TW201413132A - 碟式刹車片及刹車卡鉗裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種碟式剎車片，該碟式剎車片能夠順利地發揮可抑制碟盤中熱斑之產生，從而抑制熱龜裂之產生，並且可減少加工工時，且可於複數個襯片構件之間調整對摩擦制動面之抵壓力之功能。第1擺動調整構件(28、29)係可擺動地支持複數個襯片構件21之各者。擺動調整機構22係以藉由第1擺動調整構件(28、29)擺動而可於複數個襯片構件21之間調整襯片構件21對摩擦制動面103a之抵壓方向之位置之方式，支持複數個襯片構件21。荷重支持構件23係抵接於複數個襯片構件21，而支持因摩擦制動力所產生之與摩擦制動面103a平行之荷重。

Description

碟式剎車片及剎車卡鉗裝置
本發明係關於一種設置於用於車輛中之碟式剎車裝置且可抵壓於在車輛中以與車軸或者車輪一同旋轉之方式設置之碟盤之碟式剎車片及包括該碟式剎車片之剎車卡鉗裝置。
先前，於設置於車輛之碟式剎車裝置，可採用能夠抵壓於在車輛中以與車軸或者車輪一同旋轉之方式設置之碟盤之碟式剎車片。而且，碟式剎車片係於反覆進行自碟盤高速旋轉之狀態進行制動動作之類之環境中使用之情況較多。於如此之情形下，於碟盤之材料中產生作為結晶結構變化之相變化等熱膨脹，從而於碟盤之摩擦制動面，產生局部地隆起之部位，容易形成表面凹凸。如此般，若於碟盤之摩擦制動面出現凹凸，產生局部地隆起之部位，則該部位將被強烈地抵壓於碟式剎車片。因此，於碟盤中局部被強烈地抵壓於碟式剎車片之上述部位因摩擦熱而相較周圍區域變成高溫，從而成為熱斑(heat spot)。
若產生如上所述之熱斑，則碟盤存在於產生有該熱斑之部分易於產生熱龜裂，從而導致碟盤之壽命降低之類之問題。因此，期望實現一種可抑制碟盤中產生熱斑之碟式剎車片。
另一方面，於日本專利第4090499號公報之第5頁與第1-5圖中揭示有一種碟式剎車片，該碟式剎車片意圖謀求使產生於碟盤之摩擦制動面與抵壓於該摩擦制動面之襯片構件之間之接觸面壓力均勻化。該 日本專利第4090499號公報中揭示之碟式剎車片包括包含大量之群組構件(1)之剎車襯片及襯片支持構件(19)。
於上述碟式剎車片中，大量之群組構件(1)各自包括複數個襯片構件(3)及用於支持複數個襯片構件(3)之支持板(7)。而且，襯片構件(3)之各者係藉由使用有沉頭螺釘(9)、球狀帽蓋(11)、壓縮螺旋彈簧(13)、螺母(15)之回旋支持機構而可回旋地結合於支持板(7)。再者，球狀帽蓋(11)係嵌入至支持板(7)之殼狀之切口內。藉由球狀帽蓋(11)相對於該殼狀之切口滑動，而將襯片構件(3)之各者可回旋地結合於支持板(7)。
再者，複數個支持板(7)之各者係藉由使用有螺釘(21)、球狀帽蓋(23)、壓縮螺旋彈簧(25)、螺母(27)之回旋支持機構而可回旋地結合於襯片支持構件(19)。再者，球狀帽蓋(23)係構成為以與球狀帽蓋(11)相對支持板(7)滑動之結構相同之結構，相對襯片支持構件(19)滑動。
日本專利第4090499號公報中揭示之碟式剎車片係認為藉由意圖謀求使碟盤之摩擦制動面與襯片構件之間之接觸面壓力均勻化之構成而抑制熱斑之產生，從而謀求抑制熱龜裂之產生者。然而，於日本專利第4090499號公報中揭示之碟式剎車片之情形時，採用將球狀帽蓋(11、23)嵌入至設置於進行支持之構件之殼狀切口內而構成之回旋支持機構。利用該回旋支持機構，而將襯片構件(3)可回旋地結合於支持板(7)，或者將支持板(7)可回旋地結合於襯片支持構件(19)。
日本專利第4090499號公報中揭示之碟式剎車片係必須大量地設置上述回旋支持機構，且較多地設置隆起之球面嵌入至凹陷之球面中進行滑動之結構。因此，需要較多之用於加工難以加工之滑動用球面之球面加工。因此，日本專利第4090499號公報中揭示之碟式剎車片 中存在招致加工工時增加之類之問題。
進而，於日本專利第4090499號公報中揭示之上述回旋支持機構之情形時，因產生於碟盤與複數個襯片構件之間之摩擦制動力而沿與摩擦制動面平行之方向產生之荷重亦全部作用於滑動之球面。因此，於接觸之球面間，因上述荷重而產生之摩擦成為阻力，導致易於阻礙接觸之球面間之順利之滑動動作。藉此，存在易於妨礙於複數個襯片構件之間調整對摩擦制動面之抵壓力之功能之類之問題。因此，期望實現一種可順利地發揮於複數個襯片構件之間調整對摩擦制動面之抵壓力之功能之碟式剎車片。
本發明之目的在於鑒於上述實際情況，而提供一種可順利地發揮可抑制碟盤中熱斑之產生從而抑制熱龜裂之產生，並且可減少加工工時、，且可於複數個襯片構件之間調整對摩擦制動面之抵壓力之功能之碟式剎車片。又，其目的在於提供一種包括該碟式剎車片之剎車卡鉗裝置。
用以達成上述目的之本發明之某一技術方案之碟式剎車片係用於設置於車輛中之碟式剎車裝置，且可抵壓於車輛中以與車軸或者車輪一同旋轉之方式設置之碟盤者。而且，本發明之某一技術方案之碟式剎車片之特徵在於包括：複數個襯片構件，其等可抵壓於上述碟盤之摩擦制動面；擺動調整機構，其具有設置為可擺動地支持複數個上述襯片構件之各者之第1擺動調整構件，且以藉由上述第1擺動調整構件擺動而可在複數個上述襯片構件之間調整將上述襯片構件沿著與上述摩擦制動面垂直之方向抵壓於該摩擦制動面時之抵壓方向之位置之方式，支持複數個上述襯片構件；荷重支持構件，其於抵接於複數個上述襯片構件之狀態下，支持因在上述碟盤與複數個上述襯片構件之間產生之摩擦制動力而沿著與上述摩擦制動面平行之方向產生之荷 重；以及襯片支持部，其係相對於由上述碟式剎車裝置中之剎車缸裝置驅動之卡鉗本體可擺動自如地被保持，並且，介隔上述擺動調整機構而支持複數個上述襯片構件。
根據該構成，複數個襯片構件係介隔擺動調整機構支持於襯片支持部。進而，擺動調整機構利用第1擺動調整構件，可擺動地支持複數個襯片構件。而且，藉由第1擺動調整構件進行擺動，而於複數個襯片構件之間調整對摩擦制動面之抵壓方向之位置。即，即使於摩擦制動面之表面，因熱膨脹而產生局部隆起之部位，從而形成表面之凹凸，亦可以跟蹤該表面之凹凸之方式，於由第1擺動調整構件支持之複數個襯片構件之間，調整抵壓方向之位置。而且，可於複數個襯片構件之間調整對摩擦制動面之抵壓力。藉此，可抑制如下情況：相較與周邊之區域對應之襯片構件，將相應之襯片構件強力地抵壓於摩擦制動面之表面上局部隆起之部位。其結果，可抑制碟盤中熱斑之產生，亦可抑制碟盤中熱龜裂之產生。
又，根據上述構成，藉由荷重支持構件抵接於複數個襯片構件，而利用荷重支持構件支持因產生於碟盤與複數個襯片構件之間產生之摩擦制動力而沿著與摩擦制動面平行之方向產生之荷重。因此，可抑制沿著與摩擦制動面平行之方向產生之荷重作用於襯片構件由第1擺動調整構件可擺動地支持之部位、或者於擺動調整機構中支持第1擺動調整構件之部位。藉此，可抑制因上述荷重產生之摩擦對於擺動調整機構之作動成為阻力，從而確保擺動調整機構之順利之作動。即，可順利地發揮於複數個襯片構件之間調整對摩擦制動面之抵壓力之功能。又，根據上述構成，不需要日本專利第4090499號公報中揭示之回旋支持機構。即，不需要用以加工難以加工之滑動用球面之球面加工。因此，可減少加工工時。
因而，根據上述構成，可提供一種能夠順利地發揮可抑制碟盤 中熱斑之產生從而抑制熱龜裂之產生，並且可減少加工工時，且可於複數個襯片構件之間調整對摩擦制動面之抵壓力之功能之碟式剎車片。
又，本發明之某一技術方案之碟式剎車片較佳為上述第1擺動調整構件以於兩端部之各者支持上述襯片構件之方式設置，且上述擺動調整機構於上述兩端部之間之中途位置支持上述第1擺動調整構件。
根據上述構成，第1擺動調整構件構成為於該中途位置受到支持，並且於兩端部分別可擺動地支持襯片構件之蹺板狀。因此，可利用簡單之構成實現藉由擺動而於複數個襯片構件之間調整對摩擦制動面之抵壓方向之位置之機構。
又，本發明之某一技術方案之碟式剎車片較佳為將上述第1擺動調整構件以如下方式設置：其長度方向沿著與以上述碟盤之旋轉中心線為中心之該碟盤之半徑方向平行之方向、或者沿著與以上述旋轉中心線為中心之圓之切線方向平行之方向延伸，且於該第1擺動調整構件之長度方向上之兩端部之各者支持上述襯片構件。
根據上述構成，分別支持沿著碟盤之半徑方向或者旋轉方向設置之複數個襯片構件之複數個第1擺動調整構件係沿著碟盤之半徑方向或者旋轉方向設置。因此，可沿著摩擦制動面有效地密集配置複數個襯片構件與支持該等襯片構件之複數個第1擺動調整構件。藉此，可謀求於許複數個襯片構件之間調整對摩擦制動面之抵壓力之功能之更順利化。
又，本發明之某一技術方案之碟式剎車片較佳為上述荷重支持構件係設置作為包含設置有複數個可供複數個上述襯片構件各自之一部分插穿之貫通孔或者凹陷之平板狀部分之構件，且上述襯片構件抵接於上述貫通孔之緣部分或者上述凹陷之緣部分。
根據上述構成，可利用具有下述平板狀部分之簡單之結構容易 地形成下述荷重支持構件，上述板狀部分係將緣部分抵接於襯片構件之貫通孔或者凹陷設置有複數個，且上述荷重支持構件係支持因摩擦制動力而沿著與摩擦制動面平行之方向產生之荷重。
又，本發明之某一技術方案之碟式剎車片較佳為上述擺動調整機構更包含以支持複數個上述第1擺動調整構件之方式設置之第2擺動調整構件，且以藉由上述第2擺動調整構件擺動而可在複數個上述第1擺動調整構件之間調整上述抵壓方向之位置之方式，支持各複數個上述第1擺動調整構件。
根據該構成，於擺動調整機構，不僅設置有利用第1擺動調整構件於複數個襯片構件之間調整對摩擦制動面之抵壓方向之位置之調整功能，而且設置有利用第2擺動調整構件於複數個第1擺動調整構件之間調整上述抵壓方向之位置之調整功能。因此，關於複數個襯片構件之間之抵壓位置之調整功能，可藉由第1擺動調整構件之擺動動作與第2擺動調整構件之擺動動作，而實現更順利且靈活性較高之位置調整功能。
再者，於設置有複數個第2擺動調整構件之擺動調整機構，亦可設置如下構成：進而設置以支持複數個第2擺動調整構件之方式設置之第3擺動調整構件，且以藉由第3擺動調整構件擺動而可在複數個第2擺動調整構件之間調整抵壓方向之位置之方式，支持各複數個第2擺動調整構件。又，於擺動調整機構中，亦可構成如下支持結構：設置有以第2擺動調整構件支持第1擺動調整構件之結構、或者第3擺動調整構件支持第2擺動調整構件之結構之類與上述相同之支持結構，進而以成為多段結構之方式，可擺動地支持下段側之擺動調整構件之上段側之擺動調整構件。
又，本發明之某一技術方案之碟式剎車片較佳為於上述襯片支持部設置有支持複數個上述襯片構件之基座部、及一體地或固定地設 置於上述基座部且可將來自上述卡鉗本體之荷重傳遞至上述基座部之荷重傳遞部，且將上述荷重傳遞部相對於上述基座部，設置於可以複數個上述襯片構件抵壓於上述摩擦制動面時在複數個上述襯片構件與上述摩擦制動面之間產生的接觸面壓力之大小、與相距上述碟盤之旋轉中心線之位置之該碟盤之半徑方向上之距離之大小成反比之方式，將產生該接觸面壓力之荷重作用於上述基座部之位置。
本發明人不僅對能夠順利地發揮可抑制碟盤中熱斑之產生並且可於複數個襯片構件之間調整對摩擦制動面之抵壓力之功能之上述構成，進而對可抑制碟式剎車片中之偏磨耗之產生之構成亦反覆進行理論性之考察，並且反覆進行試驗，重複地進行驗證。繼而，本發明人因如此地反覆進行銳意研究所得之結果，而設想到可藉由滿足以下之第1條件與第2條件之兩項條件，而實現可抑制偏磨耗之產生之碟式剎車片。
上述第1條件係謀求碟式剎車片之複數個襯片構件抵壓於碟盤之摩擦制動面之制動動作中之碟盤之摩擦制動面溫度之均勻化。若碟盤之摩擦制動面之溫度產生不均，則促進溫度較高處之襯片構件之磨損，從而成為偏磨耗。因此，若滿足第1條件，則可抑制由碟盤之摩擦制動面溫度之不均勻導致之襯片構件之偏磨耗。
又，第2條件係於制動動作中謀求抵壓於摩擦制動面之複數個襯片構件之每一單位面積之制動能量之均勻化。襯片構件之磨損量可以抵壓於摩擦制動面之襯片構件之制動能量之函數進行表示。因此，若滿足上述第2條件，則可抑制襯片構件之每一單位面積之制動能量之不均導致之偏磨耗，從而可謀求襯片構件之磨損量之均勻化。
為滿足上述第1條件，必須使碟盤之摩擦制動面之熱通量之值均勻化。而且，碟盤係構成為旋轉之圓形平板狀之構件，因此，於碟盤之半徑方向上之尺寸考慮為單位尺寸之環狀要素之情形時，該環狀要 素之面積與其半徑成正比。因而，為使整個摩擦面之熱通量均勻，環狀要素之每一單位時間之摩擦熱必須與半徑成正比。另一方面，該要素之摩擦熱(熱流)與碟式剎車片之抵壓荷重及滑動速度成正比。又，由於環狀要素之滑動速度與其半徑成正比，因此，該要素之摩擦熱與荷重及半徑成正比。根據以上關係，為滿足第1條件，而必須將環狀要素中之來自碟式剎車片之荷重設置為即使碟盤之半徑方向上之任一位置之環狀要素亦與其半徑無關地相應於摩擦制動面之均勻之熱通量之值決定之恆定值。
又，為滿足第2條件，而必須使碟式剎車片之每一單位面積之每一單位時間內之制動能量之值均勻化。而且，與上述碟盤之環狀要素相對應之襯片構件側之要素中之制動能量係與半徑成正比，因此，為使上述制動能量均勻化，而必須使襯片構件側之要素之面積與半徑成正比。進而，將環狀要素中之來自碟式剎車片之荷重除以以上述方式獲得之襯片構件側之要素之面積所得之值成為襯片構件側之要素中產生之接觸面壓力。因此，上述接觸面壓力與襯片構件側之要素之半徑成反比。
而且，上述構成之碟式剎車片係將荷重傳遞部相對於基座部，設置於可以產生於複數個襯片構件與摩擦制動面之間的接觸面壓力之大小與相距碟盤之旋轉中心線之位置之碟盤半徑方向上之距離之大小成反比之方式，將產生該接觸面壓力之荷重作用於基座部之位置。因此，根據上述構成之碟式剎車片，可滿足上述第1條件及第2條件。因此，根據上述構成，可抑制碟式剎車片之偏磨耗之產生。再者，上述構成之碟式剎車片係於開始使用之初期使用狀態下產生特定之初期磨損狀態。然而，根據上述構成之碟式剎車，於經過初期磨損狀態而成為穩定之使用狀態以後之狀態下，抑制偏磨耗之產生。
因而，根據上述構成，可提供一種可抑制偏磨耗之產生之碟式 剎車片。
又，本發明之某一技術方案之碟式剎車片較佳為複數個上述襯片構件可設置為遍及由下述外周圓弧部、下述內周圓弧部及下述一對直線部圍成之區域而擴展，上述外周圓弧部係沿著以上述旋轉中心線為中心之圓周以圓弧狀延伸，並且規定上述碟盤之半徑方向上之外側之緣部分，上述內周圓弧部係沿著以上述旋轉中心線為中心之圓周以圓弧狀延伸，並且規定上述碟盤之半徑方向上之內側之緣部分，且上述一對直線部係分別對於上述外周圓弧部及上述內周圓弧部，規定以上述旋轉中心線為中心之圓周方向上之兩側之緣部分，並且沿著上述碟盤之半徑方向以直線狀延伸。
根據上述構成，於碟式剎車片用於碟式剎車裝置時，將複數個襯片構件設置為遍及由與碟盤之旋轉中心線同心狀配置之外周圓弧部及內周圓弧部、以及於該等外周圓弧部及內周圓弧部之兩側沿著碟盤之半徑方向延伸之一對直線部圍成之區域地擴展。因此，可利用更簡單之結構實現用以滿足上述第1條件及第2條件之碟式剎車片。
又，本發明之某一技術方案之碟式剎車片較佳為上述第1擺動調整構件於如下位置支持其可擺動地支持之複數個上述襯片構件之各者，上述位置係可以於該襯片構件被抵壓於上述摩擦制動面時在該襯片構件與該摩擦制動面之間產生的接觸面壓力之大小與相距上述碟盤之旋轉中心線之位置之該碟盤之半徑方向上之距離之大小成反比之方式，將產生該接觸面壓力之荷重作用於該襯片構件之位置。
根據上述構成，不僅作為碟式剎車片中之複數個襯片構件之整體，滿足上述第1條件及第2條件，而且複數個襯片構件之各者中亦分別滿足上述第1條件及第2條件。因此，即便於單個之襯片構件，亦可有效地抑制偏磨耗之產生。
又，本發明之某一技術方案之碟式剎車片較佳為將上述第1擺動 調整構件以於兩端部之各者支持上述襯片構件之方式設置，且上述擺動調整機構於其兩端部之間之中途位置支持上述第1擺動調整構件，上述第1擺動調整構件設置為其長度方向沿著與以上述碟盤之旋轉中心線為中心之該碟盤之半徑方向平行之方向延伸，且被上述第1擺動調整構件支持於其兩端部之各者支持之上述襯片構件中之一者係設置作為配置於上述碟盤之半徑方向外側之外側襯片構件，另一者係設置作為配置於上述碟盤之半徑方向內側之內側襯片構件。而且，該碟式剎車片更佳為於上述擺動調整機構中，將自上述第1擺動調整構件於該擺動調整機構中受支持之位置即第1支持位置至上述外側襯片構件受上述第1擺動調整構件支持之位置之上述第1擺動調整構件之長度方向上之距離、與自上述第1支持位置至上述內側襯片構件受上述第1擺動調整構件支持之位置之上述第1擺動調整構件之長度方向上之距離之比，設定為相對於在上述外側襯片構件與上述碟盤之間產生之上述抵壓方向之荷重之大小、與在上述內側襯片構件與上述碟盤之間產生之上述抵壓方向之荷重之大小之比成反比。
根據該構成，於以沿著與碟盤之半徑方向平行之方向延伸之方式設置之第1擺動調整構件，將自第1支持位置至分別支持外側襯片構件及內側襯片構件之位置為止之距離之比設定為分別作用於外側襯片構件及內側襯片構件之荷重之大小之比的反比。因此，即使於分別作用於外側襯片構件及內側襯片構件之荷重之大小不同之情形時，亦可相應於該等不同之荷重之大小，調整外側襯片構件及內側襯片構件之間對摩擦制動面之抵壓力。而且，對於可於單個之襯片構件中抑制偏磨耗之產生之上述構成，可更附加上述構成。藉此，可於單個之襯片構件中抑制偏磨耗之產生，並且可緩和與產生於複數個襯片構件中之荷重條件相關之制約。因此，於可調整複數個襯片構件之間之對摩擦制動面之抵壓力，並且可抑制單個之襯片構件中產生偏磨耗之碟式剎 車片中，可謀求設計自由度之提昇。
又，本發明之某一技術方案之碟式剎車片較佳為上述擺動調整機構更具有以支持複數個上述第1擺動調整構件之方式設置之第2擺動調整構件，且以藉由上述第2擺動調整構件擺動而可於複數個上述第1擺動調整構件之間調整上述抵壓方向之位置之方式，支持各複數個上述第1擺動調整構件，上述第1擺動調整構件係以於兩端部之各者支持上述襯片構件之方式設置，上述第2擺動調整構件係以於兩端部之各者支持上述第1擺動調整構件之方式設置，上述擺動調整機構係於其兩端部之間之中途位置支持上述第1擺動調整構件，並且於其兩端部之間之中途位置可擺動地支持上述第2擺動調整構件，於上述第2擺動調整構件之兩端部之各者受支持之上述第1擺動調整構件係設置為其長度方向沿著與以上述碟盤之旋轉中心線為中心之圓之切線方向平行之方向延伸，且上述第2擺動調整構件係設置為其長度方向沿著與以上述碟盤之旋轉中心線為中心之該碟盤之半徑方向平行之方向延伸，且被上述第2擺動調整構件支持在其兩端部之各者之上述第1擺動調整構件中之一者係設置作為配置於上述碟盤之半徑方向外側之外側擺動調整構件，另一者係設置作為配置於上述碟盤之半徑方向內側之內側擺動調整構件。而且，該碟式剎車片更佳為於上述擺動調整機構中，將自上述第2擺動調整構件於該擺動調整機構中受支持之位置即第2支持位置至上述外側擺動調整構件由上述第2擺動調整構件予以支持之位置之上述第2擺動調整構件之長度方向上之距離、與自上述第2支持位置至上述內側擺動調整構件由上述第2擺動調整構件予以支持之位置之上述第2擺動調整構件之長度方向上之距離之比，設定為相對於在由上述外側擺動調整構件支持之複數個上述襯片構件與上述碟盤之間產生的上述抵壓方向之荷重之大小、與在由上述內側擺動調整構件支持之複數個上述襯片構件與上述碟盤之間產生的上述抵壓方向之荷 重之大小之比成反比。
根據該構成，於以沿著與碟盤之半徑方向平行之方向延伸之方式設置之第2擺動調整構件中，自第2支持位置至分別支持外側擺動調整構件及內側擺動調整構件之位置為止之距離之比設定為分別作用於由外側擺動調整構件支持之襯片構件及由內側擺動調整構件支持之襯片構件之荷重之大小之比之反比。因此，即使分別作用於由外側擺動調整構件支持之襯片構件及由內側擺動調整構件支持之襯片構件之荷重之大小不同，亦可相應於該等不同之荷重之大小，調整外側擺動調整構件及內側擺動調整構件之間之對摩擦制動面之抵壓力。而且，在可於單個之襯片構件抑制偏磨耗之產生之上述構成中，進而附加上述構成。藉此，於包括設置有支持第1擺動調整構件之第2擺動調整構件之擺動調整機構之碟式剎車片，可於單個之襯片構件中抑制偏磨耗之產生，並且，可緩和與產生於複數個襯片構件之荷重條件相關之制約。因此，對於可調整複數個襯片構件之間之對摩擦制動面之抵壓力、並且可抑制單個之襯片構件中偏磨耗之產生之上述碟式剎車片，可謀求設計自由度之提昇。
又，本發明之某一技術方案之剎車卡鉗裝置係關於一種用於設置於車輛之碟式剎車裝置，且可將碟式剎車片抵壓於車輛中以與車軸或者車輪一同旋轉之方式設置之碟盤之剎車卡鉗裝置。而且，本發明之某一技術方案之剎車卡鉗裝置之特徵在於包括：卡鉗本體，其裝備有上述碟式剎車裝置中之剎車缸裝置，且以於車輛滾動旋轉方向上旋轉自如之方式安裝於車輛，並且藉由利用上述剎車缸裝置予以驅動，由一對上述碟式剎車片夾住上述碟盤而產生剎車力；以及一對上述碟式剎車片，其等係安裝於上述卡鉗本體；上述碟式剎車片包括：複數個襯片構件，其等可抵壓於上述碟盤之摩擦制動面；擺動調整機構，其具有設置為可擺動地支持複數個上述襯片構件之各者之第1擺動調 整構件，且以藉由上述第1擺動調整構件擺動而可於複數個上述襯片構件之間調整將上述襯片構件沿著與上述摩擦制動面垂直之方向抵壓於該摩擦制動面時之抵壓方向之位置之方式，支持複數個上述襯片構件；荷重支持構件，其係於抵接於複數個上述襯片構件之狀態下，支持因在上述碟盤與複數個上述襯片構件之間產生之摩擦制動力而沿著與上述摩擦制動面平行之方向產生之荷重；以及襯片支持部，其可相對於由上述剎車缸裝置予以驅動之上述卡鉗本體擺動自如地被保持，並且介隔上述擺動調整機構而支持複數個上述襯片構件。
根據該構成，可起到與上述本發明之某一技術方案之碟式剎車片相同之效果。即，根據該構成，可提供一種能夠順利地發揮可抑制碟盤中熱斑之產生從而抑制熱龜裂之產生，並且可降低加工工時，且可於複數個襯片構件之間調整對摩擦制動面之抵壓力之功能之剎車卡鉗裝置。
根據本發明，可提供一種能夠順利地發揮可抑制碟盤中熱斑之產生，從而抑制熱龜裂之產生，並且可降低加工工時，且可於複數個襯片構件之間調整對摩擦制動面之抵壓力之功能之碟式剎車片。又，可提供一種包括該碟式剎車片之剎車卡鉗裝置。
1‧‧‧剎車卡鉗裝置
10‧‧‧碟式剎車片
11‧‧‧卡鉗本體
12‧‧‧結合構件
12a‧‧‧擺動銷
13‧‧‧剎車桿
13a、13b‧‧‧連結端部
14‧‧‧支點軸
15‧‧‧缸支持銷
16‧‧‧擺動銷
19‧‧‧襯片構件單元
20‧‧‧襯片設置區域
21‧‧‧襯片構件
21a‧‧‧本體部
21b‧‧‧抵接部
21c‧‧‧凹孔
22‧‧‧擺動調整機構
23‧‧‧荷重支持構件
24‧‧‧襯片支持部
25‧‧‧外周圓弧部
26‧‧‧內周圓弧部
27a、27b‧‧‧直線部
28、29‧‧‧第1擺動調整構件
28a、29a‧‧‧本體部
28b、29b‧‧‧凸部
30‧‧‧第2擺動調整構件
30a‧‧‧軸部
30b‧‧‧抵接部
30c‧‧‧凸部
31‧‧‧支承部
32a‧‧‧外側襯片構件
32b‧‧‧內側襯片構件
33‧‧‧平板部
33a‧‧‧貫通孔
33b‧‧‧緣部分
34‧‧‧安裝壁部
35‧‧‧防脫落部
36‧‧‧基座部
37a、37b‧‧‧荷重傳遞部
38‧‧‧環狀要素
39‧‧‧襯片構件側要素
40‧‧‧微小要素
41‧‧‧擺動調整機構
42a‧‧‧外側擺動調整構件
42b‧‧‧內側擺動調整構件
43‧‧‧擺動調整機構
44‧‧‧第3擺動調整構件
44a‧‧‧軸部
44b‧‧‧凸部
100‧‧‧碟式剎車裝置
101‧‧‧剎車缸裝置
101a‧‧‧剎車輸出部
101b‧‧‧缸本體
102‧‧‧車輛本體
102a‧‧‧托架
103‧‧‧碟盤
103a‧‧‧摩擦制動面
C1‧‧‧旋轉中心線
C2‧‧‧L1與R3之交點
dr‧‧‧長度
D1、D2、D3‧‧‧方向
G1、G2、G3、G4‧‧‧距離
L1‧‧‧方向
M‧‧‧力矩
p‧‧‧接觸面壓力
P1、P4‧‧‧支持位置
P2、P3、P5、P6‧‧‧荷重大小
r‧‧‧半徑尺寸
r1‧‧‧內周半徑
r2‧‧‧外周半徑
R1、R2、R3‧‧‧半徑方向
T1、T2、T3‧‧‧方向
Y‧‧‧荷重中心位置座標
θ、θ1、θ2‧‧‧角度
圖1係設置有本發明之一實施形態之剎車卡鉗裝置及碟式剎車片之碟式剎車裝置之側視圖。
圖2係圖1所示之碟式剎車裝置之平面圖。
圖3係自車軸方向觀察圖1所示之碟式剎車片所得之圖。
圖4係自與碟盤平行之方向觀察圖3所示之碟式剎車片所得之圖。
圖5係圖4所示之碟式剎車片之分解立體圖。
圖6係表示圖5所示之碟式剎車片中之複數個襯片構件之配置狀態之圖。
圖7係表示圖5所示之碟式剎車片中之複數個襯片構件中之一部分之立體圖。
圖8係示意性表示圖1所示之碟式剎車片中之設置有複數個襯片構件之區域之圖。
圖9係表示圖5所示之碟式剎車片中之擺動調整機構之立體圖。
圖10係表示圖4所示之碟式剎車片之一部分剖面之圖。
圖11係自車軸方向觀察圖9所示之擺動調整機構所得之圖。
圖12係表示用於說明圖1所示之碟式剎車片所起之作用效果之分析模型之圖。
圖13係表示用於說明圖1所示之碟式剎車片所起之作用效果之分析模型之圖。
圖14係表示用於求出圖1所示之碟式剎車片之荷重中心位置之分析模型之圖。
圖15係用於說明變化例之擺動調整機構之圖。
圖16係用於說明變化例之擺動調整機構之圖。
圖17係用於說明變化例之擺動調整機構之圖。
以下，一面參照圖式，一面說明用於實施本發明之形態。本發明之實施形態可廣泛地應用於設置於車輛之碟式剎車裝置中採用之可抵壓於以在車輛中與車軸或車輪一同旋轉之方式設置之碟盤的碟式剎車片及包括該碟式剎車片之剎車卡鉗裝置。再者，對於本實施形態之碟式剎車片及剎車卡鉗裝置，以用作鐵路車輛用途之情況為例進行說明。
[碟式剎車裝置]
圖1係自車軸方向觀察設置有本發明之一實施形態之剎車卡鉗裝 置1及碟式剎車片10之碟式剎車裝置100所得之圖，且係碟式剎車裝置100之側視圖。又，圖2係自上方觀察圖1所示之碟式剎車裝置100所得之平面圖。再者，本實施形態之剎車卡鉗裝置1係包括本實施形態之碟式剎車片10而構成。而且，碟式剎車裝置100係包括剎車卡鉗裝置1而構成。
碟式剎車裝置100係例如設置於鐵路車輛。於圖1，圖示了碟式剎車裝置100設置於作為鐵路車輛之一部分且兩點鏈線表示之車輛本體102之狀態。而且，如圖1及圖2所示，碟式剎車裝置100係包括剎車缸裝置101、及剎車卡鉗裝置1而構成。
剎車缸裝置101係構成為利用壓力流體而作動，使桿(省略圖示)移動，從而自與桿一同移動之剎車輸出部101a輸出剎車力之裝置。再者，於剎車缸裝置101輸出剎車力進行制動動作時，剎車輸出部101a以自剎車缸裝置101之缸本體101b伸長之方式動作。另一方面，於解除自剎車缸裝置101輸出之剎車力之制動動作時，剎車輸出部101a以朝向缸本體101b收縮之方式動作。
[剎車卡鉗裝置]
用於碟式剎車裝置100之剎車卡鉗裝置1係包括卡鉗本體11及一對碟式剎車片(10、10)等而構成，該卡鉗本體11裝備有剎車缸裝置101，且以於車輛滾動旋轉方向上旋轉自如之方式安裝於車輛本體102。再者，所謂上述車輛滾動旋轉方向係指以車輛之行進方向為旋轉軸方向之旋轉方向。繼而，剎車卡鉗裝置1係構成為藉由利用剎車缸裝置101驅動，而由一對碟式剎車片(10、10)夾住碟盤103，產生剎車力。因此，剎車卡鉗裝置1係作為可將碟式剎車片10抵壓於碟盤103之裝置而設置。
再者，碟盤103係於鐵路車輛中以與車輪(省略圖示)或者該車輪之車軸(省略圖示)一同旋轉之方式設置。又，碟盤103係形成為具有 正反之摩擦制動面(103a、103a)之圓板狀，該摩擦制動面(103a、103a)係形成為於與其旋轉中心線垂直之方向上擴展。再者，碟盤103之旋轉中心線係與鐵路車輛之車輪之車軸之中心軸線一致。繼而，剎車卡鉗裝置1藉由剎車缸裝置101作動，而將一對碟式剎車片(10、10)以沿著與碟盤103之旋轉中心線方向平行之方向自兩側夾住碟盤103之方式抵壓於摩擦制動面(103a、103a)。
卡鉗本體11係包括結合構件12、一對剎車桿(13、13)、一對支點軸(14、14)、一對缸支持銷(15、15)、複數個擺動銷16等而構成。再者，本實施形態中，擺動銷16設置有4個，且於1個剎車桿13對應地設置有兩個擺動銷(16、16)。
結合構件12係以可圍繞與車輛之行進方向平行之軸而擺動之方式，介隔擺動銷12a而安裝於固定在車輛本體102之底面上之托架102a。而且，一對剎車桿(13、13)係大致對稱且介隔一對支點軸(14、14)可擺動地設置於該結合構件12。各支點軸14係設置為於自與碟盤103之旋轉中心線方向平行之方向觀察之情形時，沿著與擺動銷12a之軸向垂直之方向延伸。
一對剎車桿(13、13)之各者係設置為沿著與擺動銷12a大致平行之方向延伸。而且，一對剎車桿(13、13)係構成為於其一端側介隔一對缸支持銷(15、15)而安裝有剎車缸裝置101，且該一端側由該剎車缸裝置101驅動。
再者，各剎車桿(13、13)之一端側係介隔各缸支持銷15擺動自如地安裝於剎車缸裝置101之端部。又，於一對剎車桿(13、13)中一者之一端側連結有剎車輸出部101a。而且，於一對剎車桿(13、13)另一者之一端側連結有缸本體101b中與剎車輸出部101a側為相反側之端部。
又，於一對剎車桿(13、13)，在隔著一對支點軸(14、14)相對安 裝有剎車缸裝置101之一端側為相反側之另一端側安裝有一對碟式剎車片(10、10)。又，一對剎車桿(13、13)之另一端側係介隔複數個擺動銷(16、16)安裝於一對碟式剎車片(10、10)。再者，各碟式剎車片10係介隔一對擺動銷(16、16)擺動自如地安裝於各剎車桿13。又，各擺動銷16設置為沿著與支點軸14平行之方向延伸。
於設置有上述剎車卡鉗裝置1之碟式剎車裝置100中，藉由剎車缸裝置101之作動而進行剎車輸出部101a自缸本體101b伸長之動作(自缸本體101a分離之方向之動作)或者相對於缸本體101b收縮之動作(向缸本體101b接近之方向之動作)。藉此，將一對剎車桿(13、13)中連結有缸支持銷15之部分以相互分離或者接近之方式驅動。
藉由以上述方式地進行驅動，而於碟式剎車裝置100，各剎車桿13以將各支點軸14作為中心進行擺動之方式動作。藉此，與一對剎車桿(13、13)一同被驅動之一對碟式剎車片(10、10)以夾住碟盤103之方式動作。
又，於上述動作時，例如於一對剎車桿(13、13)，安裝於一剎車桿13之一碟式剎車片10先接觸於碟盤103之摩擦制動面103a。進而，另一剎車桿13利用自接觸於摩擦制動面103a之一碟式剎車片10受到之反作用力，將另一碟式剎車片10抵壓於碟盤103之摩擦制動面103a。藉此，碟盤103被一對碟式剎車片(10、10)夾住，從而於碟式剎車片(10、10)與摩擦制動面(103a、103a)之間產生摩擦制動力。藉由該摩擦制動力，而將碟盤103之旋轉制動，從而將與碟盤103同軸地設置之鐵路車輛之車輪之旋轉制動。
[碟式剎車片]
其次，詳細地說明本發明之一實施形態之碟式剎車片10。如上所述，碟式剎車片10係設置為用於碟式剎車裝置100且可抵壓於碟盤103之機構。而且，剎車卡鉗裝置1中之一對碟式剎車片(10、10)係安 裝於卡鉗本體11中之一對剎車桿(13、13)。
又，一對碟式剎車片(10、10)係同樣地構成。因此，於以下之說明中，對一碟式剎車片10進行說明，而省略對另一碟式剎車片10之說明。再者，一對碟式剎車片(10、10)係設置為於設置於碟盤103之兩側時成為以碟盤103為中心而對稱之配置。
圖3係自鐵路車輛之車輪之車軸方向觀察安裝於鐵路車輛中設置之碟式剎車裝置100之剎車卡鉗裝置1中之碟式剎車片10所得之圖。圖4係自與碟盤103平行之方向觀察圖3所示之碟式剎車片10所得之圖。圖5係圖4所示之碟式剎車片10之分解立體圖。再者，於圖3與圖4中，僅對卡鉗本體11圖示了其之一部分，而省略了擺動銷16之圖示(下述圖10亦同樣)。又，於圖5中，僅圖示了碟式剎車片10。
圖1至圖5所示之碟式剎車片10係包括複數個襯片構件21、複數個擺動調整機構22、荷重支持構件23、襯片支持部24等而構成。再者，圖5僅對複數個擺動調整機構22中之1個擺動調整機構22，以將相對荷重支持構件23之位置錯開之狀態進行圖示。又，圖5係對於與上述1個擺動調整機構22對應之4個襯片構件21，以將相對荷重支持構件23之位置錯開之狀態進行了圖示。
如圖4與圖5所示，襯片構件21係設置有複數個。各襯片構件21係設置為可抵壓於碟盤103之摩擦制動面103a之構件。而且，各襯片構件21例如由有機材料或者燒結金屬材料形成。
圖6係表示圖5所示之複數個襯片構件21之配置狀態之圖。再者，於圖6中，表示自鐵路車輛之車輪之車軸方向觀察複數個襯片構件21所得之狀態。又，圖7係表示圖5所示之複數個襯片構件21中之一部分之立體圖。
如圖4至圖7所示，複數個襯片構件21之各者係與碟盤103之摩擦制動面103a對向地配置。而且，複數個襯片構件21係沿著與碟盤103 之摩擦制動面103a平行之面配置。
又，複數個襯片構件21係沿著以碟盤103之旋轉中心線C1為中心之圓周，圓弧狀排列地配置，並且於與碟盤103之半徑方向平行之方向上亦排列地配置。再者，旋轉中心線C1係於圖6中以單點鏈線之交點圖示。又，於圖6中，與碟盤103之半徑方向平行之方向之若干者係以自旋轉中心線C1放射狀延伸之複數個單點鏈線圖示(圖6中例示3個)。又，本實施形態係例示襯片構件21沿著以旋轉中心線C1為中心之圓周排列8行且襯片構件21沿著與碟盤103之半徑方向平行之方向排列兩行之形態之碟式剎車片10。
又，各襯片構件21包括一體形成之本體部21a及抵接部21b。本體部21a係設置為板狀之部分，且形成有與碟盤103之摩擦制動面103a對向並且抵壓於摩擦制動面103a之面。於本體部21a以板狀擴展之平坦部分之外形係由以劃分封閉區域之方式延伸之4根稜線劃分。第1根稜線構成為配置於碟盤103之半徑方向外側之圓弧狀部分。第2根稜線構成為配置於碟盤103之半徑方向內側之圓弧狀部分。第3根稜線與第4根稜線構成為沿著與碟盤103之半徑方向平行之方向延伸，並且將兩圓弧狀之部分連接之一對直線狀部分。
抵接部21b係設置為抵接於下述擺動調整機構22受到支持之部分。該抵接部21b係設置為自本體部21a以大致長方體狀之形狀突出之部分。而且，抵接部21b於配置於抵壓於摩擦制動面103a之面之相反側之面，與本體部21a一體地設置。又，於抵接部21b，在自本體部21a突出之前端部設置有凹孔21c。本實施形態係例示設置為半球面狀地凹陷之孔之形態之凹孔21c。藉由抵接部21b於凹孔21c之內側抵接於擺動調整機構22，而如下所述，由擺動調整機構22支持襯片構件21。
圖8係示意性表示碟式剎車片10中之沿著與碟盤103之摩擦制動 面103a平行之面設置有複數個襯片構件21之區域即襯片設置區域20之圖。沿著與摩擦制動面103a平行之面擴展並且設置有複數個襯片構件21之襯片設置區域20係其周緣部分包含外周圓弧部25、內周圓弧部26、及一對直線部(27a、27b)。
外周圓弧部25係一端側經由彎曲部而與直線部27a連續，且另一端側經由彎曲部而與直線部27b連續。而且，內周圓弧部26亦係一端側經由彎曲部而與直線部27a連續，且另一端側經由彎曲部而與直線部27b連續。因此，襯片設置區域20之周緣部分係構成為劃分以外周圓弧部25、直線部27a、內周圓弧部26、直線部27b之順序連續環繞1周之封閉區域。又，利用上述構成，而將設置於襯片設置區域20之複數個襯片構件21構成為可設置為遍及由外周圓弧部25、內周圓弧部26及一對直線部(27a、27b)圍成之區域地擴展。
外周圓弧部25係於襯片設置區域20中構成為沿著以碟盤103之旋轉中心線C1為中心之圓周以圓弧狀延伸，並且規定碟盤103之半徑方向外側之緣部分之部分。再者，碟盤103之旋轉中心線C1係於圖8中示意性地表示為複數個單點鏈線之交點C1。於圖8中，旋轉中心線C1構成為通過圖中之點C1，並且沿著與圖式垂直之方向延伸之線。
內周圓弧部26係於襯片設置區域20中構成為沿著以碟盤103之旋轉中心線C1為中心之圓周以圓弧狀延伸，並且規定碟盤103之半徑方向內側之緣部分之部分。因此，於碟盤103之半徑方向上，使內周圓弧部26相較外周圓弧部25配置於內側、即相較外周圓弧部25配置於旋轉中心線C1側。
一對直線部(27a、27b)係於襯片設置區域20中構成為對於外周圓弧部25與內周圓弧部26，分別規定以碟盤103之旋轉中心線C1為中心之圓周方向上之兩側之緣部分，並且沿著碟盤103之半徑方向以直線狀延伸之部分。再者，於圖8中，將直線部27a圖示為沿著碟盤103之 半徑方向R1延伸之部分，且將直線部27b圖示為沿著碟盤103之半徑方向R2延伸之部分。
如圖4及圖5所示，擺動調整機構22係設置複數個。複數個擺動調整機構22之各者係構成為支持複數個襯片構件21。本實施形態係例示1個擺動調整機構22支持4個襯片構件22之形態之碟式剎車片10。
圖9係表示1個擺動調整機構22之立體圖。如圖4、圖5及圖9所示，擺動調整機構22係包括一對第1擺動調整構件(28、29)、第2擺動調整構件30、支承部31等。
第1擺動調整構件28與第1擺動調整構件29係以相同之構件構成。於第1擺動調整構件28設置有形成為細長之板狀之本體部28a、及設置為自本體部28a突起狀地突出之部分之一對凸部(28b、28b)。本體部28a與一對凸部(28b、28b)係一體地形成。而且，一對凸部(28b、28b)係於本體部28a之長度方向上兩端部之各端部設置為自本體部28a朝向相互平行之方向突起狀地突出之部分。再者，本實施形態係例示各凸部28b之端部形成為半球狀之形態。
與第1擺動調整構件28同樣地，亦於第1擺動調整構件29設置有形成為細長之板狀之本體部29a、及設置為自本體部29a突起狀地突出之部分之一對凸部(29b、29b)。本體部29a與一對凸部(29b、29b)係形成為一體。而且，一對凸部(29b、29b)係於本體部29a之長度方向上兩端部之各端部設置為自本體部29a朝向相互平行之方向突起狀地突出之部分。再者，本實施形態係例示各凸部29b之端部形成為半球狀之形態。
第1擺動調整構件28中之一對凸部(28b、28b)之各者係以滑動嵌合狀態嵌入之狀態抵接於各襯片構件21之凹孔21c。藉此，將第1擺動調整構件28設置為利用各凸部28b抵接於各襯片構件21，從而可擺動地支持兩個襯片構件21。同樣地，第1擺動調整構件29中之一對凸部 (29b、29b)之各者係以滑動嵌合狀態嵌入之狀態抵接於各襯片構件21之凹孔21c。藉此，將第1擺動調整構件29設置為利用各凸部29b抵接於各襯片構件21，從而可擺動地支持兩個襯片構件21。
利用上述構成，第1擺動調整構件(28、29)之各者於碟式剎車片10中設置為可擺動地支持複數個(本實施形態為兩個)襯片構件21之各者。而且，第1擺動調整構件(28、29)係設置為於兩端部之各者支持襯片構件21。
第2擺動調整構件30係設置為支持複數個(本實施形態為兩個)第1擺動調整構件(28、29)。而且，於第2擺動調整構件30中設置有形成為細長軸狀之軸部30a、及固定於軸部30a且抵接於下述支承部31之抵接部30b。
軸部30a係於其長度方向上之兩端部連結有第1擺動調整構件(28、29)。即，於軸部30a，在其長度方向上之一端部連結支持第1擺動調整構件28，且於該長度方向上之另一端部連結支持第1擺動調整構件29。第2擺動調整構件30之一端部係於第1擺動調整構件28之兩端部之間之中途位置支持該第1擺動調整構件28。第2擺動調整構件30之另一端部係於第1擺動調整構件29之兩端部之間之中途位置支持該第1擺動調整構件29。再者，於擺動調整機構22中，如下所述，可擺動地支持著第2擺動調整構件30。藉此，擺動調整機構22於第1擺動調整構件(28、29)之兩端部之間之中途位置可擺動地支持該第1擺動調整構件(28、29)。
又，第1擺動調整構件(28、29)之各者係例如經由萬向節結構(省略圖示)連結於軸部30a。而且，第1擺動調整構件(28、29)之各者係於以軸部30a之軸中心方向為中心之旋轉方向上可旋轉地連結於該軸部30a。再者，第1擺動調整構件(28、29)之各者亦可不經由萬向節結構連結於軸部30a。第1擺動調整構件(28、29)之各者亦可例如固定於軸 部30a。
抵接部30b係設置為抵接於固定在襯片支持部24的下述支承部31受到支持之部分。該抵接部30b係於軸部30a之長度方向中央部分固定於軸部30a。而且，於抵接部30b，在與固定於軸部30a之側為相反側且與襯片支持部24對向之側設置有凸部30c。凸部30c係於與軸部30a之長度方向中央位置對應之抵接部30b之中心位置設置為突起狀地突出之部分。再者，本實施形態係例示凸部30。之端部形成為半球狀之形態。
圖10係表示碟式剎車片10之一部分剖面之圖。再者，圖10係圖示碟式剎車片10之利用與以旋轉中心線C1為中心之圓之切線方向平行之面剖開所得之剖面。再者，圖10係圖示於碟式剎車片10中配置於以旋轉中心線C1為中心之圓周方向上之一端部側之1個擺動調整機構22及其附近之剖面。如圖4及圖10所示，凸部30c係抵接於固定在襯片支持部24之支承部31受到支持。
支承部31係設置為長方體狀之構件，且固定於襯片支持部24之與擺動調整機構22對向之側之面。再者，支承部31亦可與襯片支持部24一體地形成。而且，於支承部31設置有可抵接於凸部30c之凹孔(省略圖示)。支承部31之凹孔係例如形成為與襯片構件21之抵接部21b之凹孔21c相同之形狀，且設置為半球面狀地凹陷之孔。
第2擺動調整構件30之凸部30c係以滑動嵌合狀態嵌入之狀態抵接於支承部31之凹孔。如此般，第2擺動調整構件30利用凸部30c抵接於固定在襯片支持部24上之支承部31之凹孔之內側，且介隔支承部31可擺動地支持於襯片支持部24。
於擺動調整機構22，如上所述，可擺動地支持複數個(本實施形態為兩個)襯片構件21之各者之第1擺動調整構件(28、29)進而可擺動地受到支持。藉此，擺動調整機構22構成為以可藉由第1擺動調整構 件(28、29)擺動而於複數個襯片構件21之間調整抵壓方向之位置之方式，分別支持複數個襯片構件21。再者，上述抵壓方向之位置成為將襯片構件21沿著與摩擦制動面103a垂直之方向抵壓於該摩擦制動面103a時之抵壓方向之位置。
又，於擺動調整機構22，如上所述，可擺動地支持複數個(本實施形態為兩個)第1擺動調整構件(28、29)之第2擺動調整構件30可擺動地受到支持。藉此，擺動調整機構22構成為以可藉由第2擺動調整構件30擺動而於複數個第1擺動調整構件(28、29)之間調整上述抵壓方向之位置之方式，分別支持複數個第1擺動調整構件(28、29)。
圖11係自鐵路車輛之車輪之車軸方向觀察擺動調整機構22中之一個擺動調整機構22所得之圖。於圖11中，例示兩個方向D1、D2(圖11中以單點鏈線D1、D2分別表示之方向)，作為與以碟盤103之旋轉中心線C1(參照圖6、圖8)為中心之碟盤103之半徑方向平行之方向。又，於圖11中，例示方向T1(圖11中以單點鏈線T1表示之方向)，作為與以碟盤103之旋轉中心線C1為中心之圓之切線方向平行之方向。
於擺動調整機構22中，將第1擺動調整構件(28、29)設置為其長度方向沿著與以碟盤103之旋轉中心線C1為中心之碟盤103之半徑方向平行之方向延伸。即，第1擺動調整構件28係設置為沿著方向D1延伸，且第1擺動調整構件29係設置為沿著方向D2延伸。而且，於擺動調整機構22中，將第2擺動調整構件30設置為其長度方向沿著與以碟盤103之旋轉中心線C1為中心之圓之切線方向平行之方向延伸。即，第2擺動調整構件30係設置為沿著方向T1延伸。
又，擺動調整機構22係於第1擺動調整構件(28、29)中，將自由第2擺動調整構件30支持之位置至分別支持兩個襯片構件21之位置為止之距離之比如下所述地設定為特定之比。於此，為說明該特定之比，而參照圖6，將由第1擺動調整構件(28、29)在其兩端部之各端部 支持之襯片構件21中之配置於碟盤103之半徑方向外側之一襯片構件21定義為外側襯片構件32a。而且，將由第1擺動調整構件(28、29)在其兩端部之各端部支持之襯片構件21中之配置於碟盤103之半徑方向內側之另一襯片構件21定義為內側襯片構件32b。即，第1擺動調整構件28係於碟盤103之半徑方向外側之端部支持外側襯片構件32a，且於碟盤103之半徑方向內側之端部支持內側襯片構件32b。同樣地，第1擺動調整構件29係於碟盤103之半徑方向外側之端部支持外側襯片構件32a，且於碟盤103之半徑方向內側之端部支持內側襯片構件32b。
又，為說明上述特定之比，而參照圖11，將第1擺動調整構件(28、29)之長度方向上自第1擺動調整構件(28、29)於擺動調整機構22受到支持之位置即支持位置P1(本實施形態之第1支持位置)至外側襯片構件32a支持於第1擺動調整構件(28、29)之位置P2為止之距離定義為距離G1。而且，將第1擺動調整構件(28、29)之長度方向上自支持位置P1至內側襯片構件32b支持於第1擺動調整構件(28、29)之位置P3為止之距離定義為距離G2。
再者，於圖11中，第1擺動調整構件28中之支持位置P1圖示為表示方向D1之單點鏈線與表示方向T1之單點鏈線之交點。同樣地，第1擺動調整構件29中之支持位置P1圖示為表示方向D2之單點鏈線與表示方向T1之單點鏈線之交點。又，於圖11中，位置P2係圖示為以較小之圓點表示之點P2，位置P3係圖示為以較小之圓點表示之點P3。
於擺動調整機構22中，將距離G1與距離G2之比設定為上述特定之比。具體而言，於擺動調整機構22中，將距離G1與距離G2之比設定為相對於在外側襯片構件32a與碟盤103之間產生之抵壓方向之荷重之大小與在內側襯片構件32b與碟盤103之間產生之抵壓方向之荷重之大小之比成反比。即，將產生於外側襯片構件32a之抵壓方向之荷重之大小稱作大小P2，將產生於內側襯片構件32a之抵壓方向上之荷重 之大小稱作大小P3時，將距離G1與距離G2之比設定為(距離G1)：(距離G2)=(大小P3)：(大小P2)之關係成立。
荷重支持構件23係設置為支持因產生於碟盤103與複數個襯片構件21之間之摩擦制動力而沿著與摩擦制動面103a平行之方向產生之荷重之構件。而且，如圖4、圖5及圖10所示，荷重支持構件23係包括平板部33與安裝壁部34而構成。再者，於圖10中，以箭頭H圖示因摩擦制動力而沿著與摩擦制動面103a平行之方向產生之荷重之作用方向。
平板部33係於荷重支持構件23中設置為周緣部分之外形形狀形成為與上述襯片設置區域20(參照圖8)相同之形狀之平板狀之部分。而且，平板部33係設置有複數個供複數個襯片構件21之各者之一部分插穿並且形成為大致矩形之貫通孔33a。更詳細而言，於各貫通孔33a，以插穿之狀態配置各襯片構件21之抵接部21b。繼而，於碟盤103與各襯片構件21之間產生摩擦制動力時，各襯片構件21將抵接於劃分各貫通孔33a之孔形狀之部分即各貫通孔33a之緣部分33b。藉此，將荷重支持構件23構成為在抵接於複數個襯片構件21之狀態下，支持因上述摩擦制動力而沿著與摩擦制動面103a平行之方向產生之荷重。
再者，於圖5~圖7中，雖省略圖示，但如圖10所示，於插穿於各貫通孔33a中之各襯片構件21之抵接部21b，安裝有防脫落部35。防脫落部35係介隔貫通孔33a在與本體部21a側相反之側安裝於抵接部21b。而且，防脫落部35係以可於貫通孔33a之周圍部分卡止於荷重支持構件23之方式安裝於抵接部21b。藉此，可防止各襯片構件21自荷重支持構件23脫落至碟盤103側。
安裝壁部34係設置為用以將荷重支持構件23安裝固定於襯片支持部24之部分，且一體地設置於平板部33。安裝壁部34係成對地設置，且分別設置於平板部33之圓弧狀延伸之方向之兩端部。又，各安 裝壁部34係設置為沿著與平板部33大致垂直之方向擴展之壁狀部分。而且，各安裝壁部34中之與平板部33為相反側之端部係固定於襯片支持部24。
圖1~圖5、圖10所示之襯片支持部24係設置為可擺動自如地保持於由碟式剎車裝置100中之剎車缸裝置101驅動之剎車桿13，並且介隔複數個擺動調整機構22支持複數個襯片構件21之結構體。該襯片支持部24係例如由一體之金屬材料形成。而且，襯片支持部24係被卡鉗本體11所含之剎車桿13賦能，將介隔複數個擺動調整機構22受到支持之複數個襯片構件21抵壓於碟盤103。
襯片支持部24係包括基座部36與一對荷重傳遞部(37a、37b)。一對荷重傳遞部(37a、37b)係一體地設置於基座部36。再者，一對荷重傳遞部(37a、37b)亦可不一體地設置於基座部36，而以固定於基座部36之狀態設置。
基座部36係設置為周緣部分之外形形狀形成為與上述襯片設置區域20相同之形狀之平板狀之部分。而且，基座部23係構成為於沿著面方向平坦地擴展之兩面中之一面，介隔複數個擺動調整機構22支持複數個襯片構件21。
一對荷重傳遞部(37a、37b)係設置為可將來自剎車桿13之荷重傳遞至基座部36之部分。於剎車桿13，與一對荷重傳遞部(37a、37b)之各者對應地設置有設置為一對地突出之部分且分別連結於一對荷重傳遞部(37a、37b)之一對連結端部(13a、13b)。連結端部13a係連結於荷重傳遞部37a，且連結端部13b係連結於荷重傳遞部37b。
荷重傳遞部(37a、37b)之各者係構成為沿著與基座部36垂直之方向延伸之一對板狀部分。而且，於荷重傳遞部(37a、37b)各自之一對板狀部分，分別設置有供擺動銷16貫通之貫通孔。又，於荷重傳遞部37a，在該一對板狀部分之間，經由擺動銷16擺動自如地連結有連結 端部13a。於荷重傳遞部37b，在該一對板狀部分之間，經由擺動銷16擺動自如地連結有連結端部13b。如此般，將一對荷重傳遞部(37a、37b)之各者設置為可經由各擺動銷16擺動自如地安裝於剎車桿13。再者，於碟式剎車片10組裝於剎車卡鉗裝置1之狀態下，將一對荷重傳遞部(37a、37b)以上述方式經由擺動銷16擺動自如地安裝於剎車桿13。
於自荷重傳遞部(37a、37b)傳遞荷重，將複數個襯片構件21抵壓於摩擦制動面103a時，將於複數個襯片構件21與摩擦制動面103a之間產生接觸面壓力。繼而，將荷重傳遞部(37a、37b)於可以產生於複數個襯片構件21與摩擦制動面103a之間之接觸面壓力之大小與碟盤103之半徑方向上之與碟盤103之旋轉中心線C1之位置相距之距離之大小成反比之方式將產生該接觸面壓力之荷重作用於基座部23之位置，設置於基座部36。
再者，各擺動銷16係構成為可以其軸向相對於襯片支持部24通過荷重中心位置C2且沿著與垂直於摩擦制動面103a之方向交叉之方向即方向L1延伸之方式，於荷重傳遞部(37a、37b)中進行設置(參照圖1)。於此，荷重中心位置C2係構成為使產生於複數個襯片構件21與摩擦制動面103a之間的上述接觸面壓力產生之荷重之中心所作用且複數個襯片構件21與碟盤103之摩擦制動面103a接觸之摩擦面上之位置。進而，各擺動銷16係構成為可以其軸向相對於襯片支持部24亦沿著與碟盤103之半徑方向R3垂直且與摩擦制動面103a平行之方向L1延伸之方式，於荷重傳遞部(24a、24b)中進行設置(參照圖1)。
再者，各擺動銷16之軸向所延伸之方向L1係於圖1中以單點鏈線L1圖示。又，碟盤103之半徑方向R3係於圖1中以單點鏈線R3圖示，並且亦於圖8中以單點鏈線R3圖示。又，於圖1中與上述荷重中心位置C2對應之位置係圖示為單點鏈線L1與單點鏈線R3之交點C2。又， 於圖8中，荷重中心位置C2圖示為以較小之圓點表示之點C2。
各擺動銷16之軸向所延伸之方向L1與通過荷重中心位置C2且與摩擦制動面103a垂直之方向交叉之位置係於各擺動銷16之軸向所延伸之方向L1上，位於一對荷重傳遞部(37a、37b)之中間位置。因此，若來自剎車桿13之荷重經由各擺動銷16作用於一對荷重傳遞部(37a、37b)，則以荷重中心位置C2為荷重中心之荷重將自襯片支持部24作用於複數個襯片構件21之整體。
於碟式剎車片10中，因來自剎車桿13之荷重作用於荷重中心位置C2，故而，最終地複數個襯片構件21與摩擦制動面103a之間之接觸面壓力以其大小與碟盤103之半徑方向上與碟盤103之旋轉中心線C1之位置相距之距離之大小成反比之方式產生。藉此，可抑制碟式剎車片10產生不均勻摩損。
又，於碟式剎車片10中，構成為可藉由作用於複數個襯片構件21之荷重作用於上述特定之荷重中心位置C2，而抑制不均勻摩損之產生，但亦構成為與該關係相同之關係亦於各襯片構件21中進而成立。即，於碟式剎車片10中，第1擺動調整構件(28、29)於利用與上述荷重中心位置C2之設定方法相同之方法所設定之特定位置，支持可擺動地支持之複數個襯片構件21之各者。該特定位置係設定為於將被支持於第1擺動調整構件(28、29)之各襯片構件21抵壓於摩擦制動面103a時，以在該各襯片構件21與摩擦制動面103a之間產生的接觸面壓力之大小與碟盤103之半徑方向上與碟盤103之旋轉中心線C1之位置相距之距離之大小成反比之方式，可將產生上述接觸面壓力之荷重作用於該襯片構件21之位置。
其次，基於圖12與圖13所示之分析模型，說明作為複數個襯片構件21之整體抑制偏磨耗之產生之作用效果、及同樣地在各襯片構件21中抑制偏磨耗之產生之作用效果。
根據上述剎車卡鉗裝置1、碟式剎車片10，滿足以下說明之第1條件與第2條件之兩項條件。藉此，作為碟式剎車片10中之複數個襯片構件21之整體，可抑制偏磨耗之產生。又，第1條件與第2條件之兩項條件亦於各襯片構件21中得到滿足。藉此，於各襯片構件21中亦可抑制偏磨耗之產生。再者，於以下之說明中，以對於複數個襯片構件21之整體之分析模型為例，隨第1條件與第2條件進行說明，且對作為複數個襯片構件21之整體抑制偏磨耗之產生之作用效果進行說明。關於對各襯片構件21之分析模型及在各襯片構件21中抑制偏磨耗之產生之作用效果，可與作為複數個襯片構件21之整體之分析同樣地進行分析，且因說明相同而省略。又，於以下之說明中，將複數個襯片構件21整體地稱作襯片構件單元19。
第1條件係謀求碟式剎車片10之襯片構件單元19被抵壓於碟盤103之摩擦制動面103a之制動動作中之摩擦制動面103a之溫度之均勻化。若碟盤103之摩擦制動面103a之溫度產生不均，則促進溫度較高處之襯片構件單元19之磨損，從而成為偏磨耗。因此，若滿足第1條件，則可抑制由碟盤103之摩擦制動面103a之溫度不均勻造成之襯片構件單元19之偏磨耗之產生。
圖12係表示用以說明上述第1條件之分析模型。於圖12所示之分析模型中，碟盤103中接觸於碟式剎車片10之摩擦制動面103a構成為外周半徑r2及內周半徑r1環狀擴展之要素。於說明上述第1條件之過程中，對作為該摩擦制動面103a之半徑方向上之尺寸為單位尺寸1之環狀要素(即單位寬度之環狀要素)之環狀要素38進行考察。再者，於圖12中，對環狀要素38標註斜線之陰影進行圖示。又，於圖12中，將環狀要素38圖示為自碟盤103之旋轉中心線C1相距半徑尺寸r之位置之要素。
於滿足上述第1條件，謀求摩擦制動面103a之溫度均勻化之情形 時，摩擦制動面103a之熱通量q(即每一單位面積之熱流)亦得以均勻化。因此，下式(1)成立。
【式1】q=const...(1)
又，產生於環狀要素38之每一單位時間之摩擦熱即熱流Q係與相距旋轉中心線C1之半徑尺寸r成正比，從而成為下式(2)。
【式2】Q=2πrq...(2)
又，環狀要素38之熱流Q係與來自碟式剎車片10之荷重及滑動速度成正比，因此，亦表示為下式(3)。再者，下式(3)中之分配率α係表示產生於碟式剎車片10與碟盤103之間的摩擦熱中之分配至碟盤103之分配率。又，下式(3)中之荷重F係表示於環狀要素38中自碟式剎車片10所作用之抵壓荷重且於與摩擦制動面103a垂直之抵壓方向上所作用之荷重。又，下式(3)中之摩擦係數μ係表示碟式剎車片10與碟盤103之間之摩擦係數。又，下式(3)中之角速度ω係表示碟盤103之角速度。因此，環狀要素38之滑動速度成為rω。
【式3】Q=μFrωα...(3)
而且，根據式(2)與式(3)，獲得下式(4)。
【式4】F=2πq/(μωα)=const...(4)
根據上式(4)，於滿足第1條件之情形時，環狀要素38中之自碟式剎車片10作用之荷重F不取決於相距旋轉中心線C1之半徑尺寸r之位置而成為固定。因此，於滿足第1條件之情形時，即便為碟盤103之半徑方向上之任一位置之環狀要素38，荷重F亦不取決於其半徑，而成為根據摩擦制動面103a之均勻之熱通量q之值決定之固定之值。
接著，對包括第1條件在內所要滿足之第2條件進行說明。第2條件係謀求於制動動作中抵壓於摩擦制動面103a之襯片構件單元19之每一單位面積制動能量之均勻化。襯片構件單元19之磨損量成為抵壓於摩擦制動面103a之襯片構件單元19之制動能量之函數。因此，可藉由滿足上述第2條件，而抑制襯片構件單元19之每一單位面積之制動能量之不均，謀求襯片構件單元19之磨損量之均勻化。藉此，可抑制襯片構件單元19之偏磨耗之產生。
圖13係表示用以說明上述第2條件之分析模型。於圖13所示之分析模型中，摩擦制動面103a以兩點鏈線圖示，且與圖12所示之分析模型同樣地構成為外周半徑r2、內周半徑r1環狀擴展之要素。再者，於圖13所示之分析模型中，碟式剎車片10之襯片構件單元19構成為遍及由半徑r2之外周圓弧部25、半徑r1之內周圓弧部26、一對直線部(27a、27b)圍成之襯片設置區域20地擴展之要素。
於基於圖13所示之分析模型說明上述第2條件時，對與上述環狀要素38對應之碟式剎車片10之靠襯片構件單元19側之要素即襯片構件側要素39進行考察。再者，於圖13中，對襯片構件側要素39標註斜線之陰影進行圖示。又，於圖13中，亦對於配置於與環狀要素38接觸之位置之襯片構件側要素39，與環狀要素38同樣地圖示為與碟盤103之旋轉中心線C1相距半徑尺寸r之位置之要素。
於滿足上述第2條件之情形時，可將碟式剎車片10之每一單位面積之每一單位時間內之制動能量E之值均勻化。因此，下式(5)成立。
【式5】E=const...(5)
繼而，藉由將環狀要素38及襯片構件側要素39中所產生且與該半徑尺寸r成正比地產生之制動能量除以上述制動能量E，可獲得與環狀要素38對應之襯片構件側要素39之面積S。再者，與環狀要素38及 襯片構件側要素39之半徑尺寸r成正比地產生之制動能量係作為每一單位時間之摩擦熱即熱流Q由式(2)獲得。因此，面積S如下式(6)所示。
【式6】S=Q/E=2πrq/E...(6)
進而，將環狀要素38中之來自碟式剎車片10之荷重F除以以上述方式獲得之襯片構件側要素39之面積S所得之值成為產生於襯片構件側要素39之接觸面壓力p。即，利用式(4)與式(6)獲得下式(7)。
【式7】p=F/S=E/(μωαr)...(7)
根據上述式(6)、式(7)，於不僅滿足第1條件而且滿足第2條件之情形時，面積S與半徑尺寸r成正比，接觸面壓力p之大小與襯片構件側要素39之半徑尺寸r成反比。
因此，根據剎車卡鉗裝置1、碟式剎車片10，將荷重傳遞部(37a、37b)於可以產生於襯片構件單元19與摩擦制動面103a之間之接觸面壓力p之大小與碟盤103之半徑方向上與碟盤103之旋轉中心線C1之位置相距之距離之大小成反比之方式將產生該接觸面壓力p之荷重F作用於基座部36之位置，設置於基座部36。因此，根據剎車卡鉗裝置1、碟式剎車片10，由式(7)表示之關係成立，從而滿足上述第1條件與第2條件。因此，根據本實施形態，可抑制碟式剎車片10之偏磨耗之產生。
繼而，對碟式剎車片10之襯片構件單元19中作為接觸面壓力p之總和之荷重之中心所作用之位置即荷重中心位置C2進行說明。圖14係表示用於求出荷重中心位置C2之分析模型之圖。於圖14所示之分析模型中，摩擦制動面103a係以兩點鏈線圖示，且與圖12與圖13所示之分析模型同樣地構成為外周半徑r2、內周半徑r1環狀擴展之要素。 又，於圖14所示之分析模型中，襯片構件單元19與圖13所示之分析模型同樣地構成為遍及由半徑r2之外周圓弧部25、半徑r1之內周圓弧部26、一對直線部(27a、27b)圍成之襯片設置區域20地擴展之要素。
又，於圖14所示之分析模型中，設定X軸與Y軸作為於旋轉中心線C1交叉之橫軸與縱軸。Y軸係設定為通過襯片構件21之周向上之中心線。即，將Y軸設定為通過將襯片構件單元19之表面積一分為二之位置。又，於圖14中，將於襯片構件單元19中作為接觸面壓力p之總和之荷重之中心所作用之位置即荷重中心位置C2圖示為以較小之圓點表示之點C2。
於圖14中以點C2表示之荷重中心位置C2係位於Y軸上。而且，作為荷重中心位置之Y座標之荷重中心位置座標y成為荷重中心位置相距旋轉中心線C1之距離。襯片構件單元19中由荷重中心位置座標y確定之荷重中心位置C2成為作為產生上述接觸面壓力p之荷重F之總和(即接觸面壓力p之總和)之荷重之中心所作用之位置。以下，對求出荷重中心位置座標y之運算處理進行說明。
於說明荷重中心位置座標y之運算處理時，設定襯片構件單元19之表面上之微小要素40。微小要素40係設定為與碟盤103之旋轉中心線C1相距半徑尺寸r且相對自旋轉中心線C1之位置在正方向延伸之X軸逆時針旋轉方向之角度為角度θ之位置之要素。又，微小要素40係設定為於半徑方向上具有dr之長度，且遍及周向角度dθ地擴展之微小要素。再者，碟盤103之半徑方向且直線部27a所在之方向相對X軸正方向之角度係設定為角度θ1。又，碟盤103之半徑方向且直線部27b所在之方向相對X軸正方向之角度係設定為角度θ2。
為求出荷重中心位置座標y，首先，計算產生於襯片構件單元19之表面與摩擦制動面103a之間之接觸面壓力p下之繞x軸之力矩M。該力矩M係藉由運算下式(8)而求出。
又，ds、接觸面壓力p、荷重中心位置座標y分別由以下所示之式(9)表示。再者，接觸面壓力p係由上述式(7)求出，但如式(9)所示，於式(8)中，將上述式(7)中之除半徑尺寸r以外之常數項部分表示為常數a。又，可藉由運算式(8)，而獲得以下所示之式(10)。
【式9】d S=r d θ d r、p=a/r、y=r sin θ...(9)
另一方面，既為接觸面壓力p之總和亦為上述荷重F之總和之荷重FA係藉由運算以下式(11)而獲得。又，若運算式(11)，則獲得以下所示之式(12)。
【式12】FA=a(r2-r1)．(θ 2-θ 1)...(12)
因而，荷重中心位置座標y由下式(13)獲得。
於此，若使用襯片構件21之周向上之擴展角度△θ(參照圖14)、即自角度θ2減去角度θ1所得之擴展角度△θ表示式(13)，則獲得下式(14)。
利用上述式(14)而確定荷重中心位置座標y。而且，於剎車卡鉗裝置1、碟式剎車片10中，以設置有各擺動銷16之方向L1與通過由上述荷重中心位置座標y確定之荷重中心位置C2且垂直於摩擦制動面103a之方向交叉之方式，設定荷重傳遞部(37a、37b)於基座部36上之位置。再者，如式(14)所示之荷重中心位置座標y所表示，作為荷重FA之中心所作用之位置之荷重中心位置C2相較襯片構件單元19之表面之圖心成為半徑方向之內徑側(旋轉中心線C1側)。
[本實施形態之效果]
如以上所說明，根據本實施形態，複數個襯片構件21係介隔擺動調整機構22支持於襯片支持部24。進而，擺動調整機構22利用第1擺動調整構件(28、29)可擺動地支持複數個襯片構件21。繼而，藉由第1擺動調整構件(28、29)擺動，而於複數個襯片構件21之間調整朝向摩擦制動面103a之抵壓方向之位置。即，即使於摩擦制動面103a之表面產生因熱膨脹而局部隆起之部位，出現表面凹凸之情形時，亦可以跟蹤該表面之凹凸之方式，於由第1擺動調整構件(28、29)支持之複數個襯片構件21之間調整抵壓方向之位置。繼而，可於複數個襯片構件21之間，調整對摩擦制動面103a之抵壓力。藉此，可抑制如下情況：將相應之襯片構件21相較與周邊之區域對應之襯片構件21，強力地抵壓於摩擦制動面103a之表面上局部隆起之部位。其結果，可抑制碟盤103中之熱斑之產生，從而亦可抑制碟盤103中之熱龜裂之產生。
又，根據本實施形態，藉由荷重支持構件23抵接於複數個襯片構件21，而利用荷重支持構件23支持因產生於碟盤103與複數個襯片構件21之間的摩擦制動力而沿著與摩擦制動面103a平行之方向產生之荷重。因此，可抑制沿著與摩擦制動面103a平行之方向產生之荷重作用於將襯片構件21可擺動地支持於第1擺動調整構件(28、29)之部位、或者於擺動調整機構22中支持第1擺動調整構件(28、29)之部 位。藉此，可抑制因上述荷重而產生之摩擦對於擺動調整機構22之作動成為阻力，從而可確保擺動調整機構22之順利之作動。即，可順利地發揮於複數個襯片構件21之間調整對摩擦制動面103a之抵壓力之功能。又，根據本實施形態，不需要日本專利第4090499號公報中揭示之回旋支持機構。即，不需要用於加工難以加工之滑動用球面之球面加工。因此，可減少加工工時。
因而，根據本實施形態，可提供可抑制碟盤103中熱斑之產生，從而抑制熱龜裂之產生，並且可減少加工工時，從而可順利地發揮於複數個襯片構件21之間調整對摩擦制動面103a之抵壓力之功能之碟式剎車片10及包括該碟式剎車片10之剎車卡鉗裝置1。
又，根據本實施形態，第1擺動調整構件(28、29)係構成為於其中途位置受到支持，並且於兩端部分別可擺動地支持襯片構件21之蹺板狀。因此，可利用簡單之結構實現藉由擺動而於複數個襯片構件21之間調整對摩擦制動面103a之抵壓方向之位置之機構。
又，根據本實施形態，沿著碟盤103之半徑方向設置分別支持沿著碟盤103之半徑方向設置之複數個襯片構件21之複數個第1擺動調整構件(28、29)。因此，可沿著摩擦制動面103a有效地密集配置複數個襯片構件21與支持該等襯片構件21之複數個第1擺動調整構件(28、29)。藉此，可謀求於許複數個襯片構件21之間調整對摩擦制動面103a之抵壓力之功能之進一步順利化。
又，根據本實施形態，可利用具有下述平板部33之簡單之結構，容易地形成下述荷重支持構件23，上述平板部33係複數個地設置有緣部分33b抵接於襯片構件21之貫通孔33a，上述荷重支持構件23係支持因摩擦制動力而沿著與摩擦制動面103a平行之方向產生之荷重。
又，根據本實施形態，於擺動調整機構22，不僅設置有利用第1擺動調整構件(28、29)於複數個襯片構件21之間調整對摩擦制動面 103a之抵壓方向之位置之調整功能，而且設置有利用第2擺動調整構件30於複數個第1擺動調整構件(28、29)之間調整上述抵壓方向之位置之調整功能。因此，就複數個襯片構件21之間之抵壓位置之調整功能而言，可利用第1擺動調整構件(28、29)之擺動動作與第2擺動調整構件30之擺動動作，而實現更順利且靈活性高之位置調整功能。
又，根據本實施形態，於碟式剎車片10中，因滿足上述第1條件及第2條件，故可抑制偏磨耗之產生。又，根據本實施形態，於將碟式剎車片10應用於碟式剎車裝置100時，複數個襯片構件21係設置為遍及由與碟盤103之旋轉中心線C1同心狀配置之外周圓弧部25及內周圓弧部26、與於其等之兩側沿著碟盤103之半徑方向延伸之一對直線部(27a、27b)圍成之襯片設置區域20地擴展。因此，可利用更簡單之結構實現用於滿足上述第1條件及第2條件之碟式剎車片10。
又，根據本實施形態，作為碟式剎車片10中之複數個襯片構件21之整體，不僅滿足上述第1條件及第2條件，而且即便於複數個襯片構件21之各者中，亦分別滿足上述第1條件及第2條件。因此，即便於單個之襯片構件21，亦可有效地抑制偏磨耗之產生。
又，根據本實施形態，於設置為沿著與碟盤103之半徑方向平行之方向延伸之第1擺動調整構件(28、29)中，將自支持位置P1至分別支持外側襯片構件、內側襯片構件(32a、32b)之位置(P2、P3)為止之距離之比設定為分別作用於外側襯片構件、內側襯片構件(32a、32b)之荷重之大小之比之反比。因此，即使於分別作用於外側襯片構件、內側襯片構件(32a、32b)之荷重之大小不同之情形時，亦可相應於該等不同之荷重大小，調整外側襯片構件、內側襯片構件(32a、32b)之間之對摩擦制動面之抵壓力。藉此，於碟式剎車片10，在單個之襯片構件21中可抑制偏磨耗之產生，並且，可緩和與產生於複數個襯片構件21中之荷重條件相關之制約。因此，於可調整複數個襯片構件21之 間之對摩擦制動面103a之抵壓力並且可抑制單個之襯片構件21中偏磨耗之產生之碟式剎車片10，可謀求設計自由度之提昇。
[變化例]
以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態，只要於申請專利之範圍內，便可各種變更地實施。例如可實施以下之變化例。
(1)襯片構件之形狀並不限定於上述實施形態中所例示之形狀，亦可各種變更地實施。又，設置有複數個襯片構件之襯片設置區域之周緣部分之形狀亦不限定於上述實施形態中所例示之形狀，可各種變更地實施。
(2)荷重支持構件之形狀並不限定於上述實施形態中所例示之形狀，亦可各種變更地實施。上述實施形態係例示複數個地設置有可供複數個襯片構件各自之一部分插穿之貫通孔之形態之荷重支持構件，但亦可並非如上所述。例如，荷重支持構件亦可設置為包括複數個地設置有可供複數個襯片構件各自之一部分插穿之凹陷之平板狀部分之構件。於此情形時，於各襯片構件抵接於上述複數個凹陷各自之緣部分之狀態下，可利用荷重支持構件支持因摩擦制動力而沿著與摩擦制動面平行之方向產生之荷重。
(3)襯片支持部中之荷重傳遞部之形態並不限定於上述實施形態中所例示之形態，亦可各種變更地實施。上述實施形態係例示於襯片支持部中將荷重傳遞部設置於兩處之形態，但亦可實施於襯片支持部中之1處或者3處以上設置荷重傳遞部之形態。即，若為荷重之中心作用於與上述實施形態相同之荷重中心位置之形態，便可將荷重傳遞部之配置及數量進行各種變更地實施。
(4)擺動調整機構並不限定於上述實施形態中所例示之形態，亦可各種變更地實施。例如亦可實施不設置第2擺動調整構件且將第1擺 動調整構件可擺動地支持於固定在襯片支持部之支持部之形態之擺動調整機構。
(5)圖15係用於說明變化例之擺動調整機構41之圖。於以下之擺動調整機構41之說明中，對與上述實施形態之不同之處進行說明，且對於與上述實施形態同樣地構成之要素或者對應之要素，藉由於圖式中標註相同之符號、或引用相同之符號進行說明而適當地省略說明。再者，圖15所示之擺動調整機構41係於第1擺動調整構件(28、29)及第2擺動調整構件30之設置形態中，不同於上述實施形態之擺動調整機構22。以下，對該不同之處進行說明。
圖15係自鐵路車輛之車輪之車軸方向觀察擺動調整機構41之一者所得之圖。於圖15中，作為與以碟盤103之旋轉中心線C1為中心之碟盤103之半徑方向平行之方向，例示了1個方向D3(圖15中以單點鏈線D3表示之方向)。又，於圖15中，作為與以碟盤103之旋轉中心線C1為中心之圓之切線方向平行之方向，例示了兩個方向T2、T3(圖11中以單點鏈線T2、T3表示之方向)。
於擺動調整機構41中，在第2擺動調整構件30之兩端部分別得到支持之第1擺動調整構件(28、29)係設置為其長度方向沿著以碟盤103之旋轉中心線C1為中心之圓之切線方向延伸。即，第1擺動調整構件28係設置為沿著方向T2延伸，且第1擺動調整構件29係設置為沿著方向T3延伸。而且，於擺動調整機構41中，將第2擺動調整構件30設置為其長度方向沿著與碟盤103之半徑方向平行之方向延伸。即，第2擺動調整構件30係設置為沿著方向D3延伸。
又，擺動調整機構41係於第1擺動調整構件(28、29)之兩端部之間之中途位置，利用第2擺動調整構件30支持第1擺動調整構件(28、29)之各者。再者，於擺動調整機構41，各第1擺動調整構件(28、29)於各自之長度方向上之中央位置受到第2擺動調整構件30支持。而 且，各第1擺動調整構件(28、29)於其兩端部可擺動地支持沿著碟盤103之旋轉方向排列之兩個襯片構件21之各者。又，擺動調整機構41係於第2擺動調整構件30之兩端部之間之中途位置，由固定於襯片支持部24之支承部31可擺動地支持第2擺動調整構件30。再者，於擺動調整機構41，第2擺動調整構件30於其長度方向上之中央位置由支承部31支持。
又，擺動調整機構41係於第2擺動調整構件30，將自被支承部31支持之位置至分別支持兩個第1擺動調整構件(28、29)之位置為止之距離之比如下所述地設定為特定之比。於此，為說明該特定之比，而如圖15所示，將由第2擺動調整構件30在其兩端部之各者所支持之第1擺動調整構件(28、29)中之配置於碟盤103之半徑方向外側之一第1擺動調整構件28定義為外側擺動調整構件42a。而且，將由第2擺動調整構件30在其兩端部之各者所支持之第1擺動調整構件(28、29)中之配置於碟盤103之半徑方向內側之另一第1擺動調整構件29定義為內側擺動調整構件42b。即，第2擺動調整構件30係於碟盤103之半徑方向外側之端部支持外側擺動調整構件42a，且於碟盤103之半徑方向內側之端部支持內側擺動調整構件42b。
又，為說明上述特定之比，而如圖15所示，將第2擺動調整構件30之長度方向上之自第2擺動調整構件30在擺動調整機構41中可擺動地受到支持之位置即支持位置P4(本實施形態中之第2支持位置)至外側擺動調整構件42a受到第2擺動調整構件30支持之位置P5為止之距離定義為距離G3。而且，將第2擺動調整構件30之長度方向上之自支持位置P4至內側擺動調整構件42b受到第2擺動調整構件30支持之位置P6為止之距離定義為距離G4。
再者，於圖15中，將第2擺動調整構件30中之支持位置P4圖示為以較小之圓點表示之點P4。又，於圖15中，將位置P5圖示為表示方向 D3之單點鏈線與表示方向T2之單點鏈線之交點。同樣地，將位置P6圖示為表示方向D3之單點鏈線與表示方向T3之單點鏈線之交點。
於擺動調整機構41中，將距離G3與距離G4之比設定為上述特定之比。具體而言，於擺動調整機構41中，將距離G3與距離G4之比設定為相對於在支持於外側擺動調整構件42a之複數個(兩個)襯片構件21與碟盤103之間產生之抵壓方向之荷重之大小與在支持於內側擺動調整構件42b之複數個(兩個)襯片構件21與碟盤103之間產生之抵壓方向之荷重之大小之比成反比。即，若將產生於外側擺動調整構件42a之兩個襯片構件21之抵壓方向之荷重之合計大小稱作大小P5，將產生於內側擺動調整構件42a之兩個襯片構件21之抵壓方向之荷重之合計大小稱作大小P6，則將距離G3與距離G4之比設定為(距離G3)：(距離G4)=(大小P6)：(大小P5)之關係成立。
根據該變化例，於設置為沿著與碟盤103之半徑方向平行之方向延伸之第2擺動調整構件30中，將自支持位置P4至分別支持外側擺動調整構件、內側擺動調整構件(42a、42b)之位置(P5、P6)為止之距離之比設定為與分別作用於由外側擺動調整構件42a支持之襯片構件21及由內側擺動調整構件42b支持之襯片構件21之荷重大小之比之反比。因此，即使分別作用於由外側擺動調整構件42a支持之襯片構件21及由內側擺動調整構件42b支持之襯片構件21之荷重之大小不同之情形，亦可相應於該等不同之荷重之大小，調整外側擺動調整構件及內側擺動調整構件(42a、42b)之間之對摩擦制動面103a之抵壓力。而且，可將擺動調整機構41之構成進一步應用於可於單個之襯片構件21中抑制偏磨耗之產生之上述實施形態之構成。藉此，於包括設置有支持第1擺動調整構件(28、29)之第2擺動調整構件30之擺動調整機構41之碟式剎車片10，在單個之襯片構件21中可抑制偏磨耗之產生，並且，可緩和與產生於複數個襯片構件21中之荷重條件相關之制約。藉 此，於可調整複數個襯片構件21之間之對摩擦制動面103a之抵壓力並且可抑制單個之襯片構件21中偏磨耗之產生之上述碟式剎車片10，可謀求設計自由度之提昇。
(6)圖16及圖17係用於說明變化例之擺動調整機構43之圖。於以下之擺動調整機構43之說明中，對與上述實施形態之不同之處進行說明，且對於與上述實施形態同樣地構成之要素或者對應之要素，藉由於圖式中標註相同之符號、或引用相同之符號進行說明而適當地省略說明。
圖16係自與碟盤103之摩擦制動面103a平行之方向觀察擺動調整機構43之一者所得之圖。又，圖17係自鐵路車輛之車輪之車軸方向觀察圖16所示之擺動調整機構43所得之圖。
如圖16及圖17所示，擺動調整機構43係包括複數個(兩個)支持複數個(兩個)第1擺動調整構件(28、29)之第2擺動調整構件30，且更包括設置為支持複數個第2擺動調整構件30之第3擺動調整構件44。於第3擺動調整構件44包括形成為細長之軸狀之軸部44a、及設置於軸部44a且設置為抵接於支承部31受到支持之部分之凸部44b。
軸部44a係於其長度方向上之兩端部，擺動自如地支持第2擺動調整構件30。於軸部44a之兩端部之各者，設置有與設置於第2擺動調整構件30之各者之凸部30c抵接的凹孔(省略圖示)。設置於軸部44a之兩端部之各端部之凹孔係例如形成為與襯片構件21之抵接部21b之凹孔21c相同之形狀，且設置為半球面狀凹陷之孔。第2擺動調整構件30之凸部30c係於以滑動嵌合狀態嵌入之狀態下，抵接於第3擺動調整構件44之上述凹孔。如此般，第2擺動調整構件30於凸部30c抵接於第3擺動調整構件44之凹孔之內側，可擺動地支持於第3擺動調整構件44。
凸部44b係設置為設置在軸部44a之長度方向中央位置且突起狀地突出之部分。再者，圖16係例示凸部44b之端部形成為半球狀之形 態。凸部44b係於以滑動嵌合狀態嵌入之狀態下，抵接於支承部31之凹孔。如此般，第3擺動調整構件44於凸部44b抵接於固定在襯片支持部24之支承部31之凹孔之內側，且介隔支承部31可擺動地支持於襯片支持部24。
擺動調整機構43係構成為以藉由第3擺動調整構件44擺動而於複數個第2擺動調整構件30之間可調整抵壓方向之位置之方式，分別支持複數個第2擺動調整構件30。而且，根據擺動調整機構43，可支持8個襯片構件21。再者，亦可實施以下構成之擺動調整機構，即，更設置以支持複數個第3擺動調整構件44之方式設置之第4擺動調整構件，且藉由第4擺動調整構件擺動而於複數個第3擺動調整構件44之間可調整抵壓方向之位置之方式，分別支持複數個第3擺動調整構件44。根據該擺動調整機構，可支持16個襯片構件21。
[產業上之可利用性]
本發明可廣泛地應用於設置在車輛之碟式剎車裝置中所採用之可抵壓於在車輛中以與車軸或車輪一同旋轉之方式設置之碟盤之碟式剎車片、及包括該碟式剎車片之剎車卡鉗裝置。
10‧‧‧碟式剎車片
11‧‧‧卡鉗本體
13‧‧‧剎車桿
13a、13b‧‧‧連結端部
21‧‧‧襯片構件
22‧‧‧擺動調整機構
23‧‧‧荷重支持構件
24‧‧‧襯片支持部
28、29‧‧‧第1擺動調整構件
30‧‧‧第2擺動調整構件
31‧‧‧支承部
33‧‧‧平板部
34‧‧‧安裝壁部
36‧‧‧基座部
37a、37b‧‧‧荷重傳遞部
103‧‧‧碟盤
103a‧‧‧摩擦制動面

Claims (11)

  1. 一種碟式剎車片，其特徵在於：其係用於設置於車輛中之碟式剎車裝置，且可抵壓於車輛中以與車軸或者車輪一同旋轉之方式設置之碟盤者，且包括：複數個襯片構件，其等可抵壓於上述碟盤之摩擦制動面；擺動調整機構，其具有設置為可擺動地支持複數個上述襯片構件之各者之第1擺動調整構件，且以藉由上述第1擺動調整構件擺動而可在複數個上述襯片構件之間調整將上述襯片構件沿著與上述摩擦制動面垂直之方向抵壓於該摩擦制動面時之抵壓方向之位置之方式，支持複數個上述襯片構件；荷重支持構件，其係於抵接於複數個上述襯片構件之狀態下，支持因在上述碟盤與複數個上述襯片構件之間產生之摩擦制動力而沿著與上述摩擦制動面平行之方向產生之荷重；及襯片支持部，其可相對於由上述碟式剎車裝置中之剎車缸裝置驅動之卡鉗本體擺動自如地被保持，並且，介隔上述擺動調整機構而支持複數個上述襯片構件。
  2. 如請求項1之碟式剎車片，其中上述第1擺動調整構件係以於兩端部之各者支持上述襯片構件之方式設置，且上述擺動調整機構於該兩端部之間之中途位置支持上述第1擺動調整構件。
  3. 如請求項1或2之碟式剎車片，其中上述第1擺動調整構件係以如下方式設置：其長度方向沿著與以上述碟盤之旋轉中心線為中心之該碟盤之半徑方向平行之方向、或者與以上述旋轉中心線為中心之圓 之切線方向平行之方向延伸，且於該第1擺動調整構件之長度方向上之兩端部之各者支持上述襯片構件。
  4. 如請求項1至3中任一項之碟式剎車片，其中上述荷重支持構件係設置作為包含設置有複數個可供複數個上述襯片構件各自之一部分插穿之貫通孔或者凹陷之平板狀部分之構件，且上述襯片構件抵接於上述貫通孔之緣部分或者上述凹陷之緣部分。
  5. 如請求項1至4中任一項之碟式剎車片，其中上述擺動調整機構：更包含以支持複數個上述第1擺動調整構件之方式設置之第2擺動調整構件，且以藉由上述第2擺動調整構件擺動而可在複數個上述第1擺動調整構件之間調整上述抵壓方向之位置之方式，支持各複數個上述第1擺動調整構件。
  6. 如請求項1至5中任一項之碟式剎車片，其中於上述襯片支持部設置有支持複數個上述襯片構件之基座部、及一體地或固定地設置於上述基座部且可將來自上述卡鉗本體之荷重傳遞至上述基座部之荷重傳遞部，且上述荷重傳遞部係相對於上述基座部，設置於可以複數個上述襯片構件抵壓於上述摩擦制動面時在複數個上述襯片構件與上述摩擦制動面之間產生的接觸面壓力之大小、與相距上述碟盤之旋轉中心線之位置之該碟盤之半徑方向上之距離之大小成反比之方式，將產生該接觸面壓力之荷重作用於上述基座部之位置。
  7. 如請求項6之碟式剎車片，其中複數個上述襯片構件可設置為遍及由下述外周圓弧部、下述內周圓弧部及下述一對直線部圍成之區域而擴展：上述外周圓弧部係沿著以上述旋轉中心線為中心之圓周以圓弧狀延伸，並且規定上述碟盤之半徑方向上之外側之緣部分，上述內周圓弧部係沿著以上述旋轉中心線為中心之圓周以圓弧狀延伸，並且規定上述碟盤之半徑方向上之內側之緣部分，且上述一對直線部係對於上述外周圓弧部及上述內周圓弧部，分別規定以上述旋轉中心線為中心之圓周方向上之兩側之緣部分，並且沿著上述碟盤之半徑方向以直線狀延伸。
  8. 如請求項6或7之碟式剎車片，其中上述第1擺動調整構件係於如下位置支持可擺動地支持之複數個上述襯片構件之各者，上述位置係可以於該襯片構件被抵壓於上述摩擦制動面時在該襯片構件與該摩擦制動面之間產生的接觸面壓力之大小與相距上述碟盤之旋轉中心線之位置之該碟盤之半徑方向上之距離之大小成反比之方式，將產生該接觸面壓力之荷重作用於該襯片構件之位置。
  9. 如請求項8之碟式剎車片，其中上述第1擺動調整構件係以於兩端部之各者支持上述襯片構件之方式設置，上述擺動調整機構係於其兩端部之間之中途位置支持上述第1擺動調整構件，上述第1擺動調整構件係設置為其長度方向沿著與以上述碟盤之旋轉中心線為中心之該碟盤之半徑方向平行之方向延伸，被上述第1擺動調整構件支持於其兩端部之各者支持之上述襯 片構件中之一者係設置作為配置於上述碟盤之半徑方向外側之外側襯片構件，另一者係設置作為配置於上述碟盤之半徑方向內側之內側襯片構件，且於上述擺動調整機構中，將自上述第1擺動調整構件於該擺動調整機構中受支持之位置即第1支持位置至上述外側襯片構件受上述第1擺動調整構件支持之位置之上述第1擺動調整構件之長度方向上之距離、與自上述第1支持位置至上述內側襯片構件受上述第1擺動調整構件支持之位置之上述第1擺動調整構件之長度方向上之距離之比，設定為：相對於在上述外側襯片構件與上述碟盤之間產生之上述抵壓方向之荷重之大小、與在上述內側襯片構件與上述碟盤之間產生之上述抵壓方向之荷重之大小之比成反比。
  10. 如請求項8之碟式剎車片，其中上述擺動調整機構更具有以支持複數個上述第1擺動調整構件之方式設置之第2擺動調整構件，且以藉由上述第2擺動調整構件擺動而可於複數個上述第1擺動調整構件之間調整上述抵壓方向之位置之方式，支持各複數個上述第1擺動調整構件，上述第1擺動調整構件係以於兩端部之各者支持上述襯片構件之方式設置，上述第2擺動調整構件係以於兩端部之各者支持上述第1擺動調整構件之方式設置，上述擺動調整機構係於其兩端部之間之中途位置支持上述第1擺動調整構件，並且於其兩端部之間之中途位置可擺動地支持上述第2擺動調整構件，於上述第2擺動調整構件之兩端部之各者受支持之上述第1擺 動調整構件係設置為其長度方向沿著與以上述碟盤之旋轉中心線為中心之圓之切線方向平行之方向延伸，上述第2擺動調整構件係設置為其長度方向沿著與以上述碟盤之旋轉中心線為中心之該碟盤之半徑方向平行之方向延伸，且被上述第2擺動調整構件支持於其兩端部之各者之上述第1擺動調整構件中之一者係設置作為配置於上述碟盤之半徑方向外側之外側擺動調整構件，另一者係設置作為配置於上述碟盤之半徑方向內側之內側擺動調整構件，於上述擺動調整機構中，將自上述第2擺動調整構件於該擺動調整機構中受支持之位置即第2支持位置至上述外側擺動調整構件由上述第2擺動調整構件予以支持之位置之上述第2擺動調整構件之長度方向上之距離、與自上述第2支持位置至上述內側擺動調整構件由上述第2擺動調整構件予以支持之位置之上述第2擺動調整構件之長度方向上之距離之比，設定為：相對於在由上述外側擺動調整構件支持之複數個上述襯片構件與上述碟盤之間產生的上述抵壓方向之荷重之大小、與在由上述內側擺動調整構件支持之複數個上述襯片構件與上述碟盤之間產生的上述抵壓方向之荷重之大小之比成反比。
  11. 一種剎車卡鉗裝置，其特徵在於：其係用於設置於車輛之碟式剎車裝置，且可將碟式剎車片抵壓於車輛中以與車軸或者車輪一同旋轉之方式設置之碟盤者，且包括：卡鉗本體，其裝備有上述碟式剎車裝置中之剎車缸裝置，且以於車輛滾動旋轉方向上旋轉自如之方式安裝於車輛，並且藉由利用上述剎車缸裝置予以驅動，由一對上述碟式剎車片夾住 上述碟盤而產生剎車力；及一對上述碟式剎車片，其等係安裝於上述卡鉗本體；上述碟式剎車片包括：複數個襯片構件，其等可抵壓於上述碟盤之摩擦制動面；擺動調整機構，其具有設置為可擺動地支持複數個上述襯片構件之各者之第1擺動調整構件，且以藉由上述第1擺動調整構件擺動而可於複數個上述襯片構件之間調整將上述襯片構件沿著與上述摩擦制動面垂直之方向抵壓於該摩擦制動面時之抵壓方向之位置之方式，支持複數個上述襯片構件；荷重支持構件，其係於抵接於複數個上述襯片構件之狀態下，支持因在上述碟盤與複數個上述襯片構件之間產生之摩擦制動力而沿著與上述摩擦制動面平行之方向產生之荷重；及襯片支持部，其可相對於由上述剎車缸裝置予以驅動之上述卡鉗本體擺動自如地被保持，並且介隔上述擺動調整機構而支持複數個上述襯片構件。
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