JP2006010079A - ブレーキ組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】パッドの交換が容易でかつインナ側とアウタ側のパッドを共通化したブレーキ組立体を提供する。
【解決手段】第１の側部分が第２の側部分に連結されたキャリパと、それぞれが第１及び第２の周方向端部を有するとともに、第１及び第２のブレーキパッドとを含み、前記第１のブレーキパッドの第１の構成体で前記第１の側部分にはめ込まれた前記第１のブレーキパッドが、前記第１のブレーキパッドから前記第１の側部分に制動トルク負荷を伝達するために、前記第１の側部分の第２の構成体と係合し、前記第２のブレーキパッドの前記第１及び第２の周方向端部で前記第２の側部分にはめ込まれた前記第２のブレーキパッドが、前記第２のブレーキパッドから前記ブレーキ組立体に制動トルク負荷を伝達するためにそれぞれ前記ブレーキ組立体の第１及び第２の周方向に間隔を置いて配置された当接部と係合する構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明はブレーキ組立体に関し、特に、トラック、大型トラック、バスなどの重量路上走行車両に使用する摺動キャリパブレーキ組立体又は摺動ディスクを備えるブレーキ組立体に関する。

自動二輪車及び乗用車用のブレーキキャリパは比較的軽量であり、そのため１人でも容易に扱うことができる。したがって、磨耗したブレーキパッドを交換する際、ブレーキキャリパを取り外し、次いで磨耗したブレーキパッドを新しいブレーキパッドと交換し、その後ブレーキキャリパを元の位置に戻すという設計が可能である。このような構成が米国特許第４２００１７３号に示されている。

重量路上走行車両用の摺動キャリパブレーキは、必然的にそれ自体が重くなる。通常は、摺動キャリパだけ（連結されるキャリアなしで）でも非常に重くなり、例えば、磨耗したブレーキパッドを新しいブレーキパッドと交換する作業中に、１人だけで持ち上げるのは危険である。このため、周知の重量車両用摺動キャリパブレーキ組立体は、それぞれがキャリパの作動装置側を反作用側に連結する、周方向に間隔を置いて配置された２つの架橋腕部を含み、それによって窓が画定され、そこから磨耗したブレーキパッドを取り外し、そこから新しいブレーキパッドを挿入することができる。この種の構成では、摺動キャリパを取り外す必要はない。欧州特許第０９０６８５６号がまさにこのような構成を示している。

工具（ｔｏｏｌｉｎｇ）コストを削減するとともに量産による利益を得るために、ブレーキ組立体用の部品の種類を最少に抑えることは、製造業者にとって有利である。さらに、キャリパをより少ない種類の部品で設計することで、予備部品の貯蔵の点でも利益がある。保守部材、すなわち関連する車両の耐用期間を通じて、適切な保守期間ごとに通常交換を必要とする部材用の部品の種類を最少に抑えることは特に有利である。したがって、ブレーキ製造業者は、ブレーキ組立体用の２つのブレーキパッドを同一にしたブレーキ組立体を設計することが多い。車両の車軸を考えると、車軸の右側端部のキャリパは、車軸の左側端部のキャリパの鏡像（ｍｉｒｒｏｒ ｉｍａｇｅ）であることが多く、これはすなわち、車軸上の４つのブレーキパッドすべてを同一にすることが可能であるということである。米国特許第４２００１７３号、欧州特許第０９０６８５６号、及び同第０７５２５４１号は、同一のブレーキパッドの対を備えるブレーキキャリパの例を示す。すなわち、ブレーキパッドは互いに交換可能である。したがって、特定のブレーキパッドをブレーキディスクの車体内側又は車体外側にはめ込み、他方のブレーキパッドをブレーキディスクの車体内側又は車体外側の他方にはめ込むことができる。

これに対して、米国特許第５３４３９８５号は、車体外側の単一のブレーキパッドを、車体内側のより小型のブレーキパッドの対と交換できない例を示している。
ブレーキキャリパのこれらのブレーキパッドは、キャリパの両側から作動させ、又は片側から作動させることができる。

前者の例では、ブレーキキャリパは、車体内側に１つ又は複数の油圧作動式ピストンを備え、同じ数の油圧作動式ピストンを車体外側にも備える。このような状況では、キャリパは、懸架装置構成部品に軸方向に固定され、ブレーキディスクもまた、別の懸架装置構成部品に軸方向に固定される。ブレーキが作動すると、作動油によって車体内側の１つ又は複数のピストンが外側に移動し、それによって車体内側のブレーキパッドがブレーキディスクに押し付けられると同時に、車体外側の１つ又は複数のピストンが内側に移動し、それによって車体外側ブレーキパッドがブレーキディスクに押し付けられることになる。

一方、米国特許第４２００１７３号、欧州特許第０９０６８５６号、同第０７５２５４１号、及び米国特許第５３４３９８５号はすべて、片側から作動されるブレーキキャリパの例を示す。どの場合でも、作動装置はブレーキディスクの車体内側に取り付けられることになる。これらの例はどれも、ブレーキディスクの車体外側には作動装置を備えていないので、キャリパの車体外側は比較的コンパクトであり、したがって、車体外側にも作動装置を有する同等のキャリパの場合に比べて車輪内で外被（ｅｎｖｅｌｏｐｅ）が占める空間が小さくなることが理解されよう。

米国特許第４２００１７３号、欧州特許第０９０６８５６号、同第０７５２５４１号、及び米国特許第５３４３９８５号はすべて摺動キャリパブレーキの例である。したがって、キャリパは、通常はピン上で、（連結されるブレーキディスクの回転軸線から考えて）軸方向に摺動することができる。このため、ブレーキがかけられると、ブレーキキャリパはわずかに車体内側に移動して、ブレーキディスクと車体外側ブレーキパッドの間の移動隙間（ｒｕｎｎｉｎｇ ｃｌｅａｒａｎｃｅ）がなくなり、それによって車体外側ブレーキパッドがブレーキディスクと摩擦係合することになる。さらに、車体外側ブレーキパッドが磨耗するにつれて、キャリパの通常の移動位置（ｒｕｎｎｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）（すなわち、ブレーキがかけられていないときのキャリパ位置）は、車体外側ブレーキパッドとブレーキディスクの間の移動隙間を維持するために次第に軸方向内側に移動することになる。

また、上述の「摺動キャリパ」設計とは違って、キャリパが懸架装置構成部品に軸方向に固定された、片側から作動されるキャリパを備えることも可能である。しかし、片側から作動される、軸方向に固定されたキャリパには摺動ブレーキディスクが必要になる。これは、車体外側ブレーキパッドがキャリパに軸方向に固定され、キャリパもまた上述のように軸方向に固定されるので、車体外側ブレーキパッドとディスクの間の移動隙間をなくすために、ディスクが車体外側ブレーキパッドの方に移動できなければならないからである。片側から作動させる作動装置を備える摺動ディスクブレーキは知られている。

周知のブレーキキャリパのブレーキパッドは、摩擦材料がその上に結合又はその他の方法で固定された鋼製ブレーキパッド背板を備える。摩擦材料は、制動中そこに接して係合するブレーキディスクに対応するように通常は円弧形である（例えば米国特許第４２００１７３号、欧州特許第０９０６８５６号、同第０７５２５４１号、及び米国特許第５３４３９８５号参照のこと）。したがって、ブレーキパッド背板もやはりほぼ円弧形であり、周方向に各端部を有する。ブレーキがかけられたとき、制動トルク負荷（接線方向負荷とも呼ばれる）がブレーキパッドから懸架装置を介して車両に伝達されなければならない。米国特許第４２００１７３号及び欧州特許第０７５２５４１号は、車体内側と車体外側の両方のブレーキパッドの制動トルク負荷が、車両車軸又は他の同等の懸架装置構成部品にしっかりと固定されたブレーキキャリアに伝達される例を示す。注目すべきことに、制動トルク負荷は、摺動キャリパを介しては伝達されず、したがって、摺動キャリパがその上で摺動するピンは、制動トルク負荷をまったく受けない。しかし、米国特許第４２００１７３号も欧州特許第０７５２５４１号も、ブレーキディスクの車体外側で軸方向に固定された、ブレーキがかけられたときにブレーキトルク負荷を伝達するための構造と、ブレーキディスクの車体外側で軸方向に摺動可能な、ブレーキがかけられたときにキャリパによってブレーキパッドに締付け負荷が加えられるようにする構造とを必要とする。したがって、ブレーキディスクの車体外側には、軸方向に固定された構造と軸方向に摺動可能な構造とを収容する適当な囲い空間を設けなければならないが、この空間は元来、連結される車輪リムが近接するために限られている。

欧州特許第０９０６８５６号は、車体外側ブレーキパッドからの制動トルク負荷が摺動キャリパに伝達され、これらの制動トルク負荷が、次いでブレーキディスクの軸方向車体外側に位置する、固定されたキャリアの突起部（ｈｕｇ）に伝達される例を示す。

米国特許第４２００１７３号、欧州特許第０９０６８５６号、及び同第０７５２５４１号では、ブレーキトルク負荷は、パッドブレーキ背板の周方向各端部を介して伝達されるので、必然的に、キャリア又はキャリパのこの領域に適当な当接部を設けなければならなくなることが理解されよう。このために、キャリパ及びキャリアの設計の自由度が制限される。

ブレーキキャリパのいくつかの設計に伴う周知の問題は、ブレーキパッドが逆さまにはめ込まれる、すなわち、鋼製のブレーキパッド背板がブレーキディスクに面するようにブレーキパッドがはめ込まれる恐れがあることである。誤ってはめ込まれたブレーキパッドは、明らかに危険である。欧州特許第０７５２５４１号は、ブレーキパッドが必ず正しくはめ込まれるように保証する１つの方策を提供している。

本発明の目的は、上述の問題の１つ又は複数を軽減するブレーキ組立体を提供することである。

したがって、本発明によれば、添付の独立請求項に記載のブレーキ組立体が提供される。
添付の図面を参照して、本発明を単なる例によって以下に説明する。

図１及び２を参照すると、摺動キャリパ１２及びキャリア１４を備える周知のブレーキ組立体１０が示される。摺動キャリパは、作動装置組立体（図示せず）がその中に据えられる作動装置ハウジング１８に固定された空気室１６を備える。

摺動キャリパはさらに、ブレーキディスク２４の径方向外側で、周方向に間隔を置いて配置された架橋腕部２０及び２２を含む。摺動キャリパはさらに、架橋腕部２０及び２２の各端部を連結する反作用側部分２６を備える。キャリパは、キャリア１４のピン（図示せず）上に摺動可能に取り付けられる。

使用時には、キャリア１４は通常、重量車両の車軸に固定される。車輪ハブが車軸端部に取り付けられ、車輪及びブレーキディスク２４に回転可能に固定される。ブレーキ組立体１０は、反作用側部分２６が車軸の車体外側端部にあり、空気室が反作用側部分２６の車体内側に位置するように構成される。したがって、作動装置筐体がブレーキディスク２４の車体内側に配置され、反作用側部分２６がブレーキディスク２４の車体外側に配置される。作動装置ハウジング１８と、架橋腕部２０及び２２と、反作用側部分２６とがあいまって窓２８を画定し、この窓から、例えば、磨耗したパッドを新しいパッドと交換する際に、作動装置側ブレーキパッド３０（車体内側ブレーキパッドとも呼ばれる）及び反作用側ブレーキパッド３２（車体外側ブレーキパッドとも呼ばれる）の挿入又は取外しが可能になる。

図２に移ると、キャリア１４のより詳細な部品が示される。キャリア１４は、周方向に間隔を置いて配置されたキャリア腕部３４及び３６を含み、それらの最も車体外側の各端部が、キャリア反作用側部分３８によって連結される。

キャリア反作用側部分３８は、周方向に間隔を置いて配置されたトルク反作用当接部４０及び４１と、ほぼ径方向外側に面する径方向負荷当接部４２及び４３とを含む。同様のトルク反作用当接部及び径方向負荷当接部が、キャリアの作動装置側（すなわち車体内側）にも見られる。

キャリパ反作用側部分２６は、締付け負荷当接部４４を含む。
反作用側ブレーキパッド３２は、摩擦材料４８に固定された背板４６を含む。作動装置側ブレーキパッド３０は、反作用側ブレーキパッド３２と同一である。

この種の摺動キャリパブレーキの動作は、当業者には周知であるが、概略的に述べると、空気が空気室１６内に流れ込み、それが仕切板に作用して、押棒が作動装置筐体１８内に収容された作動装置組立体を動作させることになる。作動装置組立体は、作動装置側ブレーキパッド３０の背板に作用して、作動装置側ブレーキパッドの摩擦材料をブレーキディスク２４の作動装置側と係合させる働きをする２つのピストンを備える。この横方向の締付け負荷力によって同等の反対方向の反作用力が生じ、その結果、キャリパ反作用側部分の締付け負荷当接部４４が背板４６に作用して、摩擦材料４８をブレーキディスク２４の反作用側面と係合させるまで、摺動キャリパがそのピン上で車体内側に摺動する。次いで、ブレーキディスク２４が２つのブレーキパッドの間で挟持され、車体外側パッドに加えられた摩擦トルクが、ブレーキディスク２４の回転方向に応じてキャリアのトルク反作用当接部４０又は４１のいずれかに直接伝達される。同様に、作動装置側ブレーキパッドに加えられた摩擦トルクが、ディスクの車体内側にあるキャリアの同等のトルク反作用当接部に伝達される。

理想的には、ブレーキ組立体１０は、窓２８が関連する車両に対してほぼ上側に面するように取り付けられる。したがって、径方向負荷当接部４２及び４３が、車体外側パッドの重量を支持する垂直方向の反作用負荷をもたらす。パッド保持器５０がキャリパに固定され、パッドばね５４が反作用側ブレーキパッド３２の頂面に作用するとともに、ブレーキパッド保持器の底面にも反作用して、使用時にブレーキパッドが音を立てないように、また、窓から飛び出さないようにする。したがって、径方向負荷当接部４２及び４３は、パッドばね５４に対して反作用するばね反作用負荷をももたらす。

しかし、個々の取付け状態のために、窓２８が常に上方に面するようにブレーキ組立体を取り付けることが必ずしも可能ではない。車両懸架構成部品を回避するために、ブレーキ組立体を垂直位置からどちらかの側に最高１３５度までずらして取り付けることが必要となる場合もある。したがって、個々の取付け状態によっては、径方向負荷当接部４２及び４３は、車体外側パッドの全重量には（又は場合によっては重量の一部にも）反作用しなくてもよいことがある。とはいえ、ばね負荷は、車体外側パッドの重量よりもはるかに大きいので、径方向負荷当接部４２及び４３は、それでもやはり反作用力をもたらすことになる。一例を挙げると、ブレーキパッドの重量を３０ニュートン、取り付けられたパッドばね負荷を３００ニュートンとすることができる。

概略的に述べると、この場合、キャリパが締付け負荷をもたらし、トルク負荷及び径方向（又は垂直方向）負荷がキャリアの反作用を受ける。
図２１は、他の周知のブレーキ組立体２１０’を示す。この図では、ブレーキ組立体１０と同じ構成部品には２００’大きい番号が付されている。図２１は、車両車軸２１１’と、キャリア２１４’がボルト２１５’によってそこに固定される方式を示す。図２１はまた、車両車輪がそこにはめ込まれることになる回転ハブ２１３’も示す。

上述のように、本発明は、特に、トラック、大型トラック、バスなどの重量路上走行車両に使用するブレーキ組立体に関する。この種のブレーキ組立体は、乗用車や自動二輪車などより軽量の車両用のブレーキ組立体に比べると、必然的に大型で重くなる。実際に、通常は、（キャリアなしで）摺動キャリパだけでも非常に重くなり、１人だけで持ち上げるのは危険である。このため、ブレーキ組立体は、ブレーキパッドが磨耗して交換が必要なときに、摺動キャリパを取り外さずに、それらパッドを取り外せるように設計されている。特に、（パッド保持器５０を取り外した後は）窓２８があるために、摺動キャリパ１２を取り外さずにブレーキパッドを取り外すことが容易になる。

図３から６は、本発明によるブレーキ組立体の第１の実施形態１１０を示す。これらの図では、ブレーキ組立体１０と同じ構成部品には１００大きい番号が付されている。
注目すべきことに、摺動キャリパ１２と摺動キャリパ１１２の唯一の違いは、後者が、径方向に向いた溝１５４と、径方向負荷当接パッド１５６及び１５８とを含むことである。

図５は、摺動キャリパのいくつかの構成部品をさらに詳細に示す。この図では、周方向に間隔を置いて配置された２つの作動装置ピストン１６０（タペット組立体とも呼ばれる）が、作動装置筐体１１８から車体外側方向に突き出しているのが分かる。２つのピストン１６０の周方向の間隔によって、それらの間に凹部１６５が画定される。さらに、図５は、キャリパがキャリア１１４のピン１６３及び１６４上でそれぞれ摺動できるようになる、孔１６１及び１６２も示す。

キャリア１１４は、車体内側（すなわち作動装置側）トルク反作用当接部１６６及び１６７と、車体内側（作動装置側）径方向負荷当接部１６８及び１６９とを含む。トルク反作用当接部１６６及び１６７は、ブレーキパッドの対応する周方向端部１７３及び１７４と係合する。キャリア１１４は、車軸１７０に回転可能にしっかりと固定される。注目すべきことに、キャリア１１４は、キャリア１４のキャリア腕部３４及び３６を含まない。さらに、キャリア１１４は、キャリア反作用側部分３８及び関連する当接部を含まない。

要するに、車体外側ブレーキパッドに関しては、キャリア１４のトルク反作用当接部４０及び４１の機能は、キャリパ１１２の径方向に向いた溝１５４によって果たされ、キャリア１４の径方向負荷当接部４２及び４３の機能は、キャリパ１１２の径方向負荷当接部１５６及び１５８によって果たされる。

注目すべきことに、車体内側ブレーキパッドに関しては、ブレーキトルク負荷は、やはりブレーキパッドの周方向各端部によりキャリアに伝達される。
より詳細には、径方向に向いた溝１５４は、その周方向の一方の側にトルク反作用当接部１７１を有し、さらにその周方向の他方の側にもう１つのトルク反作用当接部１７２を有する。

図６は、車体外側ブレーキパッド１３２のブレーキパッド背板１４６を示す。この背板は、周方向端部１７３及び１７４を有し、ほぼ円弧形である。径方向に向いたリブ１７５の形の第１の構成体が、周方向端部１７３及び１７４から離れて形成される。リブ１７５は、周方向に間隔を置いて配置された縁部１７６及び１７７を含み、それらはキャリパ１１２に組み込む際に、それら縁部がそれぞれトルク反作用当接部１７１及び１７２に面することになる。

背板１４６はさらに、周方向に間隔を置いて配置された、背板の径方向外側縁部から折り曲がったタブ１７８及び１７９を有し、キャリパ１１２に組み込まれたとき、それらタブの径方向内側に面する表面がそれぞれ、（反作用側部分の径方向外側縁部に位置する）径方向外側に面する負荷当接パッド１５６及び１５８に当接することになる。

ブレーキ組立体１０で締付け負荷が締付け負荷当接部４４によってもたらされるのとまったく同じように、この場合は負荷が締付け負荷当接部１４４によってもたらされることが理解されよう。しかし、ブレーキ組立体１１０では、摩擦トルクは、背板１４６から、リブ１７５の縁部１７６又は１７７を介して、摺動キャリパの溝１５４のトルク反作用当接部１７１又は１７２に伝達される。車体外側パッドのトルク反作用負荷は、次いで、ブレーキディスクの作動装置側に位置するピン１６３及び１６４を介してキャリアに伝達される。

また、パッドの径方向（又は垂直方向）の負荷が、タブ１７８及び１７９を介して、キャリパ１１２の径方向負荷当接パッド１５６及び１５８に伝達される。これらの径方向負荷は、次いでピン１６３及び１６４を介してキャリアに伝達される。

特に、車体外側の背板１４６の周方向端部１７３及び１７４は、キャリパにトルク負荷を伝達する際に何の役割も果たさない。このような構成では、キャリパの周方向端部１７３及び１７４の領域にトルク反作用当接部を設ける必要がないので、キャリパを設計する際に、この領域での自由度が増す。

図２から考えると、車両が前進しているときにブレーキがかけられると、車体外側のブレーキパッドトルク負荷がトルク反作用当接部４０に伝達されることになるが、これは、その当接部４０がキャリア腕部３４に相対的に近く、キャリア腕部３６からは相対的に離れているので、キャリア腕部３６がブレーキトルクのほとんどを車体外側ブレーキパッドから車軸に伝達することになることが分かる。逆に、車両が後進しているときにブレーキがかけられると、キャリア腕部３４がブレーキトルクのほとんどを車軸に伝達することになる。図５から考えると、径方向に向いた溝１５４は、架橋腕部１２０及び１２２から等間隔に配置されているのが分かる。このため、これらの架橋腕部は、車体外側ブレーキパッドのトルク負荷を等しく分担して車軸に伝達する。

図４及び５に移ると、車体内側ブレーキパッド１３０は、車体外側ブレーキパッド１３２と同一である。しかし、この場合は、車体内側ブレーキパッド１３０からのトルク負荷は、ブレーキディスクの回転方向に応じて、トルク反作用当接部１６６及び１６７に適切に当接する周方向の端部１７３及び１７４によって、キャリアに直接伝達される。したがって、車体内側ブレーキパッド１３０の径方向に向いたリブ１７５は冗長である。好都合には、リブ１７５は、凹部１６５内に位置するので係合されることはなく、ピストン１６０の動作を妨げることはない。

車体内側ブレーキパッド１３０からの径方向（垂直方向）の負荷は、背板の径方向内側縁部を介して、キャリア１１４の径方向負荷当接部１６８及び１６９に直接伝達される。したがって、車体内側ブレーキパッド１３０のタブ１７８及び１７９は冗長であるが、好都合にはピストン１６０の車体外側に位置し、したがって接触することはなく又はその他の方法でピストン１６０の動作を妨げることもない。

他方のパッド（車体内側パッド）からのトルク負荷はキャリアに直接伝達され、キャリパを介しては伝達されないので、ピン１６３及び１６４は、一方のパッド（車体外側パッド）からのみトルク反作用負荷を受けることが理解されよう。

架橋腕部が各ブレーキパッドの長さよりも広い間隔を置いて配置されるので、車体外側パッドの径方向に向いたリブ１７５は、キャリパの邪魔をせずに（ｄｉｓｔｕｒｂ）窓１２８から車体外側パッドを取り外せるように形成されることが理解されよう。同様に、車体内側パッド１３０も、キャリパの邪魔をせずに窓１２８から取り外すことができる。したがって、本発明は、摺動キャリパを取り外すか又は他の方法で邪魔をせずにブレーキパッドを取り外して交換でき、かつキャリパの車体外側ブレーキパッドの周方向各端部付近の設計を自由にできるブレーキ組立体を提供する。

したがって、本発明の一実施形態では、車体外側パッドの制動トルク負荷が１つの機構（ｆｅａｔｕｒｅ）（径方向に向いたリブ）を介してキャリパに伝達され、車体内側パッドの制動トルク負荷が異なる機構（ブレーキパッドの周方向各端部）を介してブレーキ組立体（キャリア）に伝達される、２つの同一のブレーキパッドを有するブレーキ組立体が提供される。

車体外側パッドからと車体内側パッドからとで異なる方式で制動トルク負荷を伝達することによって、設計の自由度が増す。
図６〜１２は、本発明で使用するブレーキパッド背板の様々な実施形態を示す。

図６については、上記で詳細に述べた通りである。パッドの主本体部は、厚さｔを有し、通常は６〜９ミリメートルである。一方、リブ領域のパッド厚Ｔは、通常は１０〜１８ミリメートルでよい。リブ１７５は、背板の残りの部分と一体に鋳造することができ、あるいは、別個の構成部品として形成して、好ましくは溶接又はボルトによって背板の主本体部に固定することもできる。

図１０の背板２４６のリブ２７５も、この点に関して同様である。背板２４６は、背板１４６のタブ１７８及び１７９の機能を果たす、中央に配設された単一のタブ２７８を含む。他の実施形態では、タブ２７８は、ボルト１５２がその中を通る孔を含んでもよく、それによって、タブ２７８をキャリパとパッド保持器１５０の端部の間に挟んで、パッド保持器の端部と車体外側パッドをともにキャリパに固定することができる。

図７及び８の背板３４６は、プレス操作によって形成された半剪断加工されたリブ３７５を有する。
図９の背板４４６のリブ４７５もまた、プレス加工によって形成される。

図１２の背板５４６のリブ５７５は、背板の主本体部から折り曲げた複数のタブ５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８Ｄとして形成される。各タブは、ブレーキディスクの回転軸に対してそれぞれ異なる半径距離の所に配置される。

図１１の背板６４６のリブ６７５もやはり、背板の主本体部から折り曲げた複数のタブによって形成される。しかし、この場合は、タブは対をなして設けられ、各対がディスクの回転軸に対してほぼ同じ半径距離の所に配置される。

図１７〜２０は、タブ１７８に類似するが、凹部１９０が半剪断加工によって設けられた変形形態１７８Ａを示す。ブレーキパッドばね１９１は、凹部１９０にはまり込む凸部１９２を含み、それによって、ばね１９１がブレーキパッドに対して適正に配置されることになる。図１７〜２０に示されるように、ブレーキばねの凸部はブレーキパッドの凹部と係合する。代替実施形態では、ブレーキパッドの凸部がブレーキばねの凹部と係合して、同じ機能を果たす。

図１５及び１６は、本発明による摺動キャリパ７１２の代替実施形態を示す。これらの図では、キャリパ１１２の径方向負荷当接パッド１５６及び１５８が削除され、１対の突起部７８１（そのうちの１つだけを示す）で置き換えられており、その径方向外側に面する表面７８２が径方向負荷当接部として働くことを除いて、摺動キャリパ１１２と同じである。したがって、車体外側パッド背板７４６には、タブ１７８、１７９又は２７８と同等の折り曲げたタブは必要でない。突起部７８１は、摺動キャリパ本体と一体に鋳造される。あるいは、別個の当接部８８１を設けて（図１３参照）、ボルト８８３で摺動キャリパ８１２に固定することもできる。あるいは、ピン９８１を摺動キャリパ９１２の孔に固定することもできる（図１４参照）。

上述のように、従来技術の作動装置側ブレーキパッド３０と反作用側ブレーキパッド３２は、同一である。同様に、ブレーキパッド１３０と１３２は同一である。車体内側と車体外側で同一のブレーキパッドを有するブレーキ組立体を設計することによって、部品の種類が減少するだけでなく、パッドがブレーキ組立体に誤ってはめ込まれる可能性も低減する。同一のブレーキパッドは、本質的に互いに交換可能である。あまり好ましくはないものの、同一ではないが、それでもやはり互いに交換可能なブレーキパッドを使用することも可能である。

「互いに交換可能」という用語は、本発明に従って２つのブレーキパッドをブレーキ組立体にはめ込む際に用いるとき、２つの互いに交換可能なブレーキパッドのうちの第１のパッドを、車体内側又は車体外側にはめ込むとともに２つの互いに交換可能なブレーキパッドのうちの第２のパッドを車体内側及び車体外側のうち他方の側にはめ込むことができ、作動装置の動作によって、それら２つの互いに交換可能なブレーキパッドがはめ込まれたどちらの側にもブレーキがかけられるという意味であることを理解されたい。

したがって、ブレーキ組立体のいくつかの設計は、同一でないとはいえ、本発明とは無関係な軽微な点でしか異ならないブレーキパッドを有する。すなわち、ブレーキパッドのいくつかは、車体内側ブレーキパッドの摩擦材料に電気磨耗指示計が埋め込まれるが、車体外側パッドにはそのような磨耗指示計を含まない。代替の設計では、車体内側ブレーキパッドの摩擦材料に、磨耗指示器を収容するための孔を予め穿設することもでき、車体外側ブレーキパッドはそのような孔を設けない。あるいは、車体内側ブレーキパッドに、磨耗指示計の固定に関連する突起部もしくは凹部、又はそのような磨耗指示計に至る電気リード線を設けることもでき、車体外側ブレーキパッドには同様の機構は設けない。２つのブレーキパッドで摩擦材料の厚さが異なってもよく、又はブレーキパッド背板の厚さが異なってもよい。そのようなパッドは、同一ではないものの、本発明ではそれでもやはり互いに交換可能とすることができる。

後で分かるように、いくつかの従来技術の設計では、１つ又は複数のピストンが車体内側ブレーキパッドの背面に局所的に締付け力を加えることにより、締付け負荷が車体内側ブレーキパッドに加えられる。車体外側ブレーキパッドの背面に加えられる締付け負荷は、一般に（ｇｅｎｅｒａｌｌｙ）とても局所的なものではない。このため、車体内側ブレーキパッドに負荷分散機構を設けるが、車体外側ブレーキパッドにはそのような機構が必要でないことが知られている。特に、車体内側ブレーキパッドは、車体外側ブレーキパッドに比べてより厚い背板を備えることがある。あるいは、作動装置ピストンと作動装置側ブレーキパッドとの間に別個の負荷分散板を挿入することもでき、キャリパの反作用側にはそのような分散板は必要でない。そのような分散板を本発明とともに用いる場合、分散板は、車体内側ブレーキパッド背板の凸部を受ける凹部を含むことができる。

図２２〜２６は、ブレーキ組立体３１０’の他の実施形態を示す。これらの図では、ブレーキ組立体１１０と同じ構成部品には２００’を加えた番号が付されている。
この場合は、径方向負荷当接パッド３５６’及び３５８’が、ブレーキパッド背板の下側縁部３９３’の径方向車体内側に設けられる。

上述のように、欧州特許第０７５２５４１号は、ブレーキパッドがうっかり逆さまにはめ込まれることのないシステムを提供する。本発明もまた、ブレーキパッドが逆さまにはめ込まれないように保証する以下のような方策を提供する。

図２７は、ブレーキ組立体３１０’の（図２４と同じ方向から見た）概略平面図を示す。ピストン３６０’が完全に引っ込んだ位置で示され、すなわち、ブレーキパッドが磨耗するにつれてそれらパッドの通常の作動位置を調整するためのピストン３６０’に連結された調整機構３９７’を巻き戻すか又は調整解除することにより、ピストンと締付け負荷当接部３４４’との間隔Ｄを最大にしてある。ブレーキパッド３３０’及び３３２’は、新しいブレーキパッド、すなわち磨耗していないブレーキパッドである。ブレーキパッドはそれぞれスラスト面３９４’を有し、その面は、車体内側ブレーキパッド３３０’に関しては、ピストン３６０’の頭部（締付け負荷当接部）によって係合され、車体外側ブレーキパッド３３２’に関しては、締付け負荷当接部３４４’によって係合される。各ブレーキパッドはまた、摩擦材料製の摩擦面３９５’を有する。各ブレーキパッドは、スラスト面３９４’と摩擦面３９５’との間隔ｄ１を有する。各ブレーキパッドはまた、摩擦面３９５’とそれとは反対側に面する径方向に向いたリム３７５’の間で画定される最大厚ｄ２を有する。したがって、リブ３７５’の厚さｄ３は、間隔ｄ２から間隔ｄ１を差し引いた間隔に等しい。ディスク３２４’の厚さはｄ４である。

ブレーキ組立体３１０’の設計は、Ｄがｄ１とｄ２とｄ４とを足し合わせた値よりも小さくなっており、したがって、ブレーキパッドの一方又は両方を誤って逆さまにはめ込む、すなわち、背板をディスクに面してはめ込んだ状態ではキャリパを完全に組み立てることは不可能であることが理解されよう。これは、ブレーキパッドの１つを逆さまに取り付けるには、ｄ１とｄ２とｄ４とを足し合わせた空間が必要となるからである。したがって、突出したリブ３７５’を背板に設けることで、パッドが逆さまにはめ込まれた場合には、リブ厚（ｄ３）が実質的に、ブレーキパッドの実際の厚さを増すことになる。というのは、パッドが正しくはめ込まれた場合、リブ厚は径方向に向いた溝３５４’又は２つのピストン３６０’の間に収容されるが、パッドが逆さまにはめ込まれた場合には、リブがディスクの平坦面に当接することになるからである。

本発明を摺動キャリパブレーキに関して説明してきた。本発明は、摺動ディスクを有する固定キャリパブレーキにも等しく適用可能である。そのような構成を図２８に示す。この図では、キャリパ１１２”は、キャリパ１１２”と同様であるが、この場合はキャリパ１１２”が軸１７０”に固定されているので軸方向に移動できない点だけが異なる。この場合は、ディスク１２４”はハブ１１３”のキー溝に摺動可能に取り付けられる。この場合は、作動装置が作動すると、車体内側ブレーキパッド（図示せず）がブレーキディスク１２４”の方に移動し、次いで、ブレーキディスクがそのスプライン（図示せず）に沿って摺動し、車体外側ブレーキパッド（図示せず）の方に移動する。

ブレーキ組立体１１０、３１０’、及び１１０”はすべて、片側から作動されるブレーキ組立体であることを理解されたい。これらのブレーキ組立体に連結される作動装置は、どの場合もブレーキディスクの車体内側にある。

作動装置ピストン１６０の動作は周知である。作動装置ピストンのある特定の実施形態の完全な説明としては、米国特許第６４３５３１９号を参照されたい。作動装置が動作すると、作動装置ピストン１６０が周方向に離れた２つの位置で、連結されたブレーキパッド背板に軸方向の負荷を加えることが理解されよう。これによって、径方向に向いたリブ１７５を収容する空間ができる。本発明は、軸方向の力が、周方向に間隔を置いて位置する２つの当接部を介して加えられ、それによって、径方向に向いたリブ又は他の凸部を据えることができる空間が設けられるどんな作動装置機構にも等しく適用可能である。

周知のブレーキ組立体の等角図である。 図１の部分拡大図である。 本発明によるブレーキ組立体の図である。 本発明によるブレーキ組立体の別の図である。 本発明によるブレーキ組立体の他の図である。 本発明によるブレーキ組立体の他の図である。 本発明で使用するブレーキ背板の代替実施形態を示す図である。 本発明で使用するブレーキ背板の別の代替実施形態を示す図である。 本発明で使用するブレーキ背板の他の代替実施形態を示す図である。 本発明で使用するブレーキ背板のさらに他の代替実施形態を示す図である。 本発明で使用するブレーキ背板のさらに他の代替実施形態を示す図である。 本発明で使用するブレーキ背板のさらに他の代替実施形態を示す図である。 本発明のブレーキ組立体で使用する代替キャリパの等角図である。 本発明のブレーキ組立体で使用する代替キャリパの等角図である。 本発明のブレーキ組立体で使用する代替キャリパの等角図である。 本発明のブレーキ組立体で使用する代替キャリパの等角図である。 本発明に従ってブレーキパッドばねがブレーキ組立体のいくつかの構成部品と相互作用する（ｉｎｔｅｒａｃｔ）方式を示す図である。 本発明に従ってブレーキパッドばねがブレーキ組立体のいくつかの構成部品と相互作用する方式を示す図である。 本発明に従ってブレーキパッドばねがブレーキ組立体のいくつかの構成部品と相互作用する方式を示す図である。 本発明に従ってブレーキパッドばねがブレーキ組立体のいくつかの構成部品と相互作用する方式を示す図である。 周知のブレーキ組立体のさらなる例を示す図である。 本発明による他のブレーキ組立体を示す図である。 本発明による他のブレーキ組立体を示す他の図である。 本発明による他のブレーキ組立体を示す他の図である。 本発明による他のブレーキ組立体を示すさらに他の図である。 図２２のブレーキキャリパで使用するブレーキパッドの等角図である。 図２２のブレーキ組立体のいくつかの構成部品の概略平面図である。 本発明によるブレーキ組立体の他の実施形態の概略図である。

符号の説明

１０ ブレーキ組立体 １２ 摺動キャリパ
１４ キャリア １６ 空気室
１８ 作動装置ハウジング ２０、２２ 架橋腕部
２４ ブレーキディスク ２６ 反作用側部分
２８ 窓
３０ 作動装置側（車体内側）ブレーキパッド
３２ 反作用側（車体外側）ブレーキパッド
３４、３６ キャリア腕部 ３８ キャリア反作用側部分
４０、４１ トルク反作用当接部 ４２、４３ 径方向負荷当接部
４４ 締付け負荷当接部 ４６ 背板
４８ 摩擦材料 ５０ パッド保持器
５４ パッドばね １１０ ブレーキ組立体
１１２ 摺動キャリパ １１４ キャリア
１１８ 作動装置ハウジング １２０、１２２ 架橋腕部
１２８ 窓 １３０ 車体内側ブレーキパッド
１３２ 車体外側ブレーキパッド １４４ 締付け負荷当接部
１４６ 背板 １５０ パッド保持器
１５２ ボルト １５４ 溝
１５６、１５８ 径方向負荷当接パッド １６０ ピストン（タペット組立体）
１６１、１６２ 孔 １６３、１６４ ピン
１６５ 凹部
１６６、１６７、１７１、１７２ トルク反作用当接部
１６８、１６９ 径方向負荷当接部 １７０ 車軸
１７３、１７４ 周方向端部 １７５ リブ
１７６、１７７ 縁部 １７８、１７９ タブ
１７８Ａ タブ変形形態 １９０ 凹部
１９１ ばね １９２ 凸部
２４６ 背板 ２７５ リブ
２７８ タブ ３４６ 背板
３７５ 半剪断リブ ４４６ 背板
４７５ リブ ５４６ 背板
５７５ リブ ５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８Ｄ タブ
６４６ 背板 ６７５ リブ
７１２ 摺動キャリパ ７４６ 背板
７８１ 突起部 ７８２ 表面
８１２ 摺動キャリパ ８８１ 当接部
８８３ ボルト ９１２ 摺動キャリパ
９８１ ピン ２１０’ ブレーキ組立体
２１１’ 車両車軸 ２１３’ 回転ハブ
２１４’ キャリア ２１５’ ボルト
３１０’ ブレーキ組立体 ３２４’ ブレーキディスク
３３０’ 車体内側ブレーキパッド ３３２’ 車体外側ブレーキパッド
３４４’ 締付け負荷当接部 ３５４’ 溝
３５６’、３５８’ 径方向負荷当接パッド
３６０’ ピストン ３７５’ リブ
３９３’ 縁部 ３９４’ スラスト面
３９５’ 摩擦面 ３９７’ 調整機構
１１０” ブレーキ組立体 １１２” キャリパ
１１３” ハブ １２４” ブレーキディスク
１７０” 軸

Claims (20)

1. 周方向に間隔を置いて配置された２つの架橋腕部によって第１の側部分が第２の側部分に連結されたキャリパと、
   互いに交換可能であり、それぞれが第１及び第２の周方向端部を有し、それぞれが前記第１及び第２の周方向端部から離れた第１の構成体を有する、第１及び第２のブレーキパッドとを含み、
   前記第１のブレーキパッドは、前記第１のブレーキパッドから前記第１の側部分に制動トルク負荷を伝達するために、前記第１のブレーキパッドの前記第１の構成体が前記第１の側部分の第２の構成体と係合して、前記第１の側部分にはめ込まれ、
   前記第２のブレーキパッドは、前記第２のブレーキパッドから前記ブレーキ組立体に制動トルク負荷を伝達するために、前記第２のブレーキパッドの前記第１及び第２の周方向端部が前記ブレーキ組立体のそれぞれの第１及び第２の周方向に間隔を置いて配置された当接部と係合して、前記第２の側部分にはめ込まれた、ブレーキ組立体。
2. 前記第１の構成体が、前記ブレーキパッドの前記周方向両端部の間のほぼ中間に設けられる、請求項１に記載のブレーキ組立体。
3. 前記第１の構成体が凸部である、請求項１又は２に記載のブレーキ組立体。
4. 前記第１の構成体がほぼ径方向に向いたリブである、請求項３に記載のブレーキ組立体。
5. 前記径方向に向いたリブが前記ブレーキパッドの背板とともに鋳造されている、請求項４に記載のブレーキ組立体。
6. 前記径方向に向いたリブが、別個の構成部品として形成され、次いで前記ブレーキパッドの背板に好ましくは溶接又はボルトによって固定されている、請求項４に記載のブレーキ組立体。
7. 前記径方向に向いたリブが、前記ブレーキパッドの背板を半剪断することによって形成される、請求項４に記載のブレーキ組立体。
8. 前記ブレーキ組立体が、前記第２の側部分に取り付けられた作動装置によって片側から作動され、前記作動装置が前記第２のブレーキパッドに軸方向に力を加え、それによって前記第２のブレーキパッドを前記第１のブレーキパッドの方に移動させるように動作可能である、請求項１から７のいずれかに記載のブレーキ組立体。
9. 前記作動装置が、周方向に間隔を置いて配置された２つの当接部を介して前記力を前記第２のブレーキパッドに加え、前記第２のブレーキパッドの前記第１の構成体が周方向に、周方向に間隔を置いて配置された前記２つの当接部の間に位置する、請求項８に記載のブレーキ組立体。
10. 前記キャリパがキャリアに摺動可能に取り付けられ、使用時には前記キャリアが関連する車両の懸架装置の構成部品に固定される、請求項１から９のいずれかに記載のブレーキ組立体。
11. 前記第１及び第２の周方向に間隔を置いて配置された当接部が前記キャリア上に設けられる、請求項１０に記載のブレーキ組立体。
12. 前記作動装置によって加えられる前記力が、前記キャリパを軸方向に移動させる反作用力を生じ、それによって前記第１のブレーキパッドを前記第２のブレーキパッドの方に移動させる、請求項１０又は１１に記載のブレーキ組立体。
13. 前記キャリパが、関連する車両の懸架装置の構成部品に軸方向に固定して取り付けられる、請求項１から９のいずれか一項に記載のブレーキ組立体。
14. 前記第１及び第２の周方向に間隔を置いて配置された当接部が前記キャリパ上に設けられる、請求項１３に記載のブレーキ組立体。
15. 前記第１のブレーキパッドと前記第２のブレーキパッドの間に配置されたブレーキディスクを含み、前記作動装置によって加えられる前記力によって、前記第２のブレーキパッドが前記ブレーキディスクを前記第１のブレーキパッドの方に移動させる、請求項１３又は１４に記載のブレーキ組立体。
16. 前記架橋腕部が、前記第１のブレーキパッドの前記第１の周方向端部と前記第２の周方向端部との間の間隔よりも大きい間隔を置いて配置され、前記架橋腕部が、前記第２のブレーキパッドの前記第１の周方向端部と前記第２の周方向端部との間の間隔よりも大きい間隔を置いて配置され、それによって前記各ブレーキパッドを前記キャリパに径方向に挿入するとともに前記キャリパから径方向に取り外すことが可能となる、請求項１から１５のいずれかに記載のブレーキ組立体。
17. 前記第１のブレーキパッドと前記第２のブレーキパッドの間に配置されたブレーキディスクを含み、前記第１のブレーキパッドが、その一方の側に第１の摩擦材料が取り付けられかつその他方の側に前記第１の構成体の前記１つが取り付けられ、前記第１の摩擦材料が前記ディスクに面する第１のブレーキパッド背板を有し、前記第２のブレーキパッドが、その一方の側に第２の摩擦材料が取り付けられかつその他方の側に前記第１の構成体の前記１つが取り付けられ、前記第２の摩擦材料が前記ディスクに面する第２のブレーキパッド背板を有し、
    前記ブレーキ組立体が、前記第１及び第２のブレーキパッドの１つを前記キャリパに組み込んだ状態で、前記第１及び第２のブレーキパッドの他方を、前記１及び第２のブレーキパッドの前記他方の前記ブレーキパッド背板が前記ディスクに面するようには組み込むことができないように構成される、請求項１から１６のいずれかに記載のブレーキ組立体。
18. 前記ブレーキパッド背板が、前記他方の側のスラスト面及び前記摩擦材料の摩擦面を備え、それによって前記スラスト面と前記摩擦面との間でパッド厚（ｄ１）を画定し、
    凸部として設けられた前記第１の構成体が凸部厚（ｄ３）を有し、
    前記ブレーキディスクがディスク厚（ｄ４）を有し、
    前記ブレーキ組立体が、前記摩擦材料が磨耗するにつれて前記ブレーキパッドの移動位置を調整するように調整可能な調整機構を含み、
    前記調整機構が、前記第２のブレーキパッドの前記スラスト面と係合する締付け負荷当接部を備え、前記第１の部分が、前記第２のブレーキパッドの前記スラスト面と係合する締付け負荷当接部を備え、
    前記調整機構の前記締付け負荷当接部と前記第１の部分の前記締付け負荷当接部とである間隔が画定され、前記間隔が調整可能であり、最大間隔（Ｄ）及び最小間隔を有し、
    前記第１のブレーキパッドの前記パッド厚（ｄ１）と、前記第２のブレーキパッドの前記パッド厚（ｄ１）と、前記凸部厚（ｄ３）と、前記ディスク厚（ｄ４）とを足し合わせた間隔が、最大間隔（Ｄ）よりも大きい、請求項１７に記載のブレーキ組立体。
19. 第１及び第２の周方向に間隔を置いて配置された端部を有するほぼ円弧形のブレーキパッド背板と、前記ブレーキパッド背板の第１の側に取り付けられかつ前記第１の周方向に間隔を置いて配置された端部と前記第２の周方向に間隔を置いて配置された端部との間にほぼ円弧形に延在する摩擦材料と、前記ブレーキパッド背板の前記第１の側とは反対側の第２の側から突出しかつ前記第１の周方向端部及び前記第２の周方向端部からほぼ等間隔に配置された、ほぼ径方向に向いたリブとを備えるブレーキパッド。
20. ブレーキ組立体を組み立てる方法であって、
    前記第１及び第２のブレーキパッドが、一方の側に取り付けられた摩擦材料と、他方の側に取り付けられた締付け負荷当接部とを備え、前記摩擦材料が摩擦表面を有し、それによって前記締付け負荷当接部と前記摩擦表面との間でパッド厚（ｄ１）を画定する、請求項１に記載のブレーキ組立体を提供するステップと、
    前記第１の構成体を厚さ（ｄ３）を有する凸部として提供するステップと、
    ブレーキディスク厚（ｄ４）を有するブレーキディスクを提供するステップと、
    前記摩擦材料が磨耗するにつれて前記ブレーキパッドの作動位置を調整するように調整可能な調整機構を提供するステップと、
    前記調整機構を完全に調整解除して、幅（Ｄ）の空間を提供するステップであって、
    前記第１のブレーキパッドの前記パッド厚（ｄ１）と、前記第２のブレーキパッドの前記パッド厚（ｄ１）と、前記凸部厚（ｄ３）と、前記ブレーキディスク厚（ｄ４）とを足し合わせた間隔が、幅（Ｄ）よりも大きくなるステップと、
    前記第１及び第２のブレーキパッドと前記ブレーキディスクとを前記空間に組み込むステップとを含む、ブレーキ組立体を組み立てる方法。

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