JP6140782B2 - 磨耗遊び補正手段を含む外側ブレーキ・シューの中央戻しバネを備えるスライド式キャリパ・ディスク・ブレーキ、バネ及び取り替えキット - Google Patents

磨耗遊び補正手段を含む外側ブレーキ・シューの中央戻しバネを備えるスライド式キャリパ・ディスク・ブレーキ、バネ及び取り替えキット Download PDF

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Description

本発明は、自動車のスライド式キャリパ・ディスク・ブレーキに関する。
本発明は、特に、塑性変形によるブレーキ・シューの摩擦ライニングの磨耗遊びを補正する手段を含む外側ブレーキ・シューの戻しバネに関する。
本発明は、より具体的に、仏国特許出願FR−A1−3004500号に記述及び図示されているタイプの自動車ディスク・ブレーキに関し、この自動車ディスク・ブレーキは、
− ディスクの軸線方向に配向された回転軸線を横断する平面に存在するブレーキ・ディスクと、
− 車両のシャーシに対して固定されたサポートと、
− 内側及び外側の2つのブレーキ・シューであって、それぞれが摩擦ライニングを含み、摩擦ライニングの横断摩擦面は、ディスクの関連ブレーキング・トラックと協働し、各ブレーキ・シューは、ディスクの関連環状トラックと摩擦面が当接する動作位置と、ディスクの関連環状トラックから、特定の作動隙間で、摩擦面が軸線方向に離間した非動作位置との間をサポート内で軸線方向に摺動するように取り付けられている、2つのブレーキ・シューと、
− 各ブレーキ・シューを弾性的にそれぞれの非動作位置へと戻す手段であって、例えば、ブレーキ・シューと固定されたサポートとの間に配置された戻しバネを備える、戻す手段と、を含む。
ディスク・ブレーキにおいて、ブレーキ・シューの動作位置への摺動は、ピストンによって駆動される。その後、外側及び内側の2つのブレーキ・シューが、ディスクを強く締めつけてディスクの回転を遅くする。したがって、ブレーキ操作は、能動的動作である。
ブレーキ・シューは、回転するディスクによって、非動作位置へと押し戻される。したがって、これは受動的動作である。
しかしながら、ディスクが、ブレーキ・シューをディスクから十分な距離へと切り離すのに十分な力でブレーキ・シューを押し戻さないことが起こり得る。例えば、これは、ブレーキ・シューの摺動が量的に不十分であったり、又は停止に至ったり、或いは、シューの設計そのものが「補償(restitution)」を発生させる場合に、起こり得る。
ブレーキ・シューが、ディスクに対して能動的に締めつけられていない状態であってもなお、ディスクの各環状トラックは、関連ブレーキ・シューが担持する摩擦ライニングを常にこする。したがって、摩擦ライニングは、早期の非機能的磨耗を受ける。
さらに、このような永続的摩擦は、ディスク・ブレーキの部材にとって有害な加熱を引き起こしやすい。
このような永続的摩擦はまた、ディスクの回転を妨害する残留トルクを発生させる。このことは、車両の燃料消費を増加させるだけでなく、車両の性能を低下させる。
磨耗及び加熱などの問題を解決するため、上記の文献は、2つのブレーキ・シューのそれぞれに適合した戻しバネが2つあり、各戻しバネは、動作位置へのブレーキ・シューの移動が前記特定の作動隙間より大きい場合は塑性的に変形するブレーキ・シューの摩擦ライニングの磨耗遊びを補正する手段を含む、ディスク・ブレーキを提案している。
この目的を達成させるため、戻しバネは、静止状態と上記特定の作動隙間と同値である最大伸張の状態との間でけん引される際に弾性的に変形可能な軸線方向に配向された少なくとも1つの部分を含み、前記バネは、軸線方向のけん引力によって塑性的に変形可能な少なくとも1つの部分を含み、前記磨耗遊び補正手段を形成し、この塑性的に変形可能な部分は、ブレーキ・シューの動作位置までの移動が前記特定の作動隙間より大きい場合は、塑性的に伸びるように適合されている。
文献WO−A1−027526号は、ブレーキ・シューの戻しバネの設計の1つを記述及び図示している。
本発明は、そのような戻しバネの設計及び性能を改善することを目的とする。
外側及び内側のブレーキ・シューそれぞれに、一対の戻しバネが装備されているブレーキにおいて、ディスクに対してスライド式ブレーキ・キャリパのバランスを保つことに関する問題に直面することが時々あり、ディスクに押しつけられたブレーキ・シューは残留トルクを発生するおそれがある。
さらに、装備した戻しバネによって作用されたとき、ブレーキ・ピストンの前方面と協働する内側ブレーキ・シューは、ピストンがボア内で軸線方向に下降する原因となっているということがいくつかの事例で判明される可能性もあり得る。したがって、外側及び内側ブレーキ・シューそれぞれに異なる機械的特性(負荷及び堅固性)を持つ戻しバネを用いる必要がある。
仏国特許出願FR−A1−3004500号 WO−A1−027526号 FR−A1−2,925,636号
本発明は、スライド式キャリパ・ディスク・ブレーキ、特に、外側ブレーキ・シューの戻しバネ手段の新しい設計を提案することで、これらの欠点を改善することを目的とする。
この目的を達成するため、本発明は、自動車ディスク・ブレーキを提案し、前記ディスク・ブレーキは、
− ディスクの軸線方向に配向された回転軸線を横断する平面に存在するブレーキ・ディスクと、
− 車両のシャーシに対して固定されたサポートと、
− 固定されたサポートに対して軸線方向に摺動するように取り付けられたキャリパと、を含み、前記キャリパは、
− 後方ケーシングであって、後方ケーシングの中では、ブレーキ・ピストンが軸線方向に摺動し、前方に向かって内側ブレーキ・シューと協働するように取り付けられており、内側ブレーキ・シューは、摩擦ライニングを含み、摩擦ライニングの横断前方摩擦面は、ディスクの関連ブレーキング・トラックと協働する、後方ケーシングと、
− 前方フランジであって、前方フランジは、ケーシングに軸線方向に固定され、外側ブレーキ・シューと協働し、外側ブレーキ・シューは、摩擦ライニングを含み、前記摩擦ライニングの横断後方摩擦面は、ディスクの関連ブレーキング・トラックと協働する、前方フランジとを含み、
− 外側ブレーキ・シューは、前記摩擦面がブレーキ・ディスクの関連環状トラックと当接する後方動作位置と、前記横断後方摩擦面がブレーキ・ディスクの前記関連環状トラックから特定の作動隙間で軸線方向に離間した前方非動作位置との間を固定されたサポート内で軸線方向に摺動するように取り付けられており、
ディスク・ブレーキは、外側ブレーキ・シューを、非動作位置へと戻すための外部戻しバネを含むこと、外部戻しバネの後方接続部は、外側ブレーキ・シューの関連中央部に、直接的又は間接的に、固定されていること、及び、外部戻しバネの前方部は、固定されたサポートの関連中央部に軸線方向に固定されていること、を特徴とする。
ディスク・ブレーキの他の特徴によれば、
− 内側ブレーキ・シューは、ブレーキ・ピストンと共に軸線方向に移動するように拘束されており、
− 外側ブレーキ・シューを非動作位置に戻すための外部戻しバネは、外側ブレーキ・シューの移動軸線方向におけるアクティブ・ブレーキング位置までの移動が、前記特定の作動隙間よりも大きい場合、塑性的に変形される外側ブレーキ・シューの摩擦ライニングの磨耗遊びを補正するための手段を含み、
− 外側ブレーキ・シューの前記関連中央部は、ブレーキ・ピストンのスライド軸線と略整列しており、
− 固定されたサポートの前記関連中央部は、ブレーキ・ピストンのスライド軸線に略整列して、ブレーキ・ピストンのスライド軸線に直交する前方面に存在する固定されたサポートの梁の中央部分で構成されており、
− キャリパの前方フランジは、ブレーキ・ピストンのスライド軸線に対して対称であって、外部戻しバネを配置する中央凹部を間に定めた、横方向に離間した2つの側面部を含み、
− 塑性的に変形される前記手段は、外部戻しバネの前記後方接続部と前方固定部との間を延びる蛇腹折りで形成された塑性的に変形可能な部分を含み、
− 外部戻しバネは、連続して少なくとも、
− 外部戻しバネを固定されたサポートに固定するための前記前方部と、
− 第2の剛性ブランチであって、その近位端が、第2の剛性ブランチが存在する平面に平行で、外側ブレーキ・シューの移動の軸線方向と直交する第1の変形軸線を中心に塑性的に変形可能な第1のベンドで、固定部に接続されている、第2の剛性ブランチと、
− 第3の剛性ブランチであって、その近位端が、第1の変形軸線に平行な第2の変形軸線を中心に塑性的に変形可能な第2のベンドで、第2の剛性ブランチの遠位端に接続されている、第3の剛性ブランチと、
− 第4の剛性ブランチであって、その近位端が、第1の変形軸線に平行な第3の変形軸線を中心に塑性的に変形可能な第3のベンドで、第3の剛性ブランチの遠位端に接続され、及び、外側ブレーキ・シューの前記関連中央部に固定されて外部戻しバネの前記後方接続部を構成する、第4の剛性ブランチと、を含み、
− 及び、各剛性ブランチは、第1の変形軸線に平行な平面に全体的に存在する帯状片であり、
− 及び、第4の剛性ブランチは、固定部に対して軸線方向に離間しており、
− 固定されたサポートに外部戻しバネを固定するための前方部は、第1の変形軸線に平行な平面に存在する帯状片である第1の剛性ブランチを含み、第1の塑性的に変形可能なベンドで、第2の剛性ブランチの近位端が第1の剛性ブランチの遠位端に接続しており、
− 固定されたサポートに外部戻しバネを固定するための前方部は、第1の剛性ブランチの近位端を延ばして、フックを形成するベンドを構成する剛性突起を含み、剛性突起の凹部は、固定されたサポートの梁の前記中央部分を受け、
− 各剛性ブランチは、直線状であり、
− 各剛性ブランチは、堅固手段を含み、
− 各塑性的に変形可能なベンドは、機械的特性が弱いエリアを含み、
− 各塑性的に変形可能なベンドは、第一の変形軸線に平行に配向された窓を含む帯状片の屈曲部であり、
− 外部戻しバネは、素材板を切断し、成形することで一体製造され、
− 外部戻しバネは、金属板を切断し、プレスし、折り曲げることで一体製造され、
− 剛性ブランチ及びベンドは、一定幅の帯状片を切断し、プレスし、折り曲げることで一体製造され、
− ベンドのいかなる塑性変形前の状態では、第1の剛性ブランチ及び第2の剛性ブランチは、第2の剛性ブランチ及び第3の剛性ブランチが形成する角度と等しく、第3の剛性ブランチ及び第4の剛性ブランチが形成する角度と等しい角度を形成し、
− 外部戻しバネは、ステンレス鋼、X2CrNbCu21綱、304L綱、金、鉛、合成物質、自然又は合成繊維強化ポリマー・マトリックスの合成物質を含む群から選択される材料から成り、
− 外部戻しバネは、破断歪みが30%〜60%、引張強度が400MPa〜1000MPa、及び0.2%オフセット歪みが0〜500MPaの材料から成り、
− 外部戻しバネは、破断歪みが40〜60%、引張強度が400MPa〜700MPa、及び0.2%オフセット歪みが150〜400MPaの材料から成り、
− 外部戻しバネは、破断歪みが50〜60%、引張強度が400MPa〜600MPa、及び0.2%オフセット歪みが200〜300MPaの材料から成り、
− 外部戻しバネは、ブレーキ・ピストンのスライド軸線に直交する前方面に存在する前記前方固定部に接続した機能的プレートを含み、
− 外部戻しバネは、前記機能的プレートと共に一体製造され、
− 外側ブレーキ・シューは、ブレーキ・シューの摺動をガイドし、固定されたサポートの軸線方向のスライドに受け入れられる、少なくとも1つの側部突起を含み、
− ディスク・ブレーキは、スライドの壁を支持し、固定されたサポートに固定されるスライダーを含む。
本発明はまた、本発明によるディスク・ブレーキ用の外側ブレーキ・シューの戻しバネを提案する。
本発明はさらに、本発明による自動車ディスク・ブレーキ用の取り替えキットを提案し、取り替えキットは、少なくとも1つの外側ブレーキ・シューと、前記外側ブレーキ・シューに適合する外部戻しバネと、を含むことを特徴とする。取り替えキットはさらに、外側ブレーキ・シュー取り付け用の2つの「径方向」バネを含む。
本発明の他の特徴及び利点については、添付図面に対してすべき言及を理解するために、以下の詳細な説明を読むと明らかになる。
本発明の一実施例によるディスク・ブレーキを表す分解斜視図である。 本発明によるディスク・ブレーキの別の角度から見た詳細な斜視図で、ディスク・ブレーキの外側ブレーキ・シューは、本発明による外部戻しバネを備える。 図2の戻しバネの拡大図である。 図3の外部戻しバネの拡大側面図である。 図4の外部戻しバネの右側面図である。 図3に類似した図で、外部戻しバネの変形実施例を示す図である。 下から見た斜視図で、外側ブレーキ・シュー及び図7の外部戻しバネの配置を示す図である。 図6及び図7の外部戻しバネの拡大側面図である。 「径方向」バネを備えたブレーキ・シューの突起を詳細に示す斜視図である。 図9Aの断面詳細図である。
本明細書の以下において、同一構造又は同様の機能を持つ要素は、同じ参照符号で表される。
非限定的に及び地球引力に関係なく、図面において、「A、V、T」三面体と称される軸線方位、垂直方位、横断方位を採用する。
軸線方位「A」は、後方から前方に向かい、ディスク12の回転軸線「B」に平行である。
水平面は、軸線横断面と定義される。
図1は、自動車ディスク・ブレーキ10を図示する。ここでは、「浮動式キャリパ」又は「スライド式キャリパ」・ディスク・ブレーキ10である。
周知のように、ディスク・ブレーキは、軸線方向に配向された回転軸線「B」を中心に回転するように取り付けられたディスク12を含む。ディスク12は、自動車の車輪(図示せず)と共に回転するように拘束されている。
ディスク・ブレーキ10は、車両のシャーシ(図示せず)に対して取り付け固定されている、ヨークとしても知られる、サポート14を含む。固定されたサポート14は、ディスク12の周辺縁部16にまたがる。
前後方2つの対向ブレーキ・シュー18I及び18E(内側ブレーキ・シュー18I及び外側ブレーキ・シュー18Eとも呼ばれる)は、ディスク12のそれぞれの対向側でサポート14内を軸線方向に摺動するように取り付けられている。
内側ブレーキ・シュー18I及び外側ブレーキ・シュー18Eは、中央鉛直横断面に対して対称であるサポート14上で、同一の構造及びガイド配置を有する。
以下には、そのようなブレーキ・シューの設計に関して、後方外側ブレーキ・シュー18Eのみが記述されているが、その記述は、前後の方向及びインデックスの「I」と「E」を置き換えることで、前方内側ブレーキ・シュー18Iにも適用可能である。
外側ブレーキ・シュー18Eは、摩擦ライニング・サポート垂直横断プレート19Eの形態をとる。外側ブレーキ・シュー18Eは、環状トラックの形であるディスク12の対向前方面22Eの方向に向いている後方面20Eを有する。前方面20Eは、摩擦ライニング24Eを担持し、摩擦ライニングの垂直横断後方摩擦面25Eは、ディスク12の面22Eと協働するように構成される。
外側ブレーキ・シュー18Eの両側の横断端のそれぞれは、サポート14の関連アームの関連スライド28において摺動するように、隙間をあけて、取り付けられている側部突起26を含む。
各スライド28は、軸線方向に配向され、軸線A及びBに直交する垂直横断面の断面において、ブレーキ・シュー18Eの関連側部突起26に向かって横方向に開口する「C」形を有する。スライド28は、全体的に垂直で軸線方向に配向された背面30によって横方向に区切られている。
図示されている実例において、スライダー32は、各側部突起26と関連スライド28との間で横方向に配置されている。
各スライダー32は、関連スライド28の壁を支持する「C」断面の板バネで形成される。したがって、スライダー32は、スライド28の背面30に対向するように配置される垂直方向及び軸線方向に向いた背面34を含む。
スライダー32は、固定されたサポート14における外側ブレーキ・シュー18Eの特定の動作角度によって、つまり、制限的ではないが一般的に、ブレーキングの際、ディスク12の回転に伴って軸線方向の摺動運動及び水平方向の摺動運動ができる。
本発明の範囲を逸脱することなく、図示されていない設計によって、各側部突起26は、文献FR−A1−2,925,636号に記載され、図9A及び9Bに示されるタイプの、いわゆる取り付けバネを備えることができる。
したがって、外側ブレーキ・シュー18Eは、ディスク12の回転軸線Bに平行な軸線方向に固定されたサポート14内で摺動し、
− 摩擦ライニング24Eの後方横断摩擦面25Eがディスク12の対向面22Eと当接する後方動作位置と、
− 外側ブレーキ・シュー18Eの摩擦ライニング24Eの後方横断摩擦面25Eがディスク12の関連面22Eから特定の作動隙間「J1」で軸線方向に離間した前方非動作位置との間の動作移動行程上を摺動するように取り付けられている。
ブレーキングするとすぐ、非動作位置から動作位置への移動によるブレーキ・シュー18I及び18Eの締め付けが、ディスク・ブレーキ10のスライド式ブレーキ・キャリパ36によって駆動される。
周知のように、キャリパ36は、上方を軸線方向に延び、サポート14を覆うキャリパ本体38と、キャリパ本体38の前後縁から軸線「B」に向かって半径方向に延びる後方フランジ40及び前方フランジ42と、を含む。
前方フランジ42は、外側ブレーキ・シュー18Eと対向し、後方フランジ40は、内側ブレーキ・シュー18Iと対向する。
ここで、キャリパ36は、2つの平行スライド・ピン44によって、固定されたサポート14に対して軸線方向に摺動するように取り付けられており、各スライド・ピンは、固定されたサポート14の関連軸線方向ボア45の中に収容され、その中を摺動する。
周知のように、キャリパ36の後方フランジ40は、ボア45の範囲を定める少なくとも1つのケーシング41を担持し、ボア45の中には、軸線方向のピストン46が摺動可能に取り付けられ、その前方横断ベアリング面は、内側ブレーキ・シュー18Iの対向横断面を軸線方向前方に付勢して、軸線方向の締めつけ力を摩擦ライニング24Iの後方横断摩擦面25Iに働かせて、ディスク12の対向面22Iに対して後方横断摩擦面を締めつけるように、内側ブレーキ・シュー18Iの対向横断面と、ブレーキングの際、協働するように構成されている。
反作用によって、キャリパ36は、後方に向かって軸線方向に摺動し、前方フランジ42は、左右対称の様態において、前方外側ブレーキ・シュー18Eに力をかけ、外側ブレーキ・シュー18Eの摩擦ライニング24Eの後方横断摩擦面25Eをディスク12の対向前方面22Eに対して締めつける。
ブレーキングの後、ピストン46は、内側ブレーキ・シュー18Iに力をかけることを止め、ブレーキ・シュー18I及び18Eは、通常、ディスク12の回転及び各ブレーキ・シューを非動作位置へと「押し戻す」自然なランアウトによって、動作位置から非動作位置へと戻る。
それにもかかわらず、いくつかの例では、ディスク12によって加えられる反発力は、ブレーキ・シュー18I及び18Eのそれぞれをそのそれぞれの非動作位置に押し戻すには不十分であることがわかった。したがって、ブレーキ・シュー18Iの摩擦ライニング24I及び24Eは、キャリパ36によってブレーキ・シューの摩擦ライニングは締めつけされないが、ディスク12をこすり続ける。
ブレーキングの後、外側ブレーキ・シュー18Eが、非動作位置に戻ったことを保証するため、本発明によるディスク・ブレーキ10は、外側ブレーキ・シュー18Eを非動作位置まで弾性的に戻すための戻しバネ手段を備える。
これらの戻しバネ手段は、外側ブレーキ・シュー18Eと固定されたサポート14の間に配置される中央外部戻しバネ48Eの形態をとる。
次に、本発明による外部戻しバネ48Eの第1の実施例を記述する。
外部戻しバネ48Eは、長方形の断面を有する金属、例えば、鋼鉄などの、帯状片の形態であり、その横幅は水平方向に延び、例えば、一定の厚さのステンレス綱の板を切断し、プレスし、折り曲げることで作成される。
特に図3から図5を参照すると、外部戻しバネ48Eは、外部戻しバネ48Eを固定されたサポート14に固定するための手段を形成する、開いた「フック」の概形である第1の前方部50を含む。
外部戻しバネ48Eを固定するための前方部50は、固定されたサポート14及びディスク12に対して固定された軸線方向の位置を占める。
前方固定部50は、剛性ブランチB1によって延ばされてフックを形成するベンド54を構成する剛性突起52を含み、鈍角α0の剛性ブランチの凹部56は、固定されたサポート14の梁60の中央部分58を受ける。
梁60は、スライド式キャリパ36のフランジ42の2つの横方向に離間した側面部の間を横断方向Tにおいて全体的に水平方向に延び、前記2つの横方向に離間した側面部は、ブレーキ・ピストン46のスライド軸線に対して左右対称的に延び、その間に、本発明による外部戻しバネ48Eが配置される中央凹部64が区切られている。
梁60は、ブレーキ・ピストン46のスライド軸線に直交する前方面において、実質的にブレーキ・ピストン46のスライド軸線に整列して延びる。
前方部50の設計は、梁60の中央部分58の形状と協働して、軸線Aに沿ってのみ力を伝達することを保証する。
前方固定部50から、もっと正確には第1の剛性直線状ブランチB1から始まり、外部戻しバネ48Eは、塑性的に変形可能な蛇腹状に折り曲げられた部分を形成する他の3つの剛性直線状ブランチB2、B3、B4によって連続的に延びている。
各直線状の剛性ブランチBiは、前方固定部50に対する近位端Bip、及び遠位端Bidを有する。
したがって、第1のブランチB1は、突起52に接続された近位端B1p、及び第2の剛性ブランチB2に接続された遠位端B1dを有する。
第2の剛性ブランチB2の近位端B2pは、第1の変形軸線A1を中心に塑性的に変形可能な第1のベンドP1によって、第1の剛性ブランチB1の遠位端B1dに接続されている。
第1のブランチB1のように、第2の剛性ブランチB2は、第1の剛性ブランチB1に整列した帯状片として適合されている。
外部戻しバネ48Eの取り付け位置において、第1の変形軸線A1は、外側ブレーキ・シュー18Eの移動の軸線方向Aと直交し、水平で横方向に配向している。
第1のベンドP1が、塑性的に変形可能なエリアを構成するため、ここでは、軸線A1に沿って配向された長方形の開口切り出しである窓又は開口F1によって、この部分は、機械的に弱まっている。
本発明は、ベンドP1を構成する塑性的に変形可能なエリアの本実施例に限定されるものではなく、本発明の意味の範囲で塑性的に変形可能とするために、例えば、このエリアの素材の厚さを薄くするなど、このエリアを構成する素材の機械的特性を修正するための他の手段を用いてもよい。
同じように、第3の剛性ブランチB3の近位端B3pは、第1の変形軸線A1に平行な第2の変形軸線A2を中心に変形可能な第2の塑性的に変形可能なベンドP2で、第2の剛性ブランチB2の遠位端部B2dに接続されている。
第2のベンドP2は、窓F2を含む素材帯状片の屈曲部である。
最後に、第4のブランチB4の近位端B4pは、第3の塑性的に変形可能なベンドP3で、第3の剛性ブランチB3の遠位端B3dと接続されており、第1の変形軸線A1と平行な第3の変形軸線A3を中心に変形可能である。
第3のベンドP3は、窓F1及びF2と同様の窓F3を含む。
第4の剛性ブランチB4は、直線状であり、ここでは能動突起(active lug)62によって、外側ブレーキ・シュー18Eに直接的又は間接的に接続されるように延びている(これは本発明に関して限定的ではない)。
本発明の意味において、能動突起62は、外側ブレーキ・シューの関連中央部63にここでは直接的に固定される、外部戻しバネ48Eの後方接続部を構成する。
能動突起62は、ブランチBiを構成する帯状片を引き延ばして作成され、外側ブレーキ・シュー18Eが沿って摺動する軸線と直交する垂直面において第4の剛性ブランチB4の遠位端B4dから延びる。
例えば、能動突起62Aは、外側ブレーキ・シュー18Eの関連部、例えば摩擦ライニング・サポート・プレート19Eの前方面、に固定されるため1つの軸線方向の穴又は複数の穴(図示せず)を含むことができる。
能動突起62が固定される外側ブレーキ・シュー18Eの関連中央部63は、ブレーキ・ピストン46のスライド軸線に略整列している。
非限定的な実例として、ブランチBiのそれぞれは、各ブランチBiを構成する本体に形成された押圧エリアZi(図示せず)によって堅固にされ得る。
第4の剛性ブランチB4を堅固にさせる押圧エリアZ4は、能動突起62の本体の中まで延びることができるため、第4の剛性ブランチと能動突起とを接続する直角ベンド66それ自体が剛性であり、第4の剛性ブランチB4と能動突起62との間の鋭角構造α4を作動中に保証する。
図2から図5において、外部戻しバネ48Eは、「新しい」初期状態、すなわち、ベンドPiが塑性変形する前の状態で表されている。
この新しい又は初期の状態において、ベンド54及び能動突起62は、お互いから軸線方向の距離D、すなわち、図4に示される距離Dで離間されている。
非限定的な実例として、及び、図で示すように、第1の剛性ブランチB1及び第2の剛性ブランチB2は、その間に鋭角α1を形成し、第2の剛性ブランチB2及び第3の剛性ブランチB3は、同じ長さであり、その間に鋭角α2を形成し、第3の剛性ブランチB3及び第4の剛性ブランチB4は、その間に鋭角α3を形成する。
角度α1、α2、及びα3は、略等しい。
剛性ブランチB4及び能動突起62は、その間に角度α1、α2、及びα3未満の鋭角α4を形成する。
摩擦ライニング24Eの最大磨耗の状態に相当する、外部戻しバネ48Eの最大塑性変形の状態(図示せず)において、3つのベンドP1、P2、及びP3は、それぞれ変形軸線A1、A2、及びA3を中心に塑性的に変形する。
そして、第2のブランチB2及び第3の剛性ブランチB3が、180度に近い値の角度α2で互いが軸線方向に略整列するように、各角度α1、α2、及びα3は開く。
上述の実施例では、外部戻しバネ48は、一定幅で長方形の断面を有する帯状片を切断し、プレスし、折り曲げて一体製造される。
実例として、素材板の厚さは、0.5〜0.8ミリメートルで、素材は、X2CrNbCu21又は304L(X2CrNi18−9/X2CrNi19−11)のステンレス鋼である。
実例として、最大磨耗J2に相当する最大移動は、およそ14ミリメートルに等しい。
外側ブレーキ・シュー18E及び戻しバネ48Eの新しい状態において、外側ブレーキ・シュー18Eは、ディスク12の前方に軸線方向に配置され、摩擦ライニング24Eの横断前方摩擦面25Eは、
− 特定の作動隙間「J1」、及び、
− 磨耗遊び「J2」
の合計と等しい距離に位置する。
そして、外部戻しバネ48E及びその弾性的に変形可能な部品は、静止状態となる。
外側ブレーキ・シュー18Eは、キャリパ36によって動作位置に向かって付勢されたとき、まずは、特定の作動隙間「J1」に対応するストロークを移動する。
ストロークの最初の部分の間に、外側ブレーキ・シュー18Eは、外部戻しバネ48Eと剛性ブランチB4との間の能動突起62を引き動かし、サポート14に固定された前方部50とブレーキ・シュー18に固定された能動突起62との間で、外部戻しバネ48Eを弾性的に引っ張り状態にする。
そして、外部戻しバネ48Eの弾性的変形可能部分は、最大伸張の状態に達する。
その後、外側ブレーキ・シュー18Eの摩擦ライニング24Eの後方横断面は、ブレーキ・ディスク12の関連面又は環状トラック22Eから、磨耗遊び「J2」と同等の距離で離間する。したがって、外側ブレーキ・シュー18Eは、動作位置まで軸線方向のストロークを継続する。
ストロークの第2の部分の間に、塑性的に変形可能なベンドPiは、関連変形軸線Aiを中心にベンドPiが角変形を引き起こしやすい力を受ける。
そして、ベンドPiは、塑性的に変形し、塑性的に変形可能な部材の弾性変形は、塑性変形と比較して、ごくわずかである。
ブレーキングの最後に、外側ブレーキ・シュー18Eは、ベンドによって非動作位置に戻され、静止状態に戻る。
したがって、外側ブレーキ・シュー18Eは再び、ディスク12から、特定の作動隙間「J1」のみと同等の距離だけ離間し、磨耗遊び「J2」は、塑性的に変形可能なベンドPiの塑性変形によって吸収される。
したがって、外部戻しバネ48Eは、外側ブレーキ・シュー18Eが非動作位置に戻ることを保証することが可能である。
さらに、塑性的に変形可能なベンドPiを配置することで、外側ブレーキ・シュー18Eを動作位置へと動かすためにピストン46によってもたらされる締めつけ力が高くなり過ぎるのを回避することが可能になる。
さらに、非動作位置にある外側ブレーキ・シュー18Eとディスク12との間に一定の作動隙間「J1」を維持することで、ブレーキング・システムの反応時間は、摩擦ライニング24Eの磨耗に関係なく、一定に保たれる。
したがって、外部戻しバネ48Eの機能は、油圧ブレーキ圧がピストン46にかかっていないとき、摩擦ライニングとブレーキ・ディスクの接触を「なくす」ことである。
戻しバネ48を作成する材料を選択するために、破断歪み、引張強度、及び0.2%オフセット歪みは、非限定的実例として、以下の値域での選択が好ましい:
− 30<破断歪み<60%、好ましくは40<破断歪み<60%、より好ましくは50<破断歪み<60%で、
− 400<引張強度<1000MPa、好ましくは400<引張強度<700MPa、より好ましくは400<引張強度<600MPaで、
− 0<0.2%オフセット歪み<500MPa、好ましくは150<0.2%オフセット歪み<400MPa、より好ましくは200<0.2%オフセット歪み<300MPaであり、
1MPa=10Paである。
内側ブレーキ・シュー18Iを非動作静止位置へと戻すために、内側ブレーキ・シュー18Iは、共に軸線方向に移動するためブレーキ・ピストン46に、例えば、「クリッピング」バネ(図示せず)、つまり、弾性的入れ子バネによって、固定されてもよい。ブレーキ・ピストン46にかかっている油圧が解放されたとき、ピストン46がボアの中で軸線方向に後方移動することで、内側ブレーキ・シュー18Iは引き動かされて、内側ブレーキ・シュー18Iとブレーキ・ディスク12との間の残留摩擦トルクが取り除かれる。
この設計により、内側ブレーキ・シュー18Iに外部戻しバネを装備する必要はない。
図9Aは、スライダー34の有無に関わらず、サポート14の関連軸線スライド28において、外側ブレーキ・シュー18Eを取り付けてガイドするために、ブレーキ・シュー、特に、外側ブレーキ・シュー18Eの突起26に固定され得るブレーキ・シュー用取り付けバネ100を図式的に示す。
周知のように、各シュー・バネ100は、関連スライドの水平な下面と協働し、スライド28の対向上面に対して鉛直上方に当接させる力を突起26の水平な上面に加える下側摺動ブランチ102を含む。
シュー・バネ100は、一般的に「巻きバネ」と呼ばれ、図9Aで示す構造において、外側ブレーキ・シュー18Eの突起26の下方水平面の下側に当接するブランチ104を含んでおり、ブランチ104は、突起26を弾性的に締めつけてシュー・バネ100を突起26に固定する固定ブランチ又はクリップ106の一部を形成する。
シュー・バネ100はさらに、固定ブランチ106を下側摺動ブランチ102に接続させ、主にシュー・バネ100の弾性となる、湾曲ブランチ108を含む。
摩擦ライニングが最大完全磨耗した場合、外部戻しバネ48Eは、塑性的に変形し、磨耗した外側ブレーキ・シュー18Eのように、取り替えなければならない。
したがって、ブレーキ・シューの磨耗したセット取り替え用のセット又はキットは、外側ブレーキ・シュー用として、新しい外側ブレーキ・シュー18E及び外部戻しバネ48Eを含む。
ブレーキ・シューが、シュー取り付け用バネ100を備えるタイプのものであれば、取り替えキットには、外部戻しバネ48E及び2つの径方向突起26それぞれ用に2つのシュー・バネ100が装備された新しいシューが含まれる。
本発明による外部戻しバネ48Eの設計は、上述の主要実施例に限定されない。
外部戻しバネ48Eの設計は、直接的又は間接的に作用させるために第4の剛性ブランチB4の遠位端B4dを外側ブレーキ・シュー18Eに接続させる接続部の設計の観点から、非常に著しく変化してもよい。
外部戻しバネ48Eの設計は、前方固定部50の設計の観点から、変化してもよい。
外部戻しバネ48Eの別の実施例が、図6及び図7に図示されており、その中で、外部バネは、ブレーキ・ピストン46のスライド軸線に直交する前方面に延びる前方固定部50に接続した機能的プレート70を含む。
外部戻しバネ48Eは、機能的プレート70と共に一体製造されてもよく、又は、例えば溶接などで、機能的プレートに固定されてもよい。
非限定的な実例として、プレート70は、マークや装飾などのグラッフィク描写用のサポートを構成してもよい。プレートの構造、構成材料の選択などで、ブレーキの正しい機能に関連する技術的な性質の他の機能の提供が可能になる。
機能的プレート70の寸法は、キャリパ16及び外側ブレーキ・シュー18Eの軸線方向の位置に関係なく、機能的プレート70がキャリパ16の周辺部品と決して干渉しないような寸法である。

Claims (29)

  1. − ディスクの軸線方向に配向された回転軸線(A)を横断する平面に存在するブレーキ・ディスク(12)と、
    − 車両のシャーシに対して固定されたサポート(14)と、
    − 前記固定されたサポート(14)に対して軸線方向に摺動するように取り付けられたキャリパと、を含む自動車ディスク・ブレーキ(10)であって、
    前記キャリパは、
    − 後方ケーシング(41)であって、前記後方ケーシング(41)の中では、ブレーキ・ピストン(46)が軸線方向に摺動し、前方に向かって内側ブレーキ・シュー(18I)と協働するように取り付けられており、前記内側ブレーキ・シュー(18I)は、摩擦ライニング(24I)を含み、前記摩擦ライニングの横断前方摩擦面(25I)は、前記ディスク(12)の関連ブレーキング・トラック(22I)と協働する、後方ケーシング(41)と、
    − 前方フランジ(42)であって、前記前方フランジ(42)は、前記ケーシング(41)に軸線方向に固定され、外側ブレーキ・シュー(18E)と協働し、外側ブレーキ・シュー(18E)は、摩擦ライニング(24E)を含み、前記摩擦ライニングの横断後方摩擦面(25E)は、前記ディスク(12)の関連ブレーキング・トラック(22E)と協働する、前方フランジ(42)とを含み、
    − 前記外側ブレーキ・シュー(18E)は、前記摩擦面(25E)が前記ブレーキ・ディスク(12)の関連環状トラック(22E)と当接する後方動作位置と、前記横断後方摩擦面(25E)が前記ブレーキ・ディスクの前記関連環状トラック(22E)から特定の作動隙間(J1)で軸線方向に離間した前方非動作位置との間を前記固定されたサポート(14)内で軸線方向に摺動するように取り付けられており、
    前記ディスク・ブレーキは、前記外側ブレーキ・シュー(18E)を、非動作位置へと戻すための外部戻しバネ(48E)を含むこと、前記外部戻しバネ(48E)の後方接続部(62)は、前記外側ブレーキ・シュー(18E)の関連中央部(63)に、直接的又は間接的に、固定されていること、及び、前記外部戻しバネ(48E)の前方部(50)は、前記固定されたサポート(14)の関連中央部(58)に軸線方向に固定されていること、を特徴とする自動車ディスク・ブレーキ(10)。
  2. 前記内側ブレーキ・シュー(18I)は、前記ブレーキ・ピストン(46)と共に軸線方向に移動するように拘束されていることを特徴とする請求項1に記載のディスク・ブレーキ。
  3. 前記外側ブレーキ・シュー(18E)を非動作位置に戻すための前記外部戻しバネ(48E)は、前記外側ブレーキ・シュー(18E)の移動軸線方向におけるアクティブ・ブレーキング位置までの移動が、前記特定の作動隙間(J1)よりも大きい場合、塑性的に変形される前記外側ブレーキ・シュー(18E)の前記摩擦ライニング(24E)の磨耗遊び(J2)を補正するための手段を含むことを特徴とする請求項1に記載のディスク・ブレーキ。
  4. 前記外側ブレーキ・シュー(18E)の前記関連中央部(63)は、前記ブレーキ・ピストン(46)のスライド軸線と整列していることを特徴とする請求項1に記載のディスク・ブレーキ。
  5. 前記固定されたサポート(14)の前記関連中央部は、前記ブレーキ・ピストン(46)の前記スライド軸線に整列して、前記ブレーキ・ピストン(46)の前記スライド軸線に直交する前方面に存在する前記固定されたサポート(14)の梁(60)の中央部分(58)で構成されることを特徴とする請求項1に記載のディスク・ブレーキ。
  6. 前記キャリパ(36)の前記前方フランジ(42)は、前記ブレーキ・ピストン(46)の前記スライド軸線に対して対称であって、前記外部戻しバネ(48E)を配置する中央凹部(64)を間に定めた、横方向に離間した2つの側面部(43)を含むことを特徴とする請求項1に記載のディスク・ブレーキ。
  7. 塑性的に変形される前記手段は、前記外部戻しバネ(48E)の前記後方接続部(62)と前記前方固定部(50)との間を延びる蛇腹折りで形成された塑性的に変形可能な部分(P1−B2−P2−B3−P3)を含むことを特徴とする請求項3のディスク・ブレーキ(10)。
  8. 前記外部戻しバネ(48E)は、連続して少なくとも、
    − 前記固定されたサポート(14)に前記外部戻しバネ(48E)を固定するための前記前方部(50)と、
    − 第2の剛性ブランチ(B2)であって、その近位端(B2p)が、前記第2の剛性ブランチ(B2)が存在する平面に平行で、前記外側ブレーキ・シュー(18E)の移動の軸線方向(A)と直交する第1の変形軸線(A1)を中心に塑性的に変形可能な第1のベンド(P1)で、前記固定部(50)に接続されている、第2の剛性ブランチ(B2)と、
    − 第3の剛性ブランチ(B3)であって、その近位端(B3p)が、前記第1の変形軸線(A1)に平行な第2の変形軸線(A2)を中心に塑性的に変形可能な第2のベンド(P2)で、前記第2の剛性ブランチ(B2)の遠位端(B2d)に接続されている、第3の剛性ブランチ(B3)と、
    − 第4の剛性ブランチ(B4)であって、その近位端(B4p)が、前記第1の変形軸線(A1)に平行な第3の変形軸線(A3)を中心に塑性的に変形可能な第3のベンド(P3)で、前記第3の剛性ブランチ(B3)の遠位端(B4d)に接続され、及び、前記外側ブレーキ・シュー(18E)の前記関連中央部(63)に固定されて前記外部戻しバネ(48E)の前記後方接続部(62)を構成する、第4の剛性ブランチ(B4)と、を含むこと、
    各剛性ブランチ(B2、B3、B4)は、前記第1の変形軸線(A1)に平行な平面に存在する帯状片であること、
    及び、前記第4の剛性ブランチ(B4)は、前記固定部(50)に対して軸線方向に離間している(D)ことを特徴とする請求項7に記載のディスク・ブレーキ。
  9. 前記外部戻しバネ(48E)を、前記固定されたサポート(14)に固定するための前記前方部(50)は、前記第1の変形軸線(A1)に平行な平面に存在する帯状片である第1の剛性ブランチ(B1)を含んでいること、及び、前記第1の塑性的に変形可能なベンド(P1)で、前記第2の剛性ブランチ(B2)の前記近位端(B2p)が前記第1の剛性ブランチ(B1)の遠位端(B1d)に接続していることを特徴とする請求項7に記載のディスク・ブレーキ。
  10. 前記外部戻しバネ(48E)を、前記固定されたサポート(14)に固定するための前記前方部(50)は、前記第1の剛性ブランチ(B1)の近位端(B1p)を延ばして、フックを形成するベンドを構成する剛性突起を含み、前記剛性突起の凹部は、前記固定されたサポート(14)の前記梁(60)の前記中央部分(58)を受けることを特徴とする請求項5と共に請求項9に記載のディスク・ブレーキ。
  11. 各剛性ブランチ(B1、B2、B3、B4)は、直線状であることを特徴とする請求項7から10までのいずれか一項に記載のディスク・ブレーキ。
  12. 各剛性ブランチ(B1、B2、B3、B4)は、堅固手段(Z1、Z2、Z3)を含むことを特徴とする請求項7から11までのいずれか一項に記載のディスク・ブレーキ。
  13. 各塑性的に変形可能なベンド(P1、P2、P3)は、機械的特性が弱いエリア(F1、F2、F3)を含むことを特徴とする請求項7から12までのいずれか一項に記載のディスク・ブレーキ。
  14. 各塑性的に変形可能なベンド(P1、P2、P3)は、前記第一の変形軸線(A1)に平行に配向された窓(F1、F2、F3)を含む帯状片の屈曲部であることを特徴とする請求項7から13までのいずれか一項に記載のディスク・ブレーキ。
  15. 前記外部戻しバネ(48E)は、素材板を切断し、成形することで一体製造されていることを特徴とする請求項1から14までのいずれか一項に記載のディスク・ブレーキ。
  16. 前記外部戻しバネ(48E)は、金属板を切断し、プレスし、折り曲げることで一体製造されていることを特徴とする請求項15に記載のディスク・ブレーキ。
  17. 前記剛性ブランチ(B1、B2、B3、B4)及び前記ベンド(P1、P2、P3)は、一定幅の帯状片を切断し、プレスし、折り曲げることで一体製造されていることを特徴とする請求項7から14までのいずれか一項に記載のディスク・ブレーキ。
  18. 前記ベンド(P1、P2、P3)のいかなる塑性変形前の状態では、前記第1の剛性ブランチ(B1)及び前記第2の剛性ブランチ(B2)は、前記第2の剛性ブランチ(B2)及び前記第3の剛性ブランチ(B3)が形成する角度(α2)と等しく、前記第3の剛性ブランチ(B3)及び前記第4の剛性ブランチ(B4)が形成する角度(α3)と等しい角度(α1)を形成することを特徴とする請求項9に記載のディスク・ブレーキ。
  19. 前記外部戻しバネ(48E)は、ステンレス鋼、BS EN 10088−3に規定されるX2CrNbCu21、304L、金、鉛、自然又は合成繊維強化ポリマー・マトリックスの合成物質を含む群から選択される材料で作成されることを特徴とする請求項1から18までのいずれか一項に記載のディスク・ブレーキ。
  20. 前記外部戻しバネ(48E)は、破断歪みが30%〜60%、引張強度が400MPa〜1000MPa、及び0.2%オフセット歪みが0〜500MPaの材料で作成されることを特徴とする請求項1から19までのいずれか一項に記載のディスク・ブレーキ。
  21. 前記外部戻しバネ(48E)は、破断歪みが40〜60%、引張強度が400MPa〜700MPa、及び0.2%オフセット歪みが150〜400MPaの材料で作成されることを特徴とする請求項20に記載のディスク・ブレーキ。
  22. 前記外部戻しバネ(48E)は、破断歪みが50〜60%、引張強度が400MPa〜600MPa、及び0.2%オフセット歪みが200〜300MPaの材料で作成されることを特徴とする請求項21に記載のディスク・ブレーキ。
  23. 前記外部戻しバネ(48E)は、前記ブレーキ・ピストン(46)の前記スライド軸線に直交する前方面に存在する前記前方固定部分(50)に接続した機能的プレート(70)を含むことを特徴とする請求項1から22までのいずれか一項に記載のディスク・ブレーキ(10)。
  24. 前記外部戻しバネ(48E)は、前記機能的プレート(70)と共に一体製造されていることを特徴とする請求項23に記載のディスク・ブレーキ。
  25. 前記外側ブレーキ・シュー(18E)は、前記外側ブレーキ・シュー(18E)の摺動をガイドし、前記固定されたサポート(14)の軸線方向のスライド(28)に受入される、少なくとも1つの側部突起(26)を含むことを特徴とする請求項1に記載のディスク・ブレーキ(10)。
  26. 前記スライド(28)の壁を支持し、前記固定されたサポート(14)に固定されるスライダー(32)を含むことを特徴とする請求項24に記載のディスク・ブレーキ(10)。
  27. 請求項1から26までのいずれか一項に記載のディスク・ブレーキの外側ブレーキ・シューの戻しバネ。
  28. 少なくとも1つの外側ブレーキ・シュー(18E)と、前記外側ブレーキ・シュー(18E)に適合する外部戻しバネ(48E)と、を含むことを特徴とする請求項1から25までのいずれか一項に記載の自動車ディスク・ブレーキ用取り替えキット。
  29. さらに、前記外側ブレーキ・シュー(18E)を取り付けるための2つのバネ(100)を含むことを特徴とする請求項28に記載の取り替えキット。
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