブテン
ショニング装置が記載されている。

ここにおいては「ブレーキトルクをロール軸２２へ伝達
する為に「ブレーキ円板６８がロール軸２２にキー７６
でキー止めされている。このような構成の従釆の装置は
し塵及び腐食によって回転中心線に沿った方向における
ロール軸２２上のブレーキ円板蕪蟹の移動が損なわれ易
い。この発明は上記事情に基づいてなされ、この発明の
目的は「ブレーキ板を回転中心線に沿った方向に移動さ
せるのにほんの４・さな力しか必要とせず、また塵や腐
食や温度の影響によって回転中心線に沿った方向へのブ
レーキ板の移動が妨げられることがないブレーキ板とハ
ブとの連結機構を提供することである。

この発明のブレ−キ板とハブとの連結機構は、ブレーキ
板がハブよりも半径方向の外方でハブに対して同心的に
配置されておりブレーキ板をハブに対してブレーキ動作
時に相対的に回転させずブレーキ板の回転中心線に沿つ
た方向にのみ移動可能な状態に連結するものであって、
上記ブレーキ板上に配設され上記ハブに向かう方向に突
出している複数の第１の突起と；この複数の第１の突起
の夫々の頂部に配設され上記回転中心線に対して平行な
第１の端面と；上記ハブ上に配設され上言己複数の第１
の突起と喰い違い状態で突出している複数の第２の突起
と；この複数の第２の突起の夫々の頂部に薮談され上記
回転中心線に対して平行な第２の端面と：上記第１の端
面と上記第２の端面との間に配設されて上記第１及び第
２の端面に対して摩擦係合し、上記第１の端面により上
記回転中心線の半径方向における内方に押圧されるとと
もに上記第２の端面により上記回転中心線の半径方向に
おける外方に押圧されることによって隣り合った上記第
１及び第２の突起の上記第１及び第２の端面により半径
方向で正反対の方向に荷重が加えられている弾性帯体と
；を具備し、ブレーキ動作時に生ずるねじ力が上記弾性
帯体に加えられている荷重により発生している摩擦力に
打ち勝って上記第１及び第２の端面と上記弾性帯体との
間に相対的な移動を生じさせた後、上記相対的な移動に
よって上記弾性帯体に加えられる上記荷重が増大し上記
ねじり力に打ち勝つ摩擦力を発生させることを特徴とし
ている。

この発明のブレーキ板とハブとの連結機構は、ブレーキ
動作時に弾性帯体が、摩擦係合によってブレーキ板から
ハブへと、最初は小さなねじり力を伝達する。

ねじに力が増大するにつれて、ブレーキ板と弾性帯体と
の間及び弾性帯体とハプとの間の夫々に円周方向への相
対的な移動が発生する。この相対的な移動は、ブレーキ
板の複数の第１の突起の夫々の第１の端面及びハブの複
数の第２の突起の夫々の第２の端面による弾性帯体に対
する押圧力を増大させるので弾性帯体を大きく波形状に
湾曲させ、極端な場合には、隣り合った第１及び第２の
突起が弾性帯体を介して回転中心線の筒方向に係合する
。そして上述した如き周方向への相対的な移動が生じて
いる時は、ブレーキ板と弾性帯体との間及び弾性帯体と
ハブとの間に生じる勤摩擦係数が上記相対的な移動が生
じていない時に生じている静止摩擦係数に比べて極めて
小さくなるので、この結果「回転中心線に沿った方向に
ブレーキ板に作用ている力が比較的小さくても、ハブに
対してブレーキ板が回転中心線に沿った方向へ容易に相
対的に移動することができる。故にこの発明のブレーキ
板とハブとの連結機構においては、ハブに対してブレー
キ板が周方向に相対的に移動していない時におけるブレ
ーキ板の複数の第１の突起の複数の第１の端面及びハブ
の複数の第２の突起の複数の第２の端面に対する弾性帯
体の静止摩擦力が大きな場合であっても、ハブに対して
ブレーキ板が周方向に相対的に移動を開始した後は上記
第１及び第２の端面と弾性帯体との間には上記静止摩擦
力よりも小さな値の勤摩擦力しか生じないのでブレーキ
板を回転中心線に沿った方向に移動させることができる
。従ってブレーキの摩擦部材の圧縮や摩耗はもちろんの
ことブレーキギャリパの拡張についても補償を可能とし
ている。この発明の特にすぐれている点は、ブレーキ板
と弾性帯体との間及び弾性帯体とハブとの間の夫々の円
周方向における相対的な移動がブレーキ動作の度ごとに
引き起こされ、この相対的な移動が弾性帯体上における
ブレーキ板の複数の第１の突起及びハブの複数の第２の
突起の周方向への移動によって弾性帯体上に自己浄化作
用を生じさせるので「どのような腐食や塵及び挨の粒子
も弾性帯体上から取り除かれてしまうということである
。さらにこの発明のブレーキ板とハブとの連結機構にお
いては、いかなる温度感応材料も必要としなくともハブ
とブレーキ板との間の弾性帯体の弾性によって高温度の
下におけるブレーキ板の変形を補償することができるの
で「どのような温度の下においても確実に正しく作動で
きるという温度安定性を備えている。

また、ねじをはずすことによってハブを車輪から取りは
ずさなくとも、ブレーキ板をハブから取りはずすことが
できるので、もしブレーキ板が摩耗したとしても、容易
に新しいブレーキ板と取り換えることができる。

この発明のブレーキ板とハブとの連結機構は、第１の端
面と第２の端面とが回転中心線から半径方向においてほ
ぼ等しい距離の位置に配設されていることが好ましい。

このような機成であれば、ブレーキ板とハブとの間に摩
擦係合板を併つて鯨設されている弾性帯体を介してのみ
ブレーキ板の複数の第１の突起とハプの複数の第２の突
起との係合が可能となる。そしてこのような構成によれ
ば、弾性帯体が大きく波形状に湾曲するので、弾性帯体
の曲げ強さを種々に設定することによりブレーキ板及び
ハブに対する弾性帯体の希望する大きさの摩擦係合を達
成することができる。小さな曲げ強さの弾性帯体が使用
される時には、複数の第２の端面のうち隣り合うもの相
互と接する接線とこの隣り合う２つの第２の端面の間に
配置されている第１の端面との間の距離が、弾性帯体の
厚さよりも４・さし、ことが好ましい。

またこの発明においては、第１の端面と第２の端面とが
、回転中心線に沿った方向と直交する方向における断面
が円形の一部分であることが好ましい。このような形状
であれば、弾性帯体上に作用する切欠き効果を弱めるこ
とができる。

また、前記複数の第１の端面のうち隣り合うもの相互間
に、隣り合った第１の端面間に配燈されている前記第２
の端面の前記断面の縁に沿って湾曲した縁を有した円形
界面を蓮設するとともに「前記複数の第２の機面のうち
隣り合うもの相互間に、隣り合った第２の様面間に配遣
されている前記第１の端面の前記断面の縁に沿って湾曲
した縁を有した円形界面を蓮設することによって、特に
上述した切欠き効果を弱めることができる。

このようにしてハブ及びブレーキ板が弾性帯体に対して
作用する切欠き効果を小さな状態に保つことができる。
さらに例えばブローチ加工を行うことによって製造を容
易にすることができる。弾性帯体は、この発明において
、軟鋼によって作られていることが好ましい。弾性帯体
の長さと前記回転中心線の半径方向における弾性帯体の
最大変形量との組み合わせは、弾性帯体の変形、即ち大
き被響曲によって生ずる引張応力が弾性帯体を形成して
いる材料の降伏点よりも常に低くなるように適切に調整
される。ブレーキ板に配設されている第１の突起の個数
と、ハブに配設されている第２の突起の個数とが夫々奇
数であれば「ブレーキ動作中の摩擦によって生ずる振動
を打ち消すことができるので特に有利である。

上記の振動は、対称形状の場合に発生し易い傾向にある
。複数の突起の形状に関しては、第２の端面の断面の縁
と複数の第１の端面のうち隣り合うもの相互間に蓮設さ
れている円形界面の緑とが共通の中心線を備えている場
合に特に有利である。

複数の第１の突起の相互間に、また複数の第２の突起の
相互間に、夫々小さな半径を有した円形界面が蓮設され
ているという形状は、ブレーキ動作解除後に、ブレーキ
板がブレーキ動作時以前の最初の位置に戻る動きを促進
させる。

ブレーキ板がハブに対して回転中心線に沿った方向に相
対的に移動した後でも本願の発明のブレーキ板とハブと
の連結機構が確実かつ正確に自己の機能を果せるように
する為に、弾性帯体はブレーキ板の１つあるいは数個の
位置でブレーキ板と強固に結合され回転中心線に沿った
方向にブレーキ板とともに移動できることが好ましい。

またあるいは、ブレーキ板に回転中心線に沿った方向に
延出した肩部を設けもこの肩部にも第１の突起を形成す
るとともに「ハプにも回転中心線に沿った方向に少なく
とも回転中心線に沿った方向におけるブレーキ板の移動
距離だけ上記肩部よりも長〈延出し第２の突起が設けら
れた肩部を形成することが好ましい。このような構成は
極めて容易に作成することができる。

ブレーキ板とハブとの組み立てを容易にする為に「少な
くとも回転中心線に沿った方向の複数の第１の端面の一
端と回転中心線に沿った方向の複数の第２の端面の池端
には、額斜角４５ｏ以下の面取部が形成されていること
が好ましい。またこの発明においては、ブレ叩キ動作開
始前の弾性帯体と接触したブレーキ板の第１の突起の第
１の端面の接触部位の中央における第１の接線と〜ブレ
ーキ動作開始後の最大変形時の弾性帯体と接触した第１
の端面の上記接触部位の中央における第２の接線との間
にはブレ−キ板と弾性帯体との間に設定される摩擦角よ
りも大きな角度が設定されることを特徴とするのが好ま
しい。

このような構成であれば、弾性帯体に対する第１の端面
の相対的な移動が進むにつれて大きくなる弾性帯体の湾
曲が弾性帯体と第１の端面との間に生じる摩擦力をしだ
いに大きくさせるのでやがては第１の聡面の上記相対的
な移動が停止され、第１の端面の上記相対的な移動の停
止から弾性帯体が最大に変形する時までに湾曲した弾性
帯体中に蓄積される応力が、ブレーキ動作解除後にブレ
ーキ板をブレーキ動作時以前の最初の位置に戻らせるよ
う作用する。

ブレーキ板の第１の突起の第１の端面とハブの第２の突
起の第２の端面とによって弾性帯体に加えられている荷
重により弾性帯体中に前記回転中心線の半径方向に発生
されている半径方向の力は、ハブに対してのブレーキ板
の適切な中心位置保持を為すのに充分である。

この為にはブレーキ板とハブとの間に周万向で相互に等
間隔で３つまたはそれ以上の弾性帯体を配置すべきであ
る。以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図及び第２図に示されているブレーキ板１は、ブレ
ーキ板１の回転中心線９に沿った方向に延出し弾性帯体
３上に戦暦されている円筒形状の肩部２を備えている。

弾性帯体３は、回転部品、例えば自動車の車輪ハブ、に
輪形ウランジ５と輪形フランジ５に形成されてし、複数
の孔６とによって固定されているとともに回転中心線９
に沿った方向に少なくとも回転中心線９に沿った方向に
おけるブレーキ板１の後に詳述する移動の距離だけ肩部
２よりも長く延出しているハプ４によて支えられている
。ブレーキ板１は肩部２上にハブ４に向かう方向に突出
した複数の第１の突起８を備えており、ハブ４は複数の
第１の突起８を備えており、ハブ４は複数の第１の突起
８と喰い違い状態で突出している複数の第２の突起７を
備えている。

これらの複数の第１及び第２の突起部８，７の夫々の頂
部には、ブレーキ板１の回転中心線９と平行に円形状の
母線が配置され横断面が円形状の一部である第１及び第
２の端面１１，ＩＱの夫々が設けられている。ブレーキ
板１とハブ４の夫々の複数の第１及び第２の突起８，７
の夫々の間隔及び個数は同一である。

複数の第１の突起８の相互間と、複数の第２の突起７の
相互間には、第１の突起８の第１の端面１１と第２の突
起７の第２の端面１０１こ、夫々円形界面１２と１３が
蓮設されている。第２図に示す位置では、ハブ４の１つ
の第２の突起７の第２の端面１０とブレーキ板１の複数
の第１の突起８の相互間の円形界面貴３とは共通の中心
点１４を備えている。複数の円形界面１２の中心点は符
号１５によって示されており、複数の第１の端面１１の
中心は符号亀６によって示されている。第１と第２の突
起８と７の配置は「回転中心線９からハブ４の第２の突
起７の第２の端面１０までの距離の最大が、回転中心線
９からブレーキ板１の第１の突起８の第１の端面竃１ま
での距離の最小と等しいようになっている。

符号１７は、回転中心線９の周囲で第１と第２の端面１
１と１０にかろうじて接触するように描かれた円孤を示
している。ハブ４とブレーキ板１との間の空間に配設さ
れている弾性帯体３は、ハブ４の第２の端面１０上とブ
レーキ板１の第１の端面１１上との両方に載直されてい
る。

弾性帯体３の厚さが、回転中心線９に関する第１と第２
の端面１１と１０の極距離、即ち回転中心線９からハブ
４の第２の突起７の第２の端面１０までの最大距離と回
転中心線９からブレーキ板１の第１の突起８の第１の端
面１１までの最小距離との間の差、よりも大きいので、
弾性帯体３の形状は円弧１７の形状からかけ離れ波形状
に湾曲している。

第１の端面１１及び第２の端面１０‘こよって回転中０
線９の半径方向で正反対の方向に弾性帯体３に対して加
えられている荷重に対応して弾性帯体３中に発生する反
力が、ハブ４の回転中心線に対してブレーキ板１の回転
中心線９を一致させるとともに、回転中心線９の周方向
においてブレーキ板１の複数の第１の突起８の夫々の第
１の端面１１と弾性帯体３との間及び弾性帯体３とハブ
４′の複数の第２の突起７の夫々の第２の端面１０との
間に摩擦係合をもたらす。

ブレーキ動作が行なわれる時には、まず第１に、図示し
ない一方のブレーキシューがブレーキ板１の一方の摩擦
面１８上に押圧される。

この摩擦係合によって、第２図にベクトル２０で示され
るねじり力が発生するとともに、まず第１にこのねじり
力２０が、弾性帯体３を介してブレーキ板１からハブ４
へと摩擦係合によって伝達される。ブレーキ動作時の上
記押圧の力、即ちブレーキ圧力、が増大するにつれてね
じり力２０も増大するので、ブレーキ板１と弾性帯体３
との間の摩擦係合又は弾性帯体３とハブ４との間の摩擦
係合がねじり力２０１こ打ち負かされ、この後にハブ４
に対するブレーキ板１の相対的な移動が周方向に引き起
こされる。ねじり力２川ま、摩擦面１８上で回転中心線
９に沿った方向に作用している押圧力を原因として発生
されるので、ブレーキ板１の上記相対的な移動は、周方
向にばかりではなく回中心線９に沿つた方向にも行なわ
れる。

回転中心線９に沿った方向への移動によって、ブレーキ
板１の他方の摩擦面１９は、固定されて位置を移動しな
いようになっている図示しない他方のブレーキシューと
摩擦係合する。

ブレーキ板１の一方及び他方の摩擦面１８，１９に対す
る図示しない一方及び他方のブレーキシューの摩擦係合
の大きさが増大するにつれて、ねじり力２川まさらに増
大し、この増大されたねじり力２０によって最終的には
ハブ４に対するブレーキ板１の位置が破線２１で示され
る位置まで移動する。そしてこの位置で、ブレーキ板１
の第１の突起８とハブ４の第２の突起７とが弾性帯体３
を介してずれを生じることなく係合しｔこのずれを生じ
ることがない係合が大きな値のねじり力２０を伝達する
のに適している。実線２２は、破線２１１こよって示さ
れる位置にブレーキ板１の第１の突起８が位置している
時における第１の突起８と弾性帯体３との間の接触面の
中心における接触（以下第２の接線という）を示してい
る。

また実線２３は、回転中心線９の周囲の円孤１７に対し
ての第１の突起８の接線（以下第１の接線という）を示
している。

第１の接線２３と第２の接線２２とは、角Ｑ．を形成し
ている。もしこの角Ｑが例えば、弾性帯体３の材料の材
質とブレーキ板１の第１の突起８の材料の材質とによっ
て設定される摩擦角３よりも大きかった場合には、ブレ
ーキ動作中に弾性帯体３が最大に変形されるまでに弾性
帯体３中に蓄積された応力が、ブレーキ動作の解除後に
ベクトル２０で示されるのと逆の方向にブレーキ板１を
戻す作用をするので、上述した過程を逆にへたのち新た
なブレーキ動作の繰り返しをすることが出来る。ブレー
キ板１とハブ４との組立てを容易にするために、ブレー
キ板１は回転中心線９に沿った方向における第１の端面
１１の一端に煩斜角４５ｏ以下の面取部２５を備えてお
り、ハブ４も同様に回転中心線９に沿った方向における
第２の端面１０の他端に懐斜角４５ｏ以下の面取部２４
を備えている。

そしてこの組立ては以下のようにして行なわれる。まず
最初に弾性帯体３を面取部２４を介してハブ４の複数の
第２の突起７の第２の端面１０上にすべり込ませる。

続いてブレーキ板１の複数の第１の突起８の第１の端面
１１を面取部２５を先頭にして第１図の左方より弾性帯
体３の上にすべり込ませる。そしてこのことによってブ
レーキ板１の複数の第１の突起８及びハブ４の複数の第
２の突起７により弾性帯体３に回転中心線９の半径方向
において正反対の方向に荷重が加えられ弾性帯体３がわ
ずかに波形状に変形する。この衛重はブレーキ板１と弾
性帯体３との間及びハブ亀と弾性帯体３との間に所定の
摩擦係合を達成する為に必要である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のブレーキ板とハブとの連結機構をブ
レーキ板とハブとの回転中心線の半径方向に切断して示
す断面図、第２図は第１図に示したブレーキ板とハブと
の連結機構を詳細に示すものであり「上記回転中心線に
沿った方向と直交する方向に切断して示す断面図である
。 竃・……ブレーキ板、２…・・・肩部〜 ３…・・・弾
性帯体、４・・・…ハブ「 ７・・・・・・第２の突起
、８…・・・第１の突起、９・…・・回転中心線、１０
……第２の端面、１１…・・・第１の端面、１２…・・
・円形界面、貴３州・・・円形界面、１４・…・・共通
の中心点、２２・・・・・・第２の接線、２３・・…・
第１の接線、２４，２５・・・・・・面取部、Ｑ・・・
・・０第１の接線２３と第２の接線２２とが形成する角
。 Ｆ四」 馬ム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブレーキ板がハブよりも半径方向の外方でハブに対
   して同心的に配置されておりブレーキ板をハブに対して
   ブレーキ動作時に相対的に回転させずブレーキ板の回転
   中心線に沿つた方向にのみ移動可能な状態に連結するも
   のであつて、上記ブレーキ板上に配設され上記ハブに向
   かう方向に突出している複数の第１の突起と；この複数
   の第１の突起の夫々の頂部に配設され上記回転中心線に
   対して平行な第１の端面と；上記ハブ上に配設され上記
   複数の第１の突起と喰い違い状態で突出している複数の
   第２の突起と；この複数の第２の突起の夫々の頂部に配
   設され上記回転中心線に対して平行な第２の端面と；上
   記第１の端面と上記第２の端面との間に配設されて上記
   第１及び第２の端面に対して摩擦係合し、上記第１の端
   面により上記回転中心線の半径方向における内方に押圧
   されるとともに上記第２の端面により上記回転中心線の
   半径方向における外方に押圧されることによつて隣り合
   つた上記第１及び第２の突起の上記第１及び第２の端面
   により半径方向で正反対の方向に荷重が加えられている
   弾性帯体と；を具備し、 ブレーキ動作時に生ずるねじり力が上記弾性帯体に加え
   られている荷重により発生している摩擦力に打ち勝つて
   上記第１及び第２の端面と上記弾性帯体との間に相対的
   な移動を生じさせた後、上記相対的な移動によつて上記
   弾性帯体に加えられる上記荷重が増大し上記ねじり力に
   打ち勝つ摩擦力を発生させることを特徴とするブレーキ
   板とハブとの連結機構。 ２ 前記第１の端面と前記第２の端面とは、前記回転中
   心線から半径方向においてほぼ等しい距離の位置に配設
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のブレーキ板とハブとの連結機構。 ３ 前記複数の第２の端面のうち隣り合うもの相互と接
   する接線と前記第１の端面との間の距離が、前記弾性帯
   体の厚さよりも小さいことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のブレーキ板とハブとの連結機構。 ４ 前記第１の端面と前記第２の端面は、前記回転中心
   線に沿つた方向と直交する方向における断面が円形の一
   部分であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のブレーキ板とハブとの連結機構。 ５ 前記複数の第１の端面のうち隣り合うもの相互間に
   は、隣り合つた第１の端面間に配置されている前記第２
   の端面の前記断面の縁に沿つて湾曲た縁を有した円形界
   面が連設されており、前記複数の第２の端面のうち隣り
   合うもの相互間には、隣り合つた第２の端面間に配置さ
   れている前記第１の端面の前記断面の縁に沿つて湾曲し
   た縁を有した円形界面が連設されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項記載のブレーキ板とハブとの連
   結機構。 ６ 前記第２の端面の前記断面の前記縁と前記複数の第
   １の端面のうち隣り合うもの相互間に連設されている円
   形界面の前記縁とが共通の中心線を備えていることを特
   徴とする特許請求の範囲第５項記載のブレーキ板とハブ
   との連結機構。 ７ 前記弾性帯体が、軟鋼によつて作られていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のブレーキ板とハ
   ブとの連結機構。 ８ 前記第１の突起と前記第２の突起の夫々の個数が、
   奇数であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のブレーキ板とハブとの連結機構。 ９ 少なくとも前記回転中心線に沿つた方向における前
   記複数の第１の端面の一端と前記回転中心線に沿つた方
   向における前記複数の第２の端面の他端とには、傾斜角
   ４５°以下の面取部が形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のブレーキ板とハブとの連結
   機構。 １０ ブレーキ動作開始前の前記弾性帯体と接触した前
   記ブレーキ板の前記第１の突起の前記第１の端面の接触
   部位の中央における第１の接線と、ブレーキ動作開始後
   の最大変形時の前記弾性帯体と接触した前記第１の端面
   の上記接触部位の中央における第２の接線との間には前
   記ブレーキ板と前記弾性帯体との間に設定される摩擦角
   よりも大きな角度が設定されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のブレーキ板とハブとの連結機構。