JP3904604B2 - モジュール式ディスクブレーキおよびその作動レバー - Google Patents
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Description
この発明は、ディスクブレーキ用作動レバー(actuator lever)、作動レバーを組み込んだモジュール式アッセンブリ、および上記作動レバーを組み込んだディスクブレーキに関する。
さらに詳細には、この発明は、流体制御型ブレーキ付与手段、特に、エア作動式ダイヤフラムシリンダの形態のブレーキ付与手段によって作動されるタイプの、ディスクブレーキ用作動レバー、作動レバーを組み込んだモジュール式アッセンブリ、および上記作動レバーを組み込んだディスクブレーキに関する。
エア作動式ディスクブレーキ(pneumatically operated disc brakes)の既知の構造では、その基本構造は、環状ブレーキディスクを有し、このブレーキディスクの一方側にブレーキパッドを介してブレーキ力を作用させる作動機構を含むクランプ部材、すなわちキャリパが、その環状ブレーキディスクに跨っている。このクランプ部材、すなわちキャリパは、ブレーキディスクの軸方向にスライド可能なようにトルク排除部材(torque taking member)に取り付けられており、これにより、上述のブレーキパッドがブレーキディスクの一方側に押し付けられたときに、クランプ部材／キャリパがブレーキディスクの軸方向にスライドして、他方のブレーキパッドをブレーキディスクの他方側に押し付け、そうして、ブレーキ動作が達成される。これらのブレーキパッドは、通常は、車両に強固に固定された上記トルク排除部材に担持されている。
既知のタイプのエア作動式ディスクブレーキ構造においては、ブレーキ付与手段は、このブレーキ付与手段のチャンバからピストンロッドを延出させた状態でピストンを組み込んであり、このピストンが回動レバー(pivotal lever)と係合している。あの構造においては、この回動レバーは、上記ピストンロッドから遠い側の端部領域に、適当なベアリング内に置かれた支持曲面を有しており、当該ベアリングは、その支持曲面と当該ブレーキ構造の固定表面との間に配置されている。このレバーの他方端領域の一部には、円柱状ロッド形状、すなわちローラ形状の力伝達部材(force transmitting member)が備えられており、この力伝達部材は、上記レバーの他端領域の相補チャネル(complimentary channel)内に配置されており、このチャネルは、円柱状力伝達部材と当該チャネルの表面との間に配置された、適当なベアリング、たとえば、独占権のあるＰＶＤＦ、ＰＴＦＥおよび鉛の組成物(a proprietory PVDF,PTFE and lead composition)を有しており、力伝達部材は、通常は、当該チャネル内で、その長手方向軸まわりに回動自在となっている。このような構造の１つは、WO-A-92/07202に記述されている。
このチャネルは、上記レバーの他端領域の回動軸とは、軸がオフセットされるように配置されていてもよい。すわなわち、円柱状力伝達部材の曲率中心は、レバーの上記他端領域の曲面の曲率中心から離れている。この円柱状力伝達部材は、適当な調節機構との共働により長さ調節が可能で、かつ軸方向移動が可能なタペット(tappet)と係合しており、このタペットは、上述の最初の摩擦パッドに対して、直接または他の部材を介して作用する。したがって、レバーを上記曲面まわりに回動させることにより、力伝達部材がタペットを押し、このタッペットが上述の最初のブレーキパッドをブレーキディスクの一方側に対して押し付ける。そして、クランプ部材／キャリパがブレーキディスクの軸方向にスライドし、ブレーキディスクの他方側に上記他方のブレーキパッドを押し付ける。
上述のタイプのブレーキは、回動レバーに結合された調節機構とともに、１つ以上の長さ調節可能なタペットを有していてもよいが、通常は２つの長さ調節可能なタペットを有しており、これにより、タペットの長さを調節して、パッドの摩耗を補償することができる。この調節アッセンブリは、一方のタペットに対して作用し、このタペットは、均等な調節のために、他方のタペットに結合されている。
組立時において、ピストンロッドを作動レバーの一方端に係合させながらダイヤフラム／ピストンブレーキ付与手段をブレーキ構造に取り付けることは、基本的に非常に簡単であるのに対し、適切なベアリングを伴うレバー、力伝達部材、ならびにタペットおよび調節機構の組立および構造は、極めて複雑で、かつ、高価な製造作業を要する。そこで、この発明の目的は、構造を簡単にし、改良された形態の調節機構を提供することである。
この発明の第１の態様によれば、長尺部材を含み、この長尺部材の一端は、使用時に、ブレーキ付与手段と係合されるようになっており、上記部材の他端領域は、部分円筒曲面を有するカム部を有し、上記部分円筒曲面は、その曲率中心を通り、上記長尺部材の長手方向軸と交差する長手方向軸を有し、上記他端領域は、さらに、上記部分円筒曲面から離れた領域に形成された部分円筒チャネルを有し、この部分円筒チャネル内に長尺円柱状力伝達部材がチャネルの外方に向かって放射状に延びて配置されており、この円柱状力伝達部材は、上記部分円筒面の長手方向軸と平行であり、かつ、上記チャネルの両端において、上記レバーに形成された凹所内に位置し、上記力伝達部材を上記レバーの適所に保持するための両端領域を有する、ディスクブレーキ用作動レバーが提供される。
この発明の好ましい実施形態においては、上記円柱状力伝達部材と上記チャネルとの間に、上記チャネル内での上記力伝達部材の長手方向軸まわりの回転を許容するためのベアリング、たとえば、独占権のあるＰＶＤＦ、ＰＴＦＥおよび鉛の組成物(a proprietory PVDF, PTFE and lead composition)が配置されている。さらに、上記カム部に隣接して、上記円柱状カム部の一経路に沿う一連の歯が備えられており、これらの歯が、使用時に、摩擦パッドの摩耗を補償するための調節器を動作させるために用いられる。
この発明の他の態様によれば、長尺部材を含み、この長尺部材の一端は、使用時に、ブレーキ付与手段と係合されるようになっており、上記長尺部材の他端領域は、上記長尺部材から反対方向に向かって横方向に延びた２つのカム部を有し、各カム部は、部分円筒面を有し、この部分円筒面は、互いに同軸であり、それらの共通の長手方向軸は、上記長尺部材の長手方向軸に交差して延びており、各カム部は、上記部分円筒面から離れた領域に形成された部分円筒チャネルを有し、長尺円柱状部材が、各チャネル内に配置され、かつ、このチャネルから外方向に向かって放射状に延びており、各チャネルおよび円柱状力伝達部材の軸は、上記部分円筒面の長手方向軸に平行であり、各円柱状力伝達部材は、上記チャネルの両端において、上記レバーに形成された凹所に配置された両端部領域を有し、これにより、上記レバーの各チャネル内で各力伝達部材を適所に保持している、ディスクブレーキ用作動レバーが提供される。
好ましい実施形態においては、一方の凹所は上記長尺部材に円筒状盲穴として形成されており、力伝達部材を保持するための他方の凹所は、上記カム部の延長部に円筒穴として形成されており、上記円筒穴および上記盲穴は互いに同軸で、かつ、上記チャネルとも同軸である。これにより、組み立てに際し、円柱状力伝達部材を、上記チャネルに沿って上記円筒穴を軸方向に挿通して上記盲穴に係合することができ、こうして、一端領域が上記盲穴によって保持され、その後、上記力伝達部材の他端が上記円筒穴に保持される。輸送および初期組立時には、円筒穴を閉じて、力伝達部材を適所に保持するために、たとえば、プラスチック製プラグまたはゴム製プラグなどのプラグを、円筒穴に配置することができる。
さらに、レバーアーム、すなわち、上記長尺部材は、好ましくは、ほぼ三角形構造物として形成され、この長尺部材の上記一端領域が上方の角部領域に配置され、横方向カム部が下方の２つの角部領域のそれぞれから互いに反対方向に突き出ている。このほぼ三角形構造物には、そのほぼ中央領域に、パッド摩耗を補償するための調節器の中央配置のために、開口が形成されている。
また、ギア歯がレバーの中央領域、すなわち２つのカム部の間に配置されていて、この歯が各カム部の曲面の一般経路(general path)に沿っており、使用時に、これらの歯が、調節レバーの回動に伴ってブレーキ調節器を作動させるようになっていることが好ましい。
この発明のさらに他の態様によれば、ディスクブレーキ用モジュール式アッセンブリであって、使用時に、ディスクブレーキのクランプ部材に固定されるようにされたカバープレートを含み、このプレートは、作動レバー用の支持曲面を有し、作動レバーは、長尺部材を含み、この長尺部材の一端は、使用時に、ブレーキ付与手段と係合されるようになっており、上記長尺部材の他端領域は、部分円筒曲面を有するカム部を有し、上記部分円筒曲面は、その曲率中心を通り、上記レバーの長手方向軸と交差する長手方向軸を有し、上記他端領域は、さらに、上記部分円筒曲面から離れた領域に形成された部分円筒チャネルを有し、この部分円筒チャネル内に長尺円柱状力伝達部材がチャネルの外方に向かって放射状に延びて配置されており、上記チャネルおよび上記円柱状力伝達部材の軸は、上記部分円筒面の長手方向軸と平行であり、上記円柱状力伝達部材は、上記チャネルの両端において、上記レバーに形成された円筒凹所内に位置し、上記力伝達部材を上記レバーの上記チャネル内の適所に保持するための両端領域を有する、ディスクブレーキ用モジュール式アッセンブリが提供される。
この発明のさらに他の態様によれば、ディスクブレーキ用モジュール式アッセンブリであって、使用時に、ディスクブレーキのクランプ部材に固定されるようにされたカバープレートを含み、このカバープレートは、作動レバーを支持するための２つの支持曲面を有し、上記作動レバーは、長尺部材を含み、この長尺部材の一端は、使用時に、ブレーキ付与手段と係合されるようになっており、他端領域は、上記レバーアームから互いに反対方向に向かって横方向に延びた２つのカム部を有し、各カム部は、部分円筒面を有し、この部分円筒面は、上記カバープレートの上記支持曲面に担持されており、上記カム部の共通長手方向軸は、上記長尺部材の長手方向軸に交差して延びており、各カム部は、上記部分円筒面から離れた領域に形成された部分円筒チャネルを有し、長尺円柱状部材が、各チャネル内に配置され、かつ、このチャネルから外方向に向かって放射状に延びており、上記チャネルおよび上記円柱状力伝達部材の軸は、上記部分円筒面の長手方向軸に平行であり、上記円柱状力伝達部材は、各チャネルの両端において、上記レバーに形成された円筒凹所に配置された両端部領域を有し、これにより、上記レバーの上記チャネル内で上記力伝達部材を適所に保持しており、保持手段が、それぞれの曲面がカバープレートのそれぞれの支持曲面に担持されたベアリングと係合した状態のカム部を保持しており、これにより、上記レバーが上記支持曲面まわりに回動自在となっている、モジュール式アッセンブリが提供される。
この発明の当該さらに他の態様の好ましい実施形態においては、力伝達部材をそれぞれ保持しているそれぞれの凹所が、上記長尺部材の一端に配置された円筒盲穴として形成された１つの凹所を含み、他方の凹所はカム部の延長部において円筒穴として形成されており、上記円筒穴および上記盲穴が互いに同軸で、かつ、上記チャネルとも同軸である。これにより、組み立てに際し、上記円柱状力伝達部材を、上記チャネルに沿って、上記カム部の延長部の上記円筒穴を軸方向に挿通させて上記盲穴に係合することができる。こうして、力伝達部材の一端領域が上記盲穴によって保持され、他端領域が上記円筒穴に保持され、保持ディスクおよびスナップリングにより、力伝達部材がその軸方向の適所に保持される。この他、上記カム部、すなわちレバーをレバープレートに固定する上記保持手段が、上記力伝達部材を適所に保持するために、上記円筒穴を横切って、おそらくはその内部に、位置するように設計されてもよく、これにより、保持ディスクおよびスナップリングを不要にすることができる。
好ましくは、１つのカム部と上記長尺部材との間において、一連のギア歯が上記レバー上に備えられており、この歯は、カム部の上記曲面の上記経路に沿っている。これらのギア歯は、上記カバープレートの中央領域に回転自在に取り付けられたギア輪に噛合している。このギア輪は、レバーの回動動作により回転されると、上記カバープレート上に取り付けられ、上記レバーの中央に配置された開口を通って延びる調節器と係合し、この調節器を動作させる。上記レバーの長尺部材は、ほぼ三角形形状を有し、上記調節器を通す中央配置された開口を有している。
このように、この発明の当該さらに他の態様によれば、カバープレートおよび回動作動レバーを有し、作動レバーを回動することにより軸方向に動いて直接または間接に摩擦パッドをブレーキディスクの一方側に押し付ける円筒状タペットに係合している力伝達部材を有する適切な構成のクランプ部材に単にボルトで止めることができるモジュール式アッセンブリが提供される。さらに、上記作動レバーの回動により、上記ギア輪を回動させ、そして、上記調節器を動作させることができ、この調節器の動作は、空動きを有し、好ましくは、巻きばねにより相互結合され、同軸に配置された２つの部分を有し、一方の部分が、空動きのある状態でギア輪によって係合されることが可能であり、他方の部分がそれぞれのタペットに備えられた対応するギアと噛合するギア輪を担持している。これにより、調節器の調整により、パッドの摩耗を補償するための上記２つのタペットの同期調節を行わせることができる。
以下では、添付図面を参照して、この発明を、具体例により、さらに説明する。添付図面中、
図１は、適当なディスクブレーキに組み込まれた本発明の好ましい実施形態の一部切り欠き平面図であり、
図２は、図１のＡ−Ａ線に沿って取った断面図であり、
図３は、カバープレートアッセンブリおよび作動レバーのクランプ部材への取り付けを示し、
図４は、この発明に従って構成されたモジュール式アッセンブリの背面（内面）図であり、
図５は、図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、
図６は、図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図であり、
図７は、図１の実施形態において用いられている調節器の拡大図であり、
図８は、作動レバーをカバープレートに固定している保持手段の拡大図であり、
図９は、他の形態の保持手段を有する、図４のモジュール式アッセンブリの一部の拡大図である。
この発明を組み込んだディスクブレーキは、添付図面に表されており、図１に最もよく示されている。このディスクブレーキは、中心軸まわりに回転自在なブレーキディスクの周縁の一部を跨るクランプ部材１を有しており、このクランプ部材１は、使用時には、当該ディスクブレーキが一部をなす車両に固定的に取り付けられるトルク排除部材７に、スライドピン機構(sliding pin arrangement)５によって、スライド自在に取り付けられている。このクランプ部材１は、アクチュエータ機構９を組み込んであり、このアクチュエータ機構９は、エア式ダイヤフラム／ピストンユニットの形態のブレーキ付与手段（図示せず）によって、一対のタペット１１を、軸方向に移動させて、摩擦パッド１３と係合させ、さらに、この摩擦パッド１３をブレーキディスク３の一方側に対して押し付けるために、動作させることができ、こうして、クランプ部材１は、スライドピン機構５上をスライドして、もう一つの摩擦パッド１５をブレーキディスク３の他方側に対して押し付ける。これにより、ブレーキがかけられる。
添付図面のなかの図１、図２および図３を参照して、上記ブレーキ付与手段（図示せず）は、ピストンロッド（図示せず）がアクチュエータ９の開口１７を通って延び、長尺な作動レバー(actuating lever)２１の一端領域の曲面凹所(curved recess)１９に係合するように、上記クランプ部材に取り付けられている。長尺作動レバー２１の他端領域には、横方向に延びた２つのカム部２３が備えられており、これらのカム部２３は、長尺作動レバー２１の長手方向軸と交差する方向に沿って互いに反対方向に延びている。各カム部２３は、部分円筒面２５を有し、それぞれの表面の曲率中心は、互いに同軸上にある。また、各カム部２３は、上記曲面２５と反対方向に対向する領域に配置された部分円筒チャネル２７を有している。各チャネル２７には円柱状力伝達部材２９が配置されており、これらの間には、ベアリング部材(bearing material)、たとえば、独占権のあるＰＶＤＦ、ＰＴＦＥおよび鉛の組成物(a proprietory PVDF, PTFE and lead composition)からなるベアリングが配置されていて、各力伝達部材２９の一端は、円筒状盲穴３１の形態の凹所において、レバーアーム２１に係合しており、各力伝達部材の他端は、各カム部２３の延長部(extention)３５に備えられた円筒穴３３内に保持されている。上記円筒状盲穴３１および円筒穴３３は、互いに同軸であり、かつ、対応するチャネル２７の曲率中心とも同軸となっており、円柱状力伝達部材は、各穴内において、保持ディスク３４およびスナップリング(circlip)３６（図５参照）により、軸方向に関して適所に保持されている。スナップリング３６は、円筒穴３３の壁面に設けられた環状溝に係合している。このようにして、力伝達部材２９は、チャネル２７内に保持されている。
図１および図５に最も良く示されているように、カバープレート３７に形成された各支持曲面４１にベアリング３９を介して係合しているカム部２３に、レバーアーム２１が取り付けられている。こうして、カム部２３は、支持曲面４１上で回動可能であり、これらのカム部は、カバープレート３７の内面にボルトで固定された保持手段４３によって、このカバープレート３７上の適所に保持されており、この保持手段４３は、それぞれのカム部２３の延長部３５の端部を超えて単に延びている金属フレームの形態を有しており、この保持手段により、カム部２３の回転運動が可能とされている。このように、モジュール式のカバープレート３７およびレバーアーム２１が、この発明に従って形成されており、このアッセンブリは、アクチュエータ９内で作成して簡単に組み立てることができ、これにより、その後のアクチュエータ９の保守(servicing)が容易になり、カバープレートは、単に、何本かのボルト４５によって、クランプ部材１に固定される。
ボルト４５によってモジュール式アッセンブリ３７／２１がアクチュエータ９に固定された状態では、各力伝達部材２９は、全体を１１で示す上記２つのタペットの端部領域４７に対して係合している。各タペット１１の端部領域４７は、硬化材料(hardened material)からなり、この端部領域４７は、タペット１１の残余の部分に対して回動自在に配置されていてもよい。したがって、ブレーキ付与手段（図示せず）の動作の結果としてのレバー２１の方向Ａ（図２参照）への回動動作により、力伝達部材２９は、図２の右側へと動き、タペット１１を軸方向に押し出して摩擦パッド１３をブレーキディスク３の一方側へと押し付けさせる。
パッドの摩耗を補償するために、調節機構が設けられており、この調節機構の配置は図１に明瞭に示されており、その調節器５１の詳細は、図７に拡大して示されている。この調節機構は、レバーアーム２１の回動動作により、空動き機構(a lost motion arrangement)を介して作動される調節器５１を含む。図１および図２から明らかなように、一連にギア歯５３が、一方のカム部２３のレバーアーム２１に近い軸端領域に設けられており、これらのギア歯５３は、カバープレート３７の背面、すなわち内面の中央領域に、ハブ部５５ａによって回転可能に取り付けられた環状ギア輪５５の歯と噛合している。したがって、レバーアーム２１の回動動作により、ギア輪５５が回転する。この環状ギア輪５５の中心を通って、調節器５１の延長部５７（図７参照）が延びており、この延長部は、パッド１３および１５が交換されたときに、それに伴う調整器５１の手動戻し調節(manual return adjustment)を可能にするために、六角形形状を有している。調節器の第１部品５９が延長部５７に隣接しおり、この第１部品５９が有する切り欠き６１には、ギア輪の軸延長部およびハブのアッセンブリ５５，５５ａが、隙間を有して係合しており、この隙間は、調整なしの通常ブレーキングを可能にするために必要な空動きのために設けられている。調節は、かなりの摩耗が生じたときにのみ、それに伴って起こり、そのとき、上記隙間は、ギア輪の回転によって、上記調節器５１の一部品５９を回転させることによって、詰められる。この一部品５９は、円筒形状を有し（図７参照）、その内部において他の部品６５が係合している。この他の部品６５は、大径部を有しており、その外周面は、上記一部品５９の円筒部と同一直径となっている。これらの部品の等しい直径の部分に、巻きばね６７が巻装されており、この巻きばね６７は、これらの部品を一方向へは共に回転させるが、反対の回転方向については、上記一部品５９の上記他の部品６５からの自由回転を許容する。したがって、一方の回転方向においてのみ、調節が行われる。ただし、巻きばね６７は、たとえば強いブレーキ操作期間中などに過調節が行われることを排除するように、ブレーキ作動に伴う所定の負荷でスリップするように設計されている。
上記調節器５１の他の部品６５にはギア輪６９が取り付けられており、このギア輪６９は、図１に示すように、それぞれのタペット４９のギア輪７１と噛合している。したがって、ギア輪６９の回転は、噛合しているギア輪７１の同期回転を生じさせ、このギア輪７１は各タペット１１の外側部品７３に対して相対回転しないように固定されているので、ギア輪７１の回転は上記外側部品７３の長手方向軸まわりの回転を生じさせ、これにより、各タペットの内側部品７５を外側部品７３に対して相対的に軸方向に移動させる。なお、各タペットの上記内側部品および外側部品は、相互にねじ結合している。タペット１１を力伝達部材２９に係合させ、さらに、ブレーキ解除後のタペット１１の復帰動作を生じさせるために、ばね７７が設けられている。
図４にさらに明瞭に示されているとおり、レバーアーム２１が中央開口を有していることが理解されるであろうが、この中央開口２１を通って調節器５１が延び出ており、この調節器の中央配置により、調節器５１による両タペットの同期直接調節とともに、バランスのとれた構造が実現される。
この発明の上述の実施形態においては、各円柱状力伝達部材２９は、保持ディスク３４およびスナップリング３６によって、ボア３１，３３内における軸方向の保持が行われている。しかし、図９に変形構成例が示されており、この例では、保持手段４３を形成する金属フレームが、円筒穴３３に入り込む凹所７９を有しており、この凹所７９が、力伝達部材の軸方向の保持を行っていて、ディスク３４およびスナップリング３６を不要にしている。図９に示されているように、凹所７９と穴３３の壁面との間には、レバー２１の接合(articulation)を許容し、レバー２１の回動中心であるカム部２３の長手方向軸に対して力伝達部材２９が偏心配置されていることに起因する当該力伝達部材２９の変位動作を許容するために、隙間８１が設けられている。上述のとおり、調節器５１がタペット１１間に配置されている好ましい形態のブレーキでは、調節器がブレーキの一方側に配置されて一つのタペットにのみ直接作用し、この一つのタペットが他方のタペットに結合されて、その調節が間接的に行われる従前の構造の場合のように、ブレーキを受け渡す(handed)必要がない。
このように、この発明は、ブレーキの良好にバランスされた構造を提供でき、しかも、作動レバー２１、力伝達部材２９およびカバープレート３７がモジュール式アッセンブリとなっていて、このモジュール式アッセンブリは、必要に応じて、容易に、取り外しおよび交換が可能であり、容易に保守を行うことができるという利点がある。
さらに詳細には、この発明は、流体制御型ブレーキ付与手段、特に、エア作動式ダイヤフラムシリンダの形態のブレーキ付与手段によって作動されるタイプの、ディスクブレーキ用作動レバー、作動レバーを組み込んだモジュール式アッセンブリ、および上記作動レバーを組み込んだディスクブレーキに関する。
エア作動式ディスクブレーキ(pneumatically operated disc brakes)の既知の構造では、その基本構造は、環状ブレーキディスクを有し、このブレーキディスクの一方側にブレーキパッドを介してブレーキ力を作用させる作動機構を含むクランプ部材、すなわちキャリパが、その環状ブレーキディスクに跨っている。このクランプ部材、すなわちキャリパは、ブレーキディスクの軸方向にスライド可能なようにトルク排除部材(torque taking member)に取り付けられており、これにより、上述のブレーキパッドがブレーキディスクの一方側に押し付けられたときに、クランプ部材／キャリパがブレーキディスクの軸方向にスライドして、他方のブレーキパッドをブレーキディスクの他方側に押し付け、そうして、ブレーキ動作が達成される。これらのブレーキパッドは、通常は、車両に強固に固定された上記トルク排除部材に担持されている。
既知のタイプのエア作動式ディスクブレーキ構造においては、ブレーキ付与手段は、このブレーキ付与手段のチャンバからピストンロッドを延出させた状態でピストンを組み込んであり、このピストンが回動レバー(pivotal lever)と係合している。あの構造においては、この回動レバーは、上記ピストンロッドから遠い側の端部領域に、適当なベアリング内に置かれた支持曲面を有しており、当該ベアリングは、その支持曲面と当該ブレーキ構造の固定表面との間に配置されている。このレバーの他方端領域の一部には、円柱状ロッド形状、すなわちローラ形状の力伝達部材(force transmitting member)が備えられており、この力伝達部材は、上記レバーの他端領域の相補チャネル(complimentary channel)内に配置されており、このチャネルは、円柱状力伝達部材と当該チャネルの表面との間に配置された、適当なベアリング、たとえば、独占権のあるＰＶＤＦ、ＰＴＦＥおよび鉛の組成物(a proprietory PVDF,PTFE and lead composition)を有しており、力伝達部材は、通常は、当該チャネル内で、その長手方向軸まわりに回動自在となっている。このような構造の１つは、WO-A-92/07202に記述されている。
このチャネルは、上記レバーの他端領域の回動軸とは、軸がオフセットされるように配置されていてもよい。すわなわち、円柱状力伝達部材の曲率中心は、レバーの上記他端領域の曲面の曲率中心から離れている。この円柱状力伝達部材は、適当な調節機構との共働により長さ調節が可能で、かつ軸方向移動が可能なタペット(tappet)と係合しており、このタペットは、上述の最初の摩擦パッドに対して、直接または他の部材を介して作用する。したがって、レバーを上記曲面まわりに回動させることにより、力伝達部材がタペットを押し、このタッペットが上述の最初のブレーキパッドをブレーキディスクの一方側に対して押し付ける。そして、クランプ部材／キャリパがブレーキディスクの軸方向にスライドし、ブレーキディスクの他方側に上記他方のブレーキパッドを押し付ける。
上述のタイプのブレーキは、回動レバーに結合された調節機構とともに、１つ以上の長さ調節可能なタペットを有していてもよいが、通常は２つの長さ調節可能なタペットを有しており、これにより、タペットの長さを調節して、パッドの摩耗を補償することができる。この調節アッセンブリは、一方のタペットに対して作用し、このタペットは、均等な調節のために、他方のタペットに結合されている。
組立時において、ピストンロッドを作動レバーの一方端に係合させながらダイヤフラム／ピストンブレーキ付与手段をブレーキ構造に取り付けることは、基本的に非常に簡単であるのに対し、適切なベアリングを伴うレバー、力伝達部材、ならびにタペットおよび調節機構の組立および構造は、極めて複雑で、かつ、高価な製造作業を要する。そこで、この発明の目的は、構造を簡単にし、改良された形態の調節機構を提供することである。
この発明の第１の態様によれば、長尺部材を含み、この長尺部材の一端は、使用時に、ブレーキ付与手段と係合されるようになっており、上記部材の他端領域は、部分円筒曲面を有するカム部を有し、上記部分円筒曲面は、その曲率中心を通り、上記長尺部材の長手方向軸と交差する長手方向軸を有し、上記他端領域は、さらに、上記部分円筒曲面から離れた領域に形成された部分円筒チャネルを有し、この部分円筒チャネル内に長尺円柱状力伝達部材がチャネルの外方に向かって放射状に延びて配置されており、この円柱状力伝達部材は、上記部分円筒面の長手方向軸と平行であり、かつ、上記チャネルの両端において、上記レバーに形成された凹所内に位置し、上記力伝達部材を上記レバーの適所に保持するための両端領域を有する、ディスクブレーキ用作動レバーが提供される。
この発明の好ましい実施形態においては、上記円柱状力伝達部材と上記チャネルとの間に、上記チャネル内での上記力伝達部材の長手方向軸まわりの回転を許容するためのベアリング、たとえば、独占権のあるＰＶＤＦ、ＰＴＦＥおよび鉛の組成物(a proprietory PVDF, PTFE and lead composition)が配置されている。さらに、上記カム部に隣接して、上記円柱状カム部の一経路に沿う一連の歯が備えられており、これらの歯が、使用時に、摩擦パッドの摩耗を補償するための調節器を動作させるために用いられる。
この発明の他の態様によれば、長尺部材を含み、この長尺部材の一端は、使用時に、ブレーキ付与手段と係合されるようになっており、上記長尺部材の他端領域は、上記長尺部材から反対方向に向かって横方向に延びた２つのカム部を有し、各カム部は、部分円筒面を有し、この部分円筒面は、互いに同軸であり、それらの共通の長手方向軸は、上記長尺部材の長手方向軸に交差して延びており、各カム部は、上記部分円筒面から離れた領域に形成された部分円筒チャネルを有し、長尺円柱状部材が、各チャネル内に配置され、かつ、このチャネルから外方向に向かって放射状に延びており、各チャネルおよび円柱状力伝達部材の軸は、上記部分円筒面の長手方向軸に平行であり、各円柱状力伝達部材は、上記チャネルの両端において、上記レバーに形成された凹所に配置された両端部領域を有し、これにより、上記レバーの各チャネル内で各力伝達部材を適所に保持している、ディスクブレーキ用作動レバーが提供される。
好ましい実施形態においては、一方の凹所は上記長尺部材に円筒状盲穴として形成されており、力伝達部材を保持するための他方の凹所は、上記カム部の延長部に円筒穴として形成されており、上記円筒穴および上記盲穴は互いに同軸で、かつ、上記チャネルとも同軸である。これにより、組み立てに際し、円柱状力伝達部材を、上記チャネルに沿って上記円筒穴を軸方向に挿通して上記盲穴に係合することができ、こうして、一端領域が上記盲穴によって保持され、その後、上記力伝達部材の他端が上記円筒穴に保持される。輸送および初期組立時には、円筒穴を閉じて、力伝達部材を適所に保持するために、たとえば、プラスチック製プラグまたはゴム製プラグなどのプラグを、円筒穴に配置することができる。
さらに、レバーアーム、すなわち、上記長尺部材は、好ましくは、ほぼ三角形構造物として形成され、この長尺部材の上記一端領域が上方の角部領域に配置され、横方向カム部が下方の２つの角部領域のそれぞれから互いに反対方向に突き出ている。このほぼ三角形構造物には、そのほぼ中央領域に、パッド摩耗を補償するための調節器の中央配置のために、開口が形成されている。
また、ギア歯がレバーの中央領域、すなわち２つのカム部の間に配置されていて、この歯が各カム部の曲面の一般経路(general path)に沿っており、使用時に、これらの歯が、調節レバーの回動に伴ってブレーキ調節器を作動させるようになっていることが好ましい。
この発明のさらに他の態様によれば、ディスクブレーキ用モジュール式アッセンブリであって、使用時に、ディスクブレーキのクランプ部材に固定されるようにされたカバープレートを含み、このプレートは、作動レバー用の支持曲面を有し、作動レバーは、長尺部材を含み、この長尺部材の一端は、使用時に、ブレーキ付与手段と係合されるようになっており、上記長尺部材の他端領域は、部分円筒曲面を有するカム部を有し、上記部分円筒曲面は、その曲率中心を通り、上記レバーの長手方向軸と交差する長手方向軸を有し、上記他端領域は、さらに、上記部分円筒曲面から離れた領域に形成された部分円筒チャネルを有し、この部分円筒チャネル内に長尺円柱状力伝達部材がチャネルの外方に向かって放射状に延びて配置されており、上記チャネルおよび上記円柱状力伝達部材の軸は、上記部分円筒面の長手方向軸と平行であり、上記円柱状力伝達部材は、上記チャネルの両端において、上記レバーに形成された円筒凹所内に位置し、上記力伝達部材を上記レバーの上記チャネル内の適所に保持するための両端領域を有する、ディスクブレーキ用モジュール式アッセンブリが提供される。
この発明のさらに他の態様によれば、ディスクブレーキ用モジュール式アッセンブリであって、使用時に、ディスクブレーキのクランプ部材に固定されるようにされたカバープレートを含み、このカバープレートは、作動レバーを支持するための２つの支持曲面を有し、上記作動レバーは、長尺部材を含み、この長尺部材の一端は、使用時に、ブレーキ付与手段と係合されるようになっており、他端領域は、上記レバーアームから互いに反対方向に向かって横方向に延びた２つのカム部を有し、各カム部は、部分円筒面を有し、この部分円筒面は、上記カバープレートの上記支持曲面に担持されており、上記カム部の共通長手方向軸は、上記長尺部材の長手方向軸に交差して延びており、各カム部は、上記部分円筒面から離れた領域に形成された部分円筒チャネルを有し、長尺円柱状部材が、各チャネル内に配置され、かつ、このチャネルから外方向に向かって放射状に延びており、上記チャネルおよび上記円柱状力伝達部材の軸は、上記部分円筒面の長手方向軸に平行であり、上記円柱状力伝達部材は、各チャネルの両端において、上記レバーに形成された円筒凹所に配置された両端部領域を有し、これにより、上記レバーの上記チャネル内で上記力伝達部材を適所に保持しており、保持手段が、それぞれの曲面がカバープレートのそれぞれの支持曲面に担持されたベアリングと係合した状態のカム部を保持しており、これにより、上記レバーが上記支持曲面まわりに回動自在となっている、モジュール式アッセンブリが提供される。
この発明の当該さらに他の態様の好ましい実施形態においては、力伝達部材をそれぞれ保持しているそれぞれの凹所が、上記長尺部材の一端に配置された円筒盲穴として形成された１つの凹所を含み、他方の凹所はカム部の延長部において円筒穴として形成されており、上記円筒穴および上記盲穴が互いに同軸で、かつ、上記チャネルとも同軸である。これにより、組み立てに際し、上記円柱状力伝達部材を、上記チャネルに沿って、上記カム部の延長部の上記円筒穴を軸方向に挿通させて上記盲穴に係合することができる。こうして、力伝達部材の一端領域が上記盲穴によって保持され、他端領域が上記円筒穴に保持され、保持ディスクおよびスナップリングにより、力伝達部材がその軸方向の適所に保持される。この他、上記カム部、すなわちレバーをレバープレートに固定する上記保持手段が、上記力伝達部材を適所に保持するために、上記円筒穴を横切って、おそらくはその内部に、位置するように設計されてもよく、これにより、保持ディスクおよびスナップリングを不要にすることができる。
好ましくは、１つのカム部と上記長尺部材との間において、一連のギア歯が上記レバー上に備えられており、この歯は、カム部の上記曲面の上記経路に沿っている。これらのギア歯は、上記カバープレートの中央領域に回転自在に取り付けられたギア輪に噛合している。このギア輪は、レバーの回動動作により回転されると、上記カバープレート上に取り付けられ、上記レバーの中央に配置された開口を通って延びる調節器と係合し、この調節器を動作させる。上記レバーの長尺部材は、ほぼ三角形形状を有し、上記調節器を通す中央配置された開口を有している。
このように、この発明の当該さらに他の態様によれば、カバープレートおよび回動作動レバーを有し、作動レバーを回動することにより軸方向に動いて直接または間接に摩擦パッドをブレーキディスクの一方側に押し付ける円筒状タペットに係合している力伝達部材を有する適切な構成のクランプ部材に単にボルトで止めることができるモジュール式アッセンブリが提供される。さらに、上記作動レバーの回動により、上記ギア輪を回動させ、そして、上記調節器を動作させることができ、この調節器の動作は、空動きを有し、好ましくは、巻きばねにより相互結合され、同軸に配置された２つの部分を有し、一方の部分が、空動きのある状態でギア輪によって係合されることが可能であり、他方の部分がそれぞれのタペットに備えられた対応するギアと噛合するギア輪を担持している。これにより、調節器の調整により、パッドの摩耗を補償するための上記２つのタペットの同期調節を行わせることができる。
以下では、添付図面を参照して、この発明を、具体例により、さらに説明する。添付図面中、
図１は、適当なディスクブレーキに組み込まれた本発明の好ましい実施形態の一部切り欠き平面図であり、
図２は、図１のＡ−Ａ線に沿って取った断面図であり、
図３は、カバープレートアッセンブリおよび作動レバーのクランプ部材への取り付けを示し、
図４は、この発明に従って構成されたモジュール式アッセンブリの背面（内面）図であり、
図５は、図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、
図６は、図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図であり、
図７は、図１の実施形態において用いられている調節器の拡大図であり、
図８は、作動レバーをカバープレートに固定している保持手段の拡大図であり、
図９は、他の形態の保持手段を有する、図４のモジュール式アッセンブリの一部の拡大図である。
この発明を組み込んだディスクブレーキは、添付図面に表されており、図１に最もよく示されている。このディスクブレーキは、中心軸まわりに回転自在なブレーキディスクの周縁の一部を跨るクランプ部材１を有しており、このクランプ部材１は、使用時には、当該ディスクブレーキが一部をなす車両に固定的に取り付けられるトルク排除部材７に、スライドピン機構(sliding pin arrangement)５によって、スライド自在に取り付けられている。このクランプ部材１は、アクチュエータ機構９を組み込んであり、このアクチュエータ機構９は、エア式ダイヤフラム／ピストンユニットの形態のブレーキ付与手段（図示せず）によって、一対のタペット１１を、軸方向に移動させて、摩擦パッド１３と係合させ、さらに、この摩擦パッド１３をブレーキディスク３の一方側に対して押し付けるために、動作させることができ、こうして、クランプ部材１は、スライドピン機構５上をスライドして、もう一つの摩擦パッド１５をブレーキディスク３の他方側に対して押し付ける。これにより、ブレーキがかけられる。
添付図面のなかの図１、図２および図３を参照して、上記ブレーキ付与手段（図示せず）は、ピストンロッド（図示せず）がアクチュエータ９の開口１７を通って延び、長尺な作動レバー(actuating lever)２１の一端領域の曲面凹所(curved recess)１９に係合するように、上記クランプ部材に取り付けられている。長尺作動レバー２１の他端領域には、横方向に延びた２つのカム部２３が備えられており、これらのカム部２３は、長尺作動レバー２１の長手方向軸と交差する方向に沿って互いに反対方向に延びている。各カム部２３は、部分円筒面２５を有し、それぞれの表面の曲率中心は、互いに同軸上にある。また、各カム部２３は、上記曲面２５と反対方向に対向する領域に配置された部分円筒チャネル２７を有している。各チャネル２７には円柱状力伝達部材２９が配置されており、これらの間には、ベアリング部材(bearing material)、たとえば、独占権のあるＰＶＤＦ、ＰＴＦＥおよび鉛の組成物(a proprietory PVDF, PTFE and lead composition)からなるベアリングが配置されていて、各力伝達部材２９の一端は、円筒状盲穴３１の形態の凹所において、レバーアーム２１に係合しており、各力伝達部材の他端は、各カム部２３の延長部(extention)３５に備えられた円筒穴３３内に保持されている。上記円筒状盲穴３１および円筒穴３３は、互いに同軸であり、かつ、対応するチャネル２７の曲率中心とも同軸となっており、円柱状力伝達部材は、各穴内において、保持ディスク３４およびスナップリング(circlip)３６（図５参照）により、軸方向に関して適所に保持されている。スナップリング３６は、円筒穴３３の壁面に設けられた環状溝に係合している。このようにして、力伝達部材２９は、チャネル２７内に保持されている。
図１および図５に最も良く示されているように、カバープレート３７に形成された各支持曲面４１にベアリング３９を介して係合しているカム部２３に、レバーアーム２１が取り付けられている。こうして、カム部２３は、支持曲面４１上で回動可能であり、これらのカム部は、カバープレート３７の内面にボルトで固定された保持手段４３によって、このカバープレート３７上の適所に保持されており、この保持手段４３は、それぞれのカム部２３の延長部３５の端部を超えて単に延びている金属フレームの形態を有しており、この保持手段により、カム部２３の回転運動が可能とされている。このように、モジュール式のカバープレート３７およびレバーアーム２１が、この発明に従って形成されており、このアッセンブリは、アクチュエータ９内で作成して簡単に組み立てることができ、これにより、その後のアクチュエータ９の保守(servicing)が容易になり、カバープレートは、単に、何本かのボルト４５によって、クランプ部材１に固定される。
ボルト４５によってモジュール式アッセンブリ３７／２１がアクチュエータ９に固定された状態では、各力伝達部材２９は、全体を１１で示す上記２つのタペットの端部領域４７に対して係合している。各タペット１１の端部領域４７は、硬化材料(hardened material)からなり、この端部領域４７は、タペット１１の残余の部分に対して回動自在に配置されていてもよい。したがって、ブレーキ付与手段（図示せず）の動作の結果としてのレバー２１の方向Ａ（図２参照）への回動動作により、力伝達部材２９は、図２の右側へと動き、タペット１１を軸方向に押し出して摩擦パッド１３をブレーキディスク３の一方側へと押し付けさせる。
パッドの摩耗を補償するために、調節機構が設けられており、この調節機構の配置は図１に明瞭に示されており、その調節器５１の詳細は、図７に拡大して示されている。この調節機構は、レバーアーム２１の回動動作により、空動き機構(a lost motion arrangement)を介して作動される調節器５１を含む。図１および図２から明らかなように、一連にギア歯５３が、一方のカム部２３のレバーアーム２１に近い軸端領域に設けられており、これらのギア歯５３は、カバープレート３７の背面、すなわち内面の中央領域に、ハブ部５５ａによって回転可能に取り付けられた環状ギア輪５５の歯と噛合している。したがって、レバーアーム２１の回動動作により、ギア輪５５が回転する。この環状ギア輪５５の中心を通って、調節器５１の延長部５７（図７参照）が延びており、この延長部は、パッド１３および１５が交換されたときに、それに伴う調整器５１の手動戻し調節(manual return adjustment)を可能にするために、六角形形状を有している。調節器の第１部品５９が延長部５７に隣接しおり、この第１部品５９が有する切り欠き６１には、ギア輪の軸延長部およびハブのアッセンブリ５５，５５ａが、隙間を有して係合しており、この隙間は、調整なしの通常ブレーキングを可能にするために必要な空動きのために設けられている。調節は、かなりの摩耗が生じたときにのみ、それに伴って起こり、そのとき、上記隙間は、ギア輪の回転によって、上記調節器５１の一部品５９を回転させることによって、詰められる。この一部品５９は、円筒形状を有し（図７参照）、その内部において他の部品６５が係合している。この他の部品６５は、大径部を有しており、その外周面は、上記一部品５９の円筒部と同一直径となっている。これらの部品の等しい直径の部分に、巻きばね６７が巻装されており、この巻きばね６７は、これらの部品を一方向へは共に回転させるが、反対の回転方向については、上記一部品５９の上記他の部品６５からの自由回転を許容する。したがって、一方の回転方向においてのみ、調節が行われる。ただし、巻きばね６７は、たとえば強いブレーキ操作期間中などに過調節が行われることを排除するように、ブレーキ作動に伴う所定の負荷でスリップするように設計されている。
上記調節器５１の他の部品６５にはギア輪６９が取り付けられており、このギア輪６９は、図１に示すように、それぞれのタペット４９のギア輪７１と噛合している。したがって、ギア輪６９の回転は、噛合しているギア輪７１の同期回転を生じさせ、このギア輪７１は各タペット１１の外側部品７３に対して相対回転しないように固定されているので、ギア輪７１の回転は上記外側部品７３の長手方向軸まわりの回転を生じさせ、これにより、各タペットの内側部品７５を外側部品７３に対して相対的に軸方向に移動させる。なお、各タペットの上記内側部品および外側部品は、相互にねじ結合している。タペット１１を力伝達部材２９に係合させ、さらに、ブレーキ解除後のタペット１１の復帰動作を生じさせるために、ばね７７が設けられている。
図４にさらに明瞭に示されているとおり、レバーアーム２１が中央開口を有していることが理解されるであろうが、この中央開口２１を通って調節器５１が延び出ており、この調節器の中央配置により、調節器５１による両タペットの同期直接調節とともに、バランスのとれた構造が実現される。
この発明の上述の実施形態においては、各円柱状力伝達部材２９は、保持ディスク３４およびスナップリング３６によって、ボア３１，３３内における軸方向の保持が行われている。しかし、図９に変形構成例が示されており、この例では、保持手段４３を形成する金属フレームが、円筒穴３３に入り込む凹所７９を有しており、この凹所７９が、力伝達部材の軸方向の保持を行っていて、ディスク３４およびスナップリング３６を不要にしている。図９に示されているように、凹所７９と穴３３の壁面との間には、レバー２１の接合(articulation)を許容し、レバー２１の回動中心であるカム部２３の長手方向軸に対して力伝達部材２９が偏心配置されていることに起因する当該力伝達部材２９の変位動作を許容するために、隙間８１が設けられている。上述のとおり、調節器５１がタペット１１間に配置されている好ましい形態のブレーキでは、調節器がブレーキの一方側に配置されて一つのタペットにのみ直接作用し、この一つのタペットが他方のタペットに結合されて、その調節が間接的に行われる従前の構造の場合のように、ブレーキを受け渡す(handed)必要がない。
このように、この発明は、ブレーキの良好にバランスされた構造を提供でき、しかも、作動レバー２１、力伝達部材２９およびカバープレート３７がモジュール式アッセンブリとなっていて、このモジュール式アッセンブリは、必要に応じて、容易に、取り外しおよび交換が可能であり、容易に保守を行うことができるという利点がある。
Claims (4)
- ディスクブレーキのための作動レバーであって、長尺部材を含み、この長尺部材の一端は、使用時に、ブレーキ付与手段と係合されるようになっており、上記長尺部材の他端領域は、上記長尺部材から互いに反対方向に向かって横方向に延びた２つのカム部を有し、各カム部は、部分円筒面を有し、この部分円筒面は、互いに同軸であり、それらの共通の長手方向軸は、上記長尺部材の長手方向軸に交差して延びており、各カム部は、上記部分円筒面から離れた領域に形成された部分円筒チャネルを有し、長尺円柱状部材が、各チャネル内に配置され、かつ、このチャネルから外方向に向かって半径方向に延びており、各チャネルおよび各円柱状力伝達部材の軸は、上記部分円筒面の長手方向軸に平行であり、各円柱状力伝達部材は、上記チャネルの両端において上記作動レバーに形成された凹所に配置された両端部領域を有しており、各カム部に対して、上記凹所の一方は上記長尺部材に円筒状盲穴として形成されており、上記凹所の他方は、上記カム部の延長部に円筒穴として形成されており、上記円筒穴および上記盲穴は互いに同軸で、かつ、上記チャネルとも同軸であり、これにより、上記作動レバーの各チャネル内で各力伝達部材を適所に保持している、作動レバー。
- 保持ディスクおよび弾性スナップリングが、上記円筒穴に係合されて、上記チャネル内において上記力伝達部材をそれぞれの軸方向に関して適所に保持している、請求項１記載の作動レバー。
- 上記長尺部材は、ほぼ三角形構造物であり、この長尺部材の上記一端領域が一角部領域に配置され、横方向カム部が他の２つの角部領域のそれぞれから互いに反対方向に突き出ており、上記三角形構造物の中央領域に、使用時において、パッド摩耗を補償するための中央配置された調節器へのアクセスを許容する開口を有している、請求項１または２記載の作動レバー。
- 上記２つのカム部の間にギア歯が備えられており、この歯は、一方のカム部の曲面の一般経路に従っており、このギア歯は、使用時には、ブレーキ調節器を作動させる、請求項３記載の作動レバー。
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