(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ組立体のブレーキライニング摩耗状態を監視するためのブレーキライニング摩耗監視装置において、ブレーキライニング（４，５）はブレーキロータ（１）に作用する作用面を有し、前記ブレーキライニング摩耗監視装置は前記ブレーキロータ（１）へ前記ブレーキライニング（４，５）を作動させる作動装置（６）と、前記ブレーキライニングを前記ブレーキロータに接近した位置に維持する目的で前記作動装置によって駆動される調整装置（１３）と、ブレーキ作動方向へのブレーキ作動運動に応答する摩耗検出装置（６０）と、を有し、
前記摩耗検出装置（６０）は、前記ブレーキ組立体の全体の大きさを増大することなく前記ブレーキ組立体の本体（３）の開口内に密封されたカートリッジ（６４）内に收容され、前記摩耗検出装置（６０）は前記調整装置（１３）のホイール（６３，８１，１０６）で駆動され、前記摩耗検出装置の前記ホイールの反対側の端部にコネクタが形成され、コンパクトに一体化されたユニットとされており、前記摩耗検出装置（６０）は、整備作業時にブレーキ組立体自体を分解することなく、取り外すことができるブレーキライニング摩耗監視装置。
【請求項２】
前記摩耗検出装置（６０）は、リニヤ電位差計の形態である請求項１に記載の監視装置。
【請求項３】
前記摩耗検出装置（６０）は、歯車駆動体（７０）を介して前記調整装置のホイール（６３）から駆動される回転電位差計を含む請求項１または２のいずれかに記載の監視装置。
【請求項４】
前記摩耗検出装置は、誘導型のセンサ（１２０）を含む請求項１または２のいずれかに記載の監視装置。
【請求項５】
前記摩耗検出装置の外側コネクタ（６６）が、前記摩耗検出装置から該摩擦検出装置の長手軸線方向に伸びている１ないし４のいずれかに記載の監視装置。
【請求項６】
前記摩耗検出装置の外側コネクタ（７１）が、設置を容易にするために前記摩耗検出装置の長手軸線と９０°の角度を形成している請求項１ないし４のいずれかに記載の監視装置。
【請求項７】
フライング導線（７２）を含み、ブレーキ組立体のカバープレート（１１）の下側にグランドシール（７３）が組み込まれている請求項１ないし６のいずれかに記載の監視装置。
【請求項８】
前記摩耗検出装置（６０）は、前記本体（３）の、前記調整装置の軸線に垂直な穴（８０）に設置され、ベベル歯車組立体（８２）を介して前記調整装置のホイール（８１）によって駆動される請求項１ないし６のいずれかに記載の監視装置。
【請求項９】
前記摩耗検出装置（６０）は、前記ブレーキの作動寿命中に、整備又は交換後、パッド摩耗寿命に適合するようにブレーキによって自動的に再設定されるように構成されている請求項１ないし８のいずれかに記載の監視装置。
【請求項１０】
前記調整装置から前記摩耗検出装置への運動伝達機構は調整可能な長さを有し、その複数の構成部品（１００，１０２）は、自由に互いに分離可能であって、該運動伝達機構の再組立によって前記調整装置のホイール位置を変えることなく摩耗検出装置の取り外しを可能にする請求項９に記載の監視装置。
【請求項１１】
前記摩耗検出装置（６０）は、前記ブレーキ組立体の本体に対し密封されたケーシング（１４０）内に設置され、整備または交換のために該摩耗検出装置を取り外すとき前記ケーシングの内側がブレーキ組立体の本体の内側から密封されるようになされている請求項１ないし１０のいずれかに記載の監視装置。
【請求項１２】
前記摩耗検出装置は、中空の管（１４０）内に設置され、該中空の管（１４０）は、前記摩耗検出装置を駆動する前記調整装置のピニオン（６３）から垂下しており、前記中空の管（１４０）はブレーキ組立体本体の開口部（１４３）に回転可能に密封され、前記摩耗検出装置がその作動位置に設置された後、取り外し可能なプラグ（１４１）によって密封される請求項１１に記載の監視装置。
【請求項１３】
回転可能な部材に作用する作用面を備えた摩擦ライニングを有し、請求項１ないし１２のいずれかに記載のブレーキライニング摩耗監視装置を備えた、車用ブレーキ。
【発明の詳細な説明】
本発明は、特に、摩擦ライニングが、ドラムまたはディスクのような回転可能なブレーキ部材に作動するようになっている作動面を有する型式の車用ブレーキとともに使用するブレーキライニング摩耗監視装置に関する。
ブレーキ組立体内の摩擦ライニングの摩耗を、摩耗を補償するためのブレーキ調整装置を介して検出することは公知である。
国際特許出願ＷＯ９５／０９９９１において、減速歯車を介した調整装置の動きにより駆動される回転電位差計を有する“調整装置内の”摩耗センサの使用を開示している。このセンサは、調整装置と一体的に取り付けられ、調整装置を組み込んだサブアセンブリの一部としてブレーキに組み立てられ、或いは、ブレーキから取外される。
ヨーロッパ特許ＥＰ−Ａ−０４９２１４３は、ブレーキディスクから離れて取り付けられ、調整装置のスピンドルから駆動されるようになっている回転電位差計の使用を開示している。この組立体も、調整器を有する組立体の一部として構成され、調整装置のスピンドルの端部に取り付けられるので、組立体の全長が増大する。その結果は、ブレーキカバープレートが延長部を組み込むように変形され、ブレーキパッケージの全体の寸法が増大する。
ヨーロッパ特許ＥＰ−Ａ−０５６６００６は、電位差計の回転数を最大限低減するために減速歯車ボックスが設けられるヨーロッパ特許ＥＰ−Ａ−０４９２１４３の構造と同様の構造を開示している。電位差計は、やはり、調整装置のスピンドルにより駆動され、これは、調整装置パッケージの全長を増大し、ブレーキパッケージの全体寸法を増大させる。
国際特許出願ＷＯ９４／０７０５０は、ヨーロッパ特許ＥＰ−Ａ−０４９２１４３号およびＥＰ−Ａ−０５６６００６に開示されている構造に対してさらに追加部分を示している。国際特許出願ＷＯ９４／０７０５０において、減速歯車を備えた回転電位差計は、ブレーキの外側に組み立てられ、分離したユニットとして取り付けられるが、やはり、調整装置のスピンドルから駆動されるようになっている。カバープレートの外側にセンサを取り付けることは、結果としてブレーキパッケージ寸法全体を増大させる。さらに、ブレーキの外側の汚す経路が、センサの本体の大きな周囲の周りに存在し、これは、汚れがブレーキ機構に入ることを防止するために密封しなければならない。センサが“表面取り付け型”であるので、衝撃により損傷する可能性があり、“クリップ”嵌合が使用される場合、この装置は、ブレーキ自体から離脱する可能性がある。
上述した公知の構造において、調整機構の有効な長さは、比較的増大し、国際特許出願ＷＯ９４／０７０５０の構造においては、ブレーキは、外側からの汚れ、およびセンサの偶発的な分離の可能性がある。
本発明の、ブレーキ組立体のブレーキライニング摩耗状態を監視するためのブレーキライニング摩耗監視装置は、ブレーキライニングがブレーキロータに作用する作用面を有し、前記監視装置は前記ブレーキロータへブレーキライニングを作動させる作動装置と、前記ブレーキライニングを前記ブレーキロータに接近した位置に維持する目的で前記作動装置によって駆動される調整装置と、ブレーキ作動方向へのブレーキ作動運動に応答する摩耗検出装置と、を有し、前記摩耗検出装置は、前記ブレーキ組立体の全体の大きさを増大することなく前記ブレーキ組立体の本体内に收容され、前記摩耗検出装置は、前記調整装置のホイールで駆動され、前記摩耗検出装置の前記ホイールの反対側の端部に、コネクタが形成され、コンパクトに一体化されたユニットとされており、前記摩耗検出装置は、整備作業時にブレーキ組立体自体を分解することなく、ブレーキ組立体から取り外すことができる。
摩耗検出装置は、リニヤ電位差計または同様の誘導型装置の形態でよい。別の例として、それは、歯車駆動体を介して調整装置のホイールから駆動される回転電位差計でもよい。摩耗検出装置の外側コネクタは、摩耗検出装置からその長手軸線方向に伸びる。変形例において、設置を容易にするために外側コネクタは９０°の角度を有する。
フライング導線が必要である場合には、ブレーキ組立体のカバープレートの下側にグランドシールを組み込むことができる。
他の構造において、摩耗検出装置は、調整装置の軸線に垂直な穴に設置される。このような構造において、摩耗検出装置は、ベベル歯車組立体を介して調整装置のホイールによって駆動される。
摩耗検出装置は、ブレーキの作動寿命中に、整備または交換後、パッド摩耗寿命に適合するようにブレーキによって自動的に再設定されるように構成されている。
これは、調整装置から摩耗検出装置への運動伝達機構が調整可能な長さを有することによって達成することができ、その複数の構成部品は、自由に互いに分離可能であって、運動伝達機構の再組立によって調整装置のホイール位置を変えることなく、摩耗検出装置を取外すことができる。
摩耗検出装置は、前記ブレーキ組立体本体に密封されたケーシング内に設置され整備または交換のために摩耗検出装置を取外すときケーシングの内側がブレーキ組立体の内側から密封されるようにさなれている。
これは、摩耗検出装置が、中空の管内に設置されることによって達成され、この中空の管は、摩耗検出装置を駆動する調整装置のピニオンから垂下しており、中空の管は、ブレーキ組立体本体の開口部に回転可能に密封され、摩耗検出装置がその作動位置に設置された後、取外し可能なプラグによって密封することができる。
本発明のいくつかの実施例を添付図面に示す。
図１は、ブレーキ摩耗検出装置を含む一部が断面となったディスクブレーキ組立体を示す。
図２は、図１と同様であるが、異なる場所に設置されたブレーキ摩耗検出装置を示す図面である。
図３は、図１と同様であるが、他の場所に設置されたブレーキ摩耗検出装置を示す図面である。
図４は、異なる構造のブレーキ摩耗検出装置を組み込んだ図１のブレーキの一部を示す図面である。
図５は、図１のブレーキ摩耗検出装置の異なる端子を示す図である。
図６は、図５と同様の図面であるが、ブレーキ摩耗検出装置の異なる電気接続を示す図である。
図７は、図６の接続部分の変形例を示す図である。
図８は、他の変形例を示す図である。
図９は、図１のブレーキの一部を示すが、調整機構の軸線に直角な位置でブレーキに設置されたブレーキ摩耗検出装置を示す図面である。
図１０は、図１のブレーキの一部を示すが、異なる摩耗検出装置を含む図面である。
図１１は、図１０と同様の図であるが、変形された摩耗検出装置を組み込んだ図面である。
図１２は、図１０と同様の図であるが、異なる磨耗検出装置を組み込んだ図面である。
図１３は、図１０と同様の図であるが、他の摩耗検出装置を組み込んだ図面である。
図１４は、図１３の摩耗検出装置の装置の部品の分解図である。
図１５は、図１のブレーキの一部であるが、変形された摩耗検出装置を含む図面である。
図１６は、図１０と同様の図であるが、変形例を示す図面である。
添付図面の図１に示すディスクブレーキにおいて、ブレーキはブレーキディスク１およびブレーキ支持部材２を有する。フローティングキャリパ３は、支持部材２にまたがり、２つのブレーキパッド組立体４および５と協働し、各々は、支持部材２上に円周方向に間隔を置いたドラッグテイク面の間に摺動するように案内される剛性のバッキングプレートと、ディスク１の隣接面と係合する摩擦材料のパッドとを有する。キャリパに取り付けられたブレーキ作動装置６は、摩擦パッド組立体を押してディスク１と係合させ、ディスク１上への摩耗パッド組立体の作用は、キャリパ３の本体を支持部材２に対して反対方向に移動させ、摩擦パッド組立体５を押してディスク１の反対面と係合させる。
作動装置６は、回転部材７を有し、この回転部材７は、ケーシング１０によって支持されたニードル軸受け各対８，９とケーシングの外端のカバー１１との間のキャリパ２の開口部に取り付けられている。２つの調整可能なタペット１３が、作動装置６のケーシング１０に収容されている。これらのタペットの各々は、めねじ部材１４と、おねじ部材１５とを有する。このタペットは、対称平面Ｅの両側に配置され、対称平面に平行にそこから離れて配置されている。２つのおねじ部材１５は、それらが回転することができないように薄い金属板１６によって相互に接続されている。この金属板１６は、同時に、おねじ部材１５と摩擦パッド組立体４との間の熱シールドとして作用する。
回転部材７は、２つの偏心器１６′を有し、この２つの偏心器１６′は、回転部材７のターミナル領域に配置され、ローラ本体１７を介してめねじ部材１４の各一方に作用する。回転部材７は、２つの偏心器１６′の間に一対のジャナールピン１８が形成されており、ジャナールピン１８は、ニードル軸受８の外側リングを介してカバー１１の内側の凹部１９に支持されている。めねじ部材１４の双方は、歯車接続によって回転部材７に接続され、この歯車接続は、アングル駆動体と連結構成２０とを有し、アングル駆動体は、ベベル歯２２および２３をかみあわせることによって形成される。ピニオン２４が、隣接するめねじ部材１４の外側歯２５に直接係合し、中間歯車２６が従動する。中間歯車２６は、めねじ部材１４の双方の外歯とかみ合う。
ピニオン２４は、内側に６角形５０が形成され、これは、戻り調整装置軸５２の補完的な６角形成形部分５１と協働する。
第１のスリーブ２７が、軸５２を包囲し、連結構成２０と第２のスリーブ２９との間のディスク２８が、その間に駆動接続を提供する。
ブレーキの作動時に、回転部材７の回転は、２つのベベル歯２２および２３によって形成された角度駆動体によって、連結構成２０の軸５２上に支持された第１のスリーブ２７の回転に変換される。ディスク２８と第２のスリーブ２９との間の回転空隙が克服されると、トルクが、第２のスリーブ２９に、ラップばね３０を介してピニオン２４に、最終的に中間歯車２６と外側歯２５を介してめねじ部材１４に作用する。
しかし、ブレーキリリーフクリアランスが上述した回転クリアランスによって克服され、２つのブレーキパッド組立体４および５が、ブレーキディスク１に係合し、その結果として、その作動力に対応した反力を、２つのねじ部材１４および１５によって形成されたタペットを介して２つの偏心器１６に伝達すると、めねじ部材１４は、回転しない。この場合のタペット１３に生じる摩擦は、連結構成２１が伝達することができるトルクより大きい。
もし、ディスク１８と第２のスリーブ２９との間の回転空隙が、ブレーキの作動時に克服され、ブレーキパッド組立体４，５が、ブレーキディスクに到達せず、対応する反力が生じない場合は、第１のスリーブ２７の回転は、ディスク２８のスタックを介して第２のスリーブ２９に伝達され、ラップばね３０を介してピニオン２４に、最後にめねじ部材１４に伝達され、めねじ部材１４は、おねじ部材１５とともにタペットの長さが伸びる方向に回転される。
ブレーキが解放されたとき、反対方向の回転部材８の回転運動は、第１のスリーブ２７に伝達されるが、ピニオン２４には伝達されない。この回転方向においては、ラップばね３０は、開放し、ピニオン２４が回転運動を伴うことを防止するからである。
リニヤ電位差計の形の摩耗検出装置６０が、キャリパ３の開口部６１に収容され、カバー１１の補完的な開口部６２を通じて接近可能である。電位差計の内端のピニオン６３は、ピニオン２４とかみ合う。電位差計６０の軸線は、軸５２の軸線と平行であり、それは、ブレーキの実際の全長内でキャリパ３に収容される。図示したように電位差計６０は、カートリッジ６４内に収容され、半径方向のシール６５によってカバー１１の開口部内にシールされる。
カートリッジ６４から突出する電気端子６６は、ケーブルに接続される。
上述した構造において、カートリッジ６４は、カバー１１の開口部に“スナップ嵌合”する。添付図面の図２に示す変形された構造においては、カートリッジ６４は、キャリパ３の円周方向の対向端部の開口部に配置することができ、ピニオン６３は、ブレーキのその端部でめねじ部材１４の外歯２５とかみ合う。
図２のブレーキの構造および動作は、他の点では図１の構造および動作と同じであり、対応する参照符号が、対応する部品に付与されている。
添付図面の図３に示す変形例においては、カートリッジ６４は、ブレーキのほぼ軸線上でカバー１１の開口部を通って伸びており、ピニオン６３は、中間歯車２６とかみ合う。
図３の実施例の構造および動作も、他の点では、図１の構造と同じであり、対応する参照符号が、対応する部品に付与されている。
添付図面の図４に示す変形構造においては、電位差計は、回転電位差計であり、ピニオン６３は、減速歯車駆動体７０を介して電位差計に作用する。
添付図面の図５の実施例において、電位差計６０は、カバー１１と所定の角度を有するコネクタ７１を有する。
図６に示すように、電位差計６０への電気的な接続部分がフライング導線７２を有するとき、グランドシール７３がカバーの下側に設けられている。
図７に示された他の変形例においては、グランドナット７４がカバー１１の開口部７５にねじ込まれている。これは、フライング導線７２を維持し、カバー１１を除去することなく摩耗検出装置を整備することを可能にする。
図８に示す変形例においては、フライング導線７２は、カウンタボア７７によって形成された空隙を充填する密封材７６によってカートリッジ６４の端部に密封される。
添付図面の図９に示された変形構造においては、カートリッジ６４は、キャリパ３の円周方向の端面に形成された穴８０内に収容され、その軸線は軸５２の軸線に垂直に配置されている。ピニオン２４にかみ合うピニオン８１は、中間のベベル歯車組立体８２を介して電位差計６０に作用する。
上述した構造の他の変形例においては、電位差計は、ピニオン２５と電位差計の間に相対的な角度に対応して設けられた適当な歯車を用いた軸５２の位置に対して有利な位置に配置されている。
上述した構造においては、保守または交換時に摩耗検出装置６０を取外す必要があるとき、調整の基準点が失われ、摩擦材料のパッドの摩耗状態を勘定に入れて交換された摩耗検出装置を再設定するのに困難性がある。
添付図面の図１０に示された変形された構造においては、摩耗検出装置は、ピニオン組立体１００を有し、この組立体１００は、軸線方向に伸びる伝達部材またはロッド１０２を介してリニヤ電位差計摩耗検出装置１０１に作用する。ロッド１０２は、摩耗検出装置１０１に結合されるが、ピニオン組立体１００とは自由に分離可能に協働する。
ピニオン組立体は、ブシュ１０４を有し、このブシュ１０４は、例えば圧縮工程によって、カバー１１の開口部６１の内端でケーシング１０の穴１０５の中に回転不能に軸方向に固定され、ブッシュ１０４に回転可能に拘束されるとともにピニオン２４とかみ合うピニオン１０６と、ブシュ１０４とピニオン１０６との間に作用するリードねじの形態であり、ロッド１０２が自由に分離可能に協働する細長い調整部材１０７とを有する。
調整部材１０７は、ピニオン１０６のめねじと係合するおねじを有し、直径的に対向して軸線方向に伸びるキーウエイ１０８が形成されており、このキーウエイ１０８は、ブシュ１０４の開口部１１０の両側で補完的な突出部１０９を摺動可能に受け、そのキーウエイ１０８を貫通して部材１０７が伸びている。この部材１０７は、回転に対してはキー止めされているが、軸線方向には自由に動く。
作動時において、ピニオン２４の回転は、ピニオン１０６に対して対応する回転運動を付与する。調整部材１０７は、回転しないようにキー止めされているが、軸線方向には自由に移動するからピニオン１０６と部材１０７との間のねじ係合は、部材１０７を電位差計１０１に向けて相対的に移動させ、その動きはロッド１０２を介して電位差計へ伝達される。従って、部材１０７の端部の軸線方向の位置は、パッドの摩耗状態における電位差計１０１の設定を決定し、部材１０７およびロッド１０２は、互いに協働して伝達機構の調整長さを定める。
この構造において、電位差計１０１を引抜きは、ロッド１０２の引き抜きに伴って達成され、調整部材１０７は、調整された位置に残る。
保守または修理の後に、電位差計１０１は部材１０７とともに協働するロッド１０２とともに開口部６１内で交換される。電位差計１０１は、押戻されると、ロッド１０２と部材１０７との協働によって、電位差計１０１は自動的にリセットしてパッドの与えられた摩耗状態を反映する。
図１１に示した変形構造においては、リニヤ電位差計は、誘導タイプのセンサ１２０と交換されている。この構造において、ロッド１０２は、電機子１２１を支持し、この電機子１２１は、誘導コイル１２２によって包囲されている。
図１２に示す構造および動作は、他の点では図１０の構造および動作と同様であり、対応する参照符号は対応する部品に適用される。
添付図面の図１２に示す構造において、検出装置は、回転電位差計１２４を有する。この構造において、ロッド１０２は、回転ピニオン１２６と協働するラック１２５を含むように変形される。
添付図面の図１３および図１４に示された変形構造において、摩耗検出装置は、センサから半径方向に離れたピニオン組立体１３０を有し、このセンサは、カートリッジ１３２内に収容されたリニヤ電位差計１３１である。
ピニオン組立体１３０は、ピニオン２４とかみあうピニオン１３３を有し、ピニオン１３３は、長手方向に伸びるねじステム１３４を備えている。ステム１３４上にねじで取り付けられる半径方向に細長いナット１３５は、カバー１１から直立しているブラケット１３７の長手方向に伸びるスロット１３６に摺動係合することによって回転しないように保持される。
ナット１３５は、電位差計１３１のスライド部材１３９に作用し、ピニオン１３０の回転運動に対応したナット１３５の長手方向の運動が、スライド部材１３７に伝達される。
図１０ないし図１２の実施例におけるように、保守におけるカートリッジの交換時に、電位差計１３１はナット１３５の対応する位置によって、与えられた摩耗状態に対し、自動的に再設定される。
図１ないし図９の構造と同様の他の変形された構造が、添付図面の図１５に示されている。
この構造においては、ピニオン６３は、延長された中空管１４０を備え、この中空管１４０は、摩耗検出装置６０のハウジングを形成し、カバー１１の開口部は、摩耗検出装置６０が管１４０内に収容されているとき密封プラグ１４１によって閉鎖される。管１４０は、カバー１１の開口部と密封係合する延長シール１４３を支持する。
プラグ１４１を除去した後、摩耗検出装置６０は、管１４０から取り外され、保守を行うために交換することができる。摩耗検出装置６０が取り外されている間も、管１４０とカバー１１との間のシール１４３が、ブレーキの内側を、汚れその他の有害な材料の侵入を防止するために密封することを保証する。
添付図面の図１６に示した構造においては、ピニオン１０６はブッシュ１０４から分離され、ピニオン１０６の補完的な溝と穴の壁に受けられるサークリップまたはスナップリング１５０によって穴に拘束的に保持される。リードねじ１０７は、正方形断面の伝達ペグ１５１と交換され、このペグは、ブシュ１０４の補完的な断面の穴を貫通して摺動可能に案内される。ペグ１５１は、荷重センサの上でばね１５２によって押され、ピニオン１０６の溝１５４とねじ係合するねじヘッド１５３と係合する。ピニオン１０６は、正方形の断面の中央穴１５５を有し、パッドが新しいとき、ペグ１５１は穴１５５から間隔を置いている。
パッドが摩耗すると、ヘッド１５３は、ピニオン１０６と相対的な回転に応答してピニオン１０６から軸線方向に相対的に移動する。ペグ１５１は、ペグがピニオン１０６の正方形の穴１５５と整列し、それと係合して調整装置の回転を防止するまで、ばね１５２の荷重の下に軸線方向に移動する。
変形例においては、ペグ１５１が有する、ブシュ１０４の穴の断面と補完する穴は如何なる断面のものでもよい。例えば、ペグは、星形またはスプラインの外形を有して、多数の可能な係合位置を提供すれば、嵌合固定する前の調整のための移動距離が小さくなる。従って、ブレーキの位置に対する摩耗検出装置の値の変化が最小限になる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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