JPH02203029A - 摩擦ライニング支持体とハブを結合するスプリングコレットを備えた摩擦素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、摩擦ライニングを支えている支持板およびそ
れに固く結合した、支持板よりも厚い内側ハブを備えた
摩擦素子、特にクラッチディスク、ブレーキディスク、
等に関する。

（従来技術及び氷原が解決しようとする課題）支持板お
よびハブが、一体になった肉厚の環状物体の一部であり
、そこに摩擦ライニングが付いているようなこの種の摩
擦素子は公知である。

摩擦素子とシャフトを結合している内側の噛み合わせ機
構におけるトルクの伝達による面圧力のために、比較的
肉厚の環状物体が必要である。振動による破損（ｋｎｏ
ｃｋｉｎｇ）は、防がねばならないからである。重機械
の構成に使用されているようなりラッチディスクやブレ
ーキディスクには、少ない材料コスト、低い慣性モーメ
ントおよび高い耐久性が要求される。それには、摩擦ラ
イニングの部分における支持板厚さを少なくするのが良
い。回転する質量が低下する他に、摩擦素子の所要面積
を少なくすることもでき、組み付けの際に使える組込み
空間が少ない場合に有利となる。摩擦素子全体の厚さが
予め決まっている場合は、支持板を薄くすることにより
、摩擦ライニングの厚さを増し、摩擦ライニング中の油
を導くための溝を深くすることができ、それによって熱
を排除し易くし、摩擦素子の寿命を長くすることができ
る。一般に、支持板を薄くすることによって、より厚い
摩擦ライニングを使用すると、摩擦素子の全体の厚さは
小さくすることができる。

摩擦ライニングを支持する部分において。

肉厚の材料を切削加工し、ハブ部分に対して相対的に薄
くすることもできる。しかし、そのような製作方法は、
非常に時間と経費がかかる。

西独特許公開公報第２７５８８４０号（ＤＥ−Ｏ３２７
５８８４０）により、上記の様式の摩擦素子が既に提案
されているが、そこでは、摩擦ライニング支持体として
作用する支持板およびハブが別個の部品であり、これら
の部品自体から形成された、脱落することのない継ぎ半
結合により互いに連結されている。ハブと一体化形成し
てあり、開口部により支持板の中で噛み合い、リベット
接続の技術により、圧力をかけて変形させるボルトを開
示している。さらに、ハブと支持板の接続可能な端部の
成形およびハンダ、溶接または接着剤接続のような継ぎ
合わせ接続を提案している。

ハブと外リングのリベット接続は西独特許公開公報第３
４３６３０６号、英国特許公報第１４７４９６４号（Ｑ
　Ｂ　−Ｐ　Ｓ　１４７４９６４）および米国特許公報
第３３００８５３号および４０２２３１０号（ＵＳ−Ｐ
　Ｓ　３３００８５３および４０２２３１０）により公
知である。後でより詳しく説明するとように、リベット
接続においては、接続する部分に応力がかかり、平面性
の問題が生じる。提案された、ハブと支持板との間の成
形による継ぎ半接続は、製作技術上非常に経費がかかる
。

接着剤接続は、負荷容量と耐久性で問題がある。製作技
術的な理由から、摩擦ライニングを支持板に取り付けた
後、初めて接続を行なう必要がある場合、生じる熱的負
荷のために、溶接による接続は考えられない。

ハブと支持板をリベット接続する場合、摩擦素子をハブ
部分で比較的広く作る。そのため、この構造は、場所が
不足するために常に使用できるわけではない、トルクを
伝達するための、持続性のある接続をリベットにより達
成するためには、充填度をできるだけ良くする必要があ
るが、これは非常に大きな力をかけてリベットを強く流
動的に変形させた場合にのみ可能である。これによって
、支持板のボアの幾つかの箇所に不均一な高い圧力が生
じ、支持板に好ましくない皿形状の変形や凹凸を付ける
ことがある。そのため、摩擦素子をブレーキディスクと
してトラクターやオフロード自動車の軸に使用する場合
に要求される狭い公差を保つのが困難となる。そのよう
なブレーキディスクは、ブレーキピストンと走行円盤と
の間に配置し、自動車を停止させるか、またはその速度
を低下させる場合に、動いている自動車の運動エネルギ
ーをすべて、または部分的に、摩擦により熱に変換する
。

予め規定されるペダル経路の最大値があるのと同様に運
転者のペダルを操作する力が限られているため、遊びの
空間はほとんどとることができない、厚さの公差のほん
の僅かな超過、凹凸、皿形状の変形および波形状の変形
でも、ブレーキディスクを隣接する部分と接触させる。

このために許容できない位に高いひきずりトルク、隣接
部分の消耗および加熱、並びに性能損失につながる。

ハブと支持板をリベット接続する場合、リベット締めの
力を小さくした場合にのみ、公差および変形に関して非
常に精確に部品を製作できるが、支持面積が小さく、充
填度が悪くなる。精密な押し抜きにより、累積する寸法
および位置の公差を小さくすることはできる。しかし、
今日の大量生産で到達できる公差では、リベット締めに
より必要な精度を得るには十分ではない、その上、ブレ
ーキをかけた時に摩擦素子に高い温度が生じるが、この
温度によって、リベッ１−締めの際に構築された応力状
態が変化するゆこのために新たな変形が起こることがあ
る。伝達すべきトルクは小さいものではある。熱論、ト
ルクの衝撃により、加工性の要求のために柔らかくしで
あるリベットが少なからず変形することがある。

（課題を解決するための手段および作用）本発明の目的
は、摩擦ライニングの支持体として作用する支持板を、 １、長期間安定したトルク伝達、 ２、接続すべき部品公差の均等化、 ３、摩擦ライニングを取り付けた支持板の無変形、の三
つの要件を満たす、製作技術的に経費がかからない方法
で接続しである、冒頭に述べた様式の摩擦素子を提供す
ることである。

この目的は、整列されたボアの中に脱落しないように取
り付けた、トルクを伝達するスプリングコレットにより
、支持板とハブを相互に遊びがないように接続しである
摩擦素子により達成される。

本発明により使用するスプリングコレットは、リベット
接続の際に生じるような応力無しに、支持板とハブとの
間のトルク接続を確保する。支持板とハブとを接続する
前に、摩擦ライニングを支持板に取り付け、そこに溝を
通常通りに加工することができる。

スプリングコレットは、特に長手方向にスリットを持つ
、硬化処理したばね鋼製の円筒状ブツシュ本体を備え、
その一端、好ましくは両端にベベルを設けると共に、場
合によってはスリット方向に伸びたベベルを施してあっ
ても良い。スプリングコレットは、好、ましくは、支持
板とハブのボアの中に、初期張力を持って収容されるよ
うな寸法にする。スプリングコレットのスリット端は、
組み付けた状態で、互いに突き合わせになっているか。

またはボアの回りにほぼ均等の強さの圧力を生じるよう
に、僅かな遊びを持って離れている。スプリングコレッ
トは、トルクがかかっている時は、自己支持し、閉じた
リングとして作用する。このスプリングコレットの弾性
は、異なった直径公差および位置公差でもってボアに適
合し、支持板の変形につながる力を生じないものである
。スプリングコレットは、そのばね特性により、撃力に
対し弾性的に作用する。これによって−様な圧力がボア
に配分され、長期間安定した接続が得られる。

スプリングコレット中を通り、支持板とハブを軸方向で
結合させる、好ましくは長手方向にスリットを持ち、ス
プリングコレット中に初期張力無しに位置する組み立て
スリーブ（鉄製スリーブ）を組み付けることができる。

この鉄製スリーブは、トルクの伝達には貢献しない、ま
たは余り貢献せず、摩擦素子を軸方向で結合させ、スプ
リングコレットをその組込み位置に固定するだけである
。鉄製スリーブは、大掛かりな変形作業をせずに容易に
変形させることができる材料から成る、両端に折り曲げ
ることができるスリーブで良い。

好ましい材料は軟鉄である。この材料から成るスリーブ
を折り曲げる際には、ライニング支持体と成る支持板の
平面性が損なわれるような圧力は生じない。

本発明に係わる摩擦素子のハブは、好ましくは支持板の
両側に配置した二枚のハブプレートから成る。これによ
って、力が一様にかかり、それに応じて負荷容量が高く
なる。ハブプレートは、同じ成形ツール、特に精密パン
チングツールにより製作し、成形ツールから出てくるま
まの軸方向の整列および相対的な角度位置、即ち相対的
な角度のずれがない位置で支持板に取り付ける。初期張
力を持たせてボアの中に組み付けたスプリングコレット
は、スプリングコレットが完璧に整列するように作用す
るので、ハブプレートは分離誤差や遊びがなく、正確に
並んで支持板に接続され、それに応じて正確に同じ配分
で支持する。

（実施例） 以下に、本発明を図に示す実施形態により、より詳しく
説明する。

ブレーキディスク１０は、互いに平行に配置した二枚の
ハブプレート１２．１４を備え、その間に摩擦ライニン
グ支持体として作用する支持板１６を取り付けである。

ハブプレー）−１２，１４は１本質的に輪状で、その内
周部に騨動軸を受は入れるための内側噛み合わせ機構１
８が付いている。ハブプレート１２゜１４の厚さは、歯
の部分に生じる面圧により異なる。両ハブプレート１２
．１４は、その直径の外側部分に、同心円周上で等角間
隔に配置した同数のボア２０を備えている。

支持板１６は、その外端部近くの両側に摩擦ライニング
２２．２４を取り付けた円輪である。摩擦ライニングは
、アスベストを含まない有機摩擦材料から成り、支持板
１６に確実に固定しである。摩擦ライニング２２゜２４
にはリブ状の溝２６が付いているが、そのパターンは、
第２図に示す例示に加え、他の任意の形状をもとりうる
。溝をつける利点は、特に食いつきを早くし、ブレーキ
の性能を高め、かつ高い、−様な摩擦係数を保つことに
ある。さらに、接触しおよび摺動段階で発生する熱が油
の流れにより排除される。

支持板１６の内径はハブプレート１２．１４の外径より
やや小さいので、組み付けの際に両ハブプレート１２．
１４の間に重なり部分が生じる。支持板１６は、ハブプ
レート１２゜１４のボアの輪の直径と一致する直径を持
つ同心円状に並ぶボアの輪を有し、ハブプレート１２．
１４が持つボア２０と同様に、同じ間隔で配置され同じ
直径を持つボア２８ｆ！＆備えている。したがって、組
み付け位置では、一方のハブプレート１２の各ボア２０
、支持板１６のボア２８、および他方のハブプレート１
４のボア２０が整列される。

トルクを伝えるための、スリットを有する弾力性のある
スプリングコレット（ｓｐｒｉｎｇｃｏｌｌａｔｓ）　
３０は、両ハブプレート１２．１４および支持板１６の
整列されたボア２０．２８の中に初期張力を有するよう
に挿入しである。

このスプリングコレット３０は、軸方向に延在する長手
スリット４２（第４図参照）を持つことができるが、他
の様式のスリットを備えることもできる。このコレット
は、ボア２０．２８の中での初期張力により、半径方向
外側への圧力を生じる。このスプリングコレット３０の
少なくとも一端、好ましくは両端にベベル（ｂｅｖｅｌ
ｓ）　３２を設けることにより、このスプリングコレッ
ト３０のボア２０゜２８への挿入は容易になっている。

また、長手スリット４２の端部にもベベル３３が設けで
ある。スプリングコレット３０は、ボア２０．２８の中
での軸方向中間位置をとり、その両端はハブプレート１
２．１４の外側前面３４に対し幾分内側に引っ込んだ位
置をとる。

ボア２０．２８の中でスプリングコレット３０の脱落す
ることのない固定を提供するためと同様に、摩擦素子を
軸方向で保持するために、鉄製スリーブ３６が設けられ
、この鉄製スリーブは各スプリングコレットの中に挿入
され、その自由端は、ハブプレート１２゜１４の前面３
４を超えてスプリングコレットの厚さよりも大きい距離
でもって突出する。

この鉄製スリーブ３６には、長手スリット３７を有する
。硬化処理されたばね鋼から成るスプリングコレット３
０と反対に、鉄製スリーブ３６の材料には軟鋼を使用す
る。挿入完了後、鉄製スリーブ３６の両端は、大掛かり
な変形作業なしでフランジを付けることができ、それ故
摩擦素子を保持すると共にスプリングコレット３０が外
に摺動しないように、鉄製スリーブは、ハブプレート１
２．１４の外側前面３４に対して支えられる。このよう
にして、ハブプレート１２．．１４は、回転および振動
しないように支持板１６と結合される。

組み付けの順序としては、先ずスプリングコレット３０
をボア２０．２８に挿入し、それに続く工程で、鉄製ス
リーブ３６を通過させ、そのスリーブの端部を折り曲げ
る。しかし、スプリングコレット３０を鉄製スリーブ３
６に予め組み付けておき、それを−緒にボア２０．２８
に差し込む方法もある。

支持板１６には、組み付けボア２０．２８の輪と輪状の
摩擦ライニング２２．２４との間に、同様に同じ直径を
有し、同じ角度間隔で配置した、少数の大きなボア３８
を設けるべきであろう。これらのボア３８は、油の流れ
をよくすると共に、重量低減にも役立つ。

両ハブプレート１２．１４は、同じパンチングツールで
製作した精密パンチ加工部品である。これらのハブプレ
ートは、互いに、パンチングツールから出た時にそうで
あった軸方向の位置にある。これ故、例えば、外側前面
３４がパンチングツールから出てくるハブプレート１２
の上側になる場合は、他方のハフフレート１４の外側前
面３４は、パンチングツールを離れるときにはその下側
となる６ハブプレート１２．１４は、パンチングツール
から出てくる時にそうである相対的な角度位置に配置さ
れ、即ち、角度のずれがゼロになるように配置しである
。これは、ハブプレート１２．１４に開けた、各一対の
整列された互いに異なった直径を持つ案内ボア４０゜４
１により保証される。案内ボア４０．４１は、同心円状
の円の上で、１８０’の角度間隔を置いて、ハブプレー
ト１２，１４のボア２０と内側噛み合わせ機構１８との
間に配置されている。

（効　果） 本発明に係わるブレーキディスクの製造は。

切削加工をせず、比較的小さな力でプレス加工できるの
で、価格的に有利である。ハブと支持板との間をリベッ
ト結合した際に生じるような、ブレーキディスクの円板
状および／または波状変形が避けられるので１本発明に
よるブレーキディスクは、大変良好な平面度を有する表
現によって特徴づけられる。ハブ部分の設計により、本
発明に係わるブレーキディスクは非常に小型である。そ
のためこのブレーキディスクは、狭い場所での組み付け
にも使用でき、かつ、スプリングコレット３０を通して
伝えられるトルクは究めて高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ブレーキディスクの軸方向から見た平面図を
、 第２図は、第１図の■−■から見たブレーキディスクの
片側の断面図を、 第３図は、拡大詳細図として、第１図および第４図の■
−■から見たブレーキディスクの結合位置の軸方向の断
面図を、 第３図のＩＶ−ＩＶから見た断面図 ブレーキディスク １１１１＠＠６６６６６１６１１＠・・＠＠＠＠＠＠・
・・−ハブカバー・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・ハブカバー・・支持板 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・内側噛み合わせ
機構・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・ボア摩擦ライニング ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・摩擦ラ
イニング溝 ボ　　ア ・・・・・・・・・・・・・・・・拳・スプリングコレ
ットベベル ベベル ・・・・外側前面 ・・・・・・・・組立てスリーブ（鉄製スリーブ）ボ　
　ア 案内ボア ４１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・案内ボア４２　　　　　　　　　　　　　　
・　スリットゴ Ｆｉｇ、　１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、摩擦ライニングを担持する支持板お よびそれに固く結合し、該支持板よりも厚い内側ハブを
   備えた摩擦素子、特に、連結器ディスク、ブレーキディ
   スク、等であって、整列されたボア（２０、２８）の中
   に確実に保持され、トルクを伝達するためのスプリング
   コレット（３０）により、該支持板（１６）とハブとが
   相互に遊びがないように接続されていることを特徴とす
   る摩擦素子。 ２、該スプリングコレット（３０）が、 初期張力を持って、ボア（２０、２８）の中に位置する
   ことを特徴とする請求項１に記載の摩擦素子。 ３、該スプリングコレット（３０）が、 特に長手方向にスリットを持つ円筒状のブッシュ本体を
   備え、少なくともその一端にベベル（３２）を設けると
   共に、好適にはスリット方向に伸びたベベル（３３）を
   も施してあることを特徴とする請求項１または２に記載
   の摩擦素子。 ４、該スプリングコレット（３０）が、 硬化処理された鋼、好ましくはばね鋼から成ることを特
   徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の摩擦素
   子。 ５、該スプリングコレット（３０）の中 を通り、支持板（１６）およびハブを軸方向で保持する
   組み付けスリーブ（鉄製スリーブ（３６））を用いるこ
   とを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載の
   摩擦素子。 ６、該鉄製スリーブ（３６）が、特に長 手方向のスリット（３７）を持ち、初期張力無しにスプ
   リングコレット（３０）の中に位置することを特徴とす
   る請求項１ないし５のいずれか１に記載の摩擦素子。 ７、該鉄製スリーブ（３６）が、その両 端で、端部を折り曲げることができるスリーブ部分を持
   つことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１に記
   載の摩擦素子。 ８、該鉄製スリーブ（３６）が、複雑な 変形作業無しで変形できる材料、特に軟鉄から成ること
   を特徴とする請求項１ないし７のいずれか１に記載の摩
   擦素子。 ９、該ハブが、支持板（１６）の両側に 配置した二枚のハブプレート（１２、１４）から構成さ
   れることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１に
   記載の摩擦素子。 １０、両ハブプレート（１２、１４）が、 同じ成形ツールで製作され、該成形ツールから出てくる
   ままの軸方向整列および相対的な角度位置で、外側リン
   グ（１６）に装着されることを特徴とする請求項１ない
   し９のいずれか１に記載の摩擦素子。