JPH06500384A

JPH06500384A - 摩擦ブレーキおよびクラッチに用いるためのビーム取付けされた摩擦パッド

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Publication number: JPH06500384A
Application number: JP4509337A
Authority: JP
Inventors: アイド、ラセル　ディー．
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-03-12
Filing date: 1992-03-11
Publication date: 1994-01-13
Also published as: CN1066105A; MX9201063A; CA2081209A1; US5203438A; US5377802A; IL101184A0; ZA921765B; WO1992016765A1; IE920723A1; EP0529067A1; AU1696692A; PT100224A; AU652702B2; EP0529067A4; US5499705A

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】本願発明は、二つの表面の摩擦係合を介して作動するブレーキおよびクラッチに関する。これらの装置は、「摩擦係合装置」と呼ぶことができる。より具体的には、本願発明はあるクラスの装置に分類されるブレーキおよびクラッチに向けられている。本願発明は、公知のブレーキ構造およびクラッチ構造の摩擦バンドあるいは摩擦シューのためのビームが取付けられた支持構造に関する。また、本願発明はさらに、モジュール構造をもつビームが取付けられたパッドおよびシューに関する。

発明の背景様々な種類の機械装置内にブレーキおよびクラッチか用いられることがよく知られている。とりわけ、ブレーキとクラッチはいずれも自動車および鉄道車両に広く用いられている。後に詳細に説明するように、クラッチとブレーキの作動は概念上きわめて近似している。一つの共通した特徴は、接続効果のために摩擦か多くのクラッチとほとんどのブレーキにおいて用いられているということである。

クラッチとブレーキの双方は、相対的に回転する表面どうしを押圧して互いに接触させるという原理に基づいて作動する。典型的には、上記相対的に回転する表面は、高いｗｌ擦係数をもっているかまたは高い摩擦係数をもつように原因づけられる。

一般的に、「クラッチ」との用語は、二つの同一軸心をもつ軸の隣接する端部どうじを共周りさせるべく接続するようにした解放可能なカップリングを意味する。軸が連結されるとクラッチは「係合された」あるいは「イン」となったといわれ、それらか解放されると「保合解除された」あるいは「アウト」になったといわれる。機械的なりラッチは二つの主たる分類に分けられる。すなわち、積極保合クラッチと累進係合クラッチである。積極係合クラッチとは、積極的に保合を解かれて駆動軸から被動軸ヘトルクか伝達され得なくなるか、または、スプライン、キーあるいはドッグのような機械的な手段よって積極的に係合させられるものである。累進係合クラッチは、駆動軸の速度が低下するともに、被動軸の速度が上昇してやがて双方の軸か同一の速度で回転するように、次第的な係合を行うクラッチである。本願発明は特に、摩擦型の累進係合クラッチに関するものである。

自動車およびその他の通常の応用において、累進係合クラッチは概して平坦な摩擦表面か比較的平坦な回転表面に対して押し付けられるという原理のもとて作動する。摩擦型クラッチの最も単純な形態には、二つの対向するディスクか含まれる。自動車においては、上記二つのディスクの一方は典型的にはエンジンのフライホイールである。一般的にはより質量の小さい他方のディスクは、ブレッサあるいは圧接板と呼ばれる。摩擦クラッチの他の公知の形態には、円錐クラッチおよび乾板クラッチか含まれる。現在のところ、摩擦クラッチのほとんどは、高い摩擦係数をもつ複合材料でライニングされた乾板型のものである。はとんどの自動車および商業的な乗り物には、単式乾板クラッチが装備されている。いくつかのより大型の乗り物には、複板クラッチあるいは三重板クラッチが装備されている。

上述したように、ブレーキ、クラッチ、およびその他の摩擦係合装置は、摩擦表面を相対的に回転する表面に接触させるという原理のもとで作動する。ブレーキにおいては、移動する乗り物の運動エネルギを熱に変換するために上記摩擦接触か用いられる。

多くの公知のブレーキの形態が存在する。はとんどの自動車のブレーキは、一般的に次の二つに分類される摩擦ブレーキである。すなわち、ドラムブレーキとディスクブレーキである。典型的なドラムブレーキは拡張ブレーキであり、ブレーキシューが拡張機構のような手段によってブレーキドラムの内面に接触させられる。他方、ディスクブレーキは、通常、摩擦表面として平坦なディスクを用いている。もちろん、これらの二つの一般的なブレーキの形態には多くの種類がある。これらの多くの種類には枢動する摩擦シューが採用されており、これにおいてブレーキパッドは軸周りに枢動可能な支持体上に取付けられている。枢動するシューをもつドラムブレーキ構造の一例には、ロールス・ロイスの四つのシューをもつブレーキかある。枢動するシューをもつディスクブレーキの例には、ガーリングの揺動型キャリパブレーキかある。加えて、枢動するシューをもつ摩擦ブレーキはしばしば、鉄道車両に用いられる。

上述の説明から理解できるように、ブレーキとクラッチは本質的に同じ原理のもとて作動する。実際のところ、初期のディスクブレーキは多板式クラッチに基づいて設計されていた。もちろん、今日のディスクブレーキは、典型的には単一のディスクのみを備えており、そして、はとんと場合、比較的小さな面積をもつ様々な扇形をした摩擦パッドか用いられている。このように、クラッチは二つの軸を共回転するように連結するのに対し、ブレーキは回転する軸をこの軸の回転を止めるべ（静止部材に連結するものである点において、ブレーキとクラッチとは互いに異なっている。他方、ブレーキとクラッチはいずれも、相対的に回転する表面に摩擦表面を接触させるという原理のもとて作動し、かつ、その双方は一般的にいくつかの種類の支持体上に取付けられた摩擦パッドあるいはライニングを用いている。

はとんどのディスクブレーキ構造およびいくつかのドラムブレーキ構造は、ブレーキパッドが係合する相手表面に対して固定された方向性をもつブレーキパッド支持体を用いている。この支持体は単にブレーキを係合させあるいは保合を解くべく相手表面に向かって動かされ、あるいは相手表面から離れる方向に動かされるたけである。すなわち、対応する相手表面に対するパッドの方向性は変化することができないのである。このことは、クラッチの場合においても同様に当てはまる。

ドラムブレーキにおいては、一般的には摩擦材料で構成されるパッドは、金属のシューに固定される。典型的には、ライニングが上記シューに接着取付けされ、あるいはこのライニングかりベットによって固定されることも可能である。

完全なディスクブレーキ装置は一般に、ディスクと、キャリパと、摩擦バットを含む。上記パッドは、一般的にはキャリパに支持され、かつこのキャリパに対して移動可能な高性能背面板あるいはシューによって支持された摩擦材料のパッドを含んでいる。初期のバットは個々の部片として造られており、通常上記背面板に接着取付けされていた。いくつかの場合において、プラグあるいはリベットが接着不良をバックアップするものとして用いられていた。現在では、摩擦材料は、この摩擦材料によって満たされる多数の開口をもつ背面板に一体に型成形されるのか典型的である。

比較的高い性能の摩擦材料がブレーキとクラッチの双方において典型的に用いられる。二つのタイプの摩擦材料がブレーキおよびクラッチの摩擦ライニングに用いられる。すなわち、織られた材料と型成形された材料である。織られた摩擦ライニング材料は、繊維を糸に紡ぐことによって作られ、時には真鍮ワイヤの核の上に造られる。上記の繊維は天然の繊維あるいは合成繊維さらにはそれらの組み合せのいずれとすることもてきる。たとえば、（一般的には白色種の）アスベスト、より最近においては硝子繊維、鉱物ウール、鋼ウール、および炭素繊維のような繊維が単独であるいは組み合わされて用いられている。上記の糸は織物状に織られ、そして接着媒体で包みこまれる。成形タイプの摩擦ライニング材料は、典型的には繊維と樹脂あるいは池の接着媒体とを混合して練り粉状の混合物とし、この混合物を上昇させられた圧力条件および温度条件のもとて型成形することによって造られる。

ブレーキおよびクラッチに用いられる摩擦材料は、長期の使用によって磨耗する傾向をもつ。この磨耗は温度上昇によって著しく促進される。したかつて、ブレーキおよびクラッチの双方において、磨耗を低減し、あるいは少なくともその効果を最小とするためには、使用される複数のパッド間の荷重を均等とすること、および、各パッドの表面全体にわたる温度分布を一定とすることが望ましい。温度分布は、ある程度は圧力分布に依存する。しかしながら、圧力分布を完全なものとしても、それが常に温度分布を完全とすることにはつながらない。特に、均等な圧力分布が得られても、「ホット・スポット」が保合表面上に生じるということがわかっている。このような「ホット・スポット」は早期の磨耗につながる。

均等な荷重の結果と一定した圧力分布の結果とは、常に両立しない。たとえば、パッド間の荷重を均等化するための一つのアプローチは、枢動によってシューか荷重を均等化できるようにこのパッドシューを枢動可能に取付けるということてある。このような解決法か荷重の均等化という目的に対しては概して満足できるものであっても、摩擦パッドに不均等な磨耗を引き起こす。特に、上記のシューの枢動点か摩擦力の作用線から離されているため、パッドか押しつけられる相手表面に対するパッドの摩擦作用によってモーメントか発生させられる。このモーメントは、ブレーキ装置が使用状態にあるときにブレーキシューの摩擦パッドの一端部、すなわち「爪先部」がこのシューの残りの部分に先立って動いてブレーキ作動をするというような枢動あるいは傾斜動を引き起こす。この場合、上記シューの爪先部か摩擦パッドの残りの部分より以前に磨損してしまう。このように不均等な磨耗をすることか欠点であるということは容易に理解されよう。なぜなら、一端部のみが磨損したブレーキシューを捨てなければならなくなるからである。また、このようなブレーキはその効果が落ちる。なぜなら効果的なブレーキ表面面積が減じられるからである。

このような理由のために、枢動シュータイブのブレーキおよびクラッチの設計において考慮すべき重要なことは、シューの傾斜動および不均等な磨耗を無くすべく、枢動ピンを可能な限りシュー面の圧力中心に近づけて配置するということである。たとえば、米国特許４．１５１．９０１号明細書では、円形をした翼およびピンの配置かブレーキパッドをしてシューの枢動を最小化するべく質量中心層りに動くことかできるようにしている。残念なことには、この設計は経時的な劣化をともなうとともに汚染にさらされるゴムブツシュを含んでいる。さらに、この設計は製造にはいく分複雑である。また、装置が単一の軸周りのみに枢動することができ、二方向にしか位置調整を行うことかできない。

本願の発明者は、従来技術の枢動シュータイブの構造の上記の欠陥は、概して上記枢動売を摩擦力の作用線上、すなわち、摩擦力により発生させられるモーメントをな（すことかできる上記作用線上に位置させることができないことの結果であるということを見出した。さらに、パッド支持のためのシューが単一の所定の軸周りにのみ枢動てきることから、パッド表面を回転表面に対して完全に位置調整することが通常はできない。もちろん、実際上の問題として、枢動ピンを摩擦表面上に正確に位置させることか不可能であるし、一つの枢動ピンを用いる場合に一つ以上の軸周りに枢動させることもまた不可能である。

他の公知の構造においては、バットか直線状に動くピストンタイプの部材に支持されている。上記ピストンか内部で動くシリンダがパッドによって接触させられる表面に対して正確に位置調整されない限り（かつその状態か維持されない限り）、この装置は常に不均等な圧力分布および／または磨耗が生じる結果となる。

加えて、高性能クラッチおよびブレーキの応用においては、摩擦パッドの全表面にわたる均等な温度分布および実質的に均等な圧力分布を達成することか重要である。一般的にいって、製造公差のために、均一な圧力分布を達成することは困難である。このことか過剰な温度上昇と不均等な磨耗につながる。その結果、適当な安全率をみて摩擦パッドは過剰設計されねばならなくなる。あるいは、上記パッドは不均等に摩擦をするように、あるいは不均等な磨耗をすることができるように単に設計される。不均等な圧力分布がブレーキ表面面積あるいはクラッチ表面面積を減じることによってブレーキ能力あるいはクラッチ能力を低下させ、したがって、より大きな動力を要することになるということもまた、理解するへきである。ある程度までは、不均一な圧力分布は、ディスクブレーキにおいてはキャリパのようなそしてドラムブレーキにおいて用いられている枢動／拡張構造のような荷重均等化および作動装置とともに、剛なパッド支持構造を用いる結果として起こる。このように、均等な荷重と一様な圧力分布の最終結果は、これらの公知の構造においては両立していないのである。

もちろん、ディスクブレーキ装置のキャリパについて様々な設計か存在する。

これらのキャリパの設計において重要な要素は、ディスクブレーキパッド組立体の保持である。いくつかの例においては、ブレーキパッドは、キャリパ内において枢支ピンあるいはこれに類するものによって保持されている。この構造には上述したような圧力分布の問題がある。なぜなら、パッドは単一の軸、すなわち上記枢支ピンの軸線周りにのみ枢動できるからである。

キャリパおよびこのキャリパに対してディスクブレーキパッドを接続するための手段の設計において重要な要素は、音鳴りの防止である。音鳴りの問題は、特にディスクブレーキにおいて厄介なものであり、ブレーキライニング材料にのみ帰するのではなく、キャリパの設計それ自体にも帰するものである。ピストンの表面に浅い段部を作成して摩擦パッドの圧力中心を変位させると音鳴りを少なくすることかできるということかわかっている。同様の効果を得るためのその池の方法としては、パッドの背面板とピストン面との間に特別に形造られた鋼板を挿入するという方法かある。いずれの場合であっても、摩擦パッドの圧力中心を調整することかできるようにすると、音鳴りを低減しあるいは無くすといった好ましい結果か提供されるという応用か存在するということに留意しておくへきである。

すてに述へたように、本願は、ブレーキあるいはクラッチの摩擦パッドのためのビーム取付けされた支持構造に関している。ビームが取付けられた支持構造の概念かこれまてブレーキパッドおよびクラッチパッドに適用されたことはないと思われる。また、この変形ビーム支持の分野での最も先行する研究は、本願の発明者によるものであると思われる。たとえば、本願の発明者によるヨーロッパ特許出願（公開番号第０３４３６２０　）にはビームか取付けられた軸受パッドをもつ軸受およびその製造方法か説明されている。この場合には、軸受パッドと回転軸との間の流体力学的楔の形成を助けるべく軸受が変形ビームの支持構造によって支持されている。

他の特許には、流体力学的な軸受バッドを支持するための変形可能な支持構造か開示されている。たとえば、トランブラー氏に対する米国特許第３．１０７．９５５号明細書には、パッド表面の前方に位置する中心周りの枢動あるいは揺動タイプの動きをもって変位するビームか取付けられた軸受パッドをもつ軸受か開示されている。このビーム支持は、二次元モデルのパッド変形のみに基づいている。

本願の発明者であるアイドに対する米国特許第４．４９６．２５１号明細書には、相対的に動く部材間に楔形の潤滑材フィルムが形成されるように変形するべくウェブ状の帯状部に取付けられた軸受バッドが開示されている。

同じくアイドに対する米国特許第４．６７６、６８８号明細書には、担持体部材に支持された複数の分離状軸受パッドを含む軸受構造か開示されている。各軸受パッドは、パッド部と、所望のように上記パッドを支持するためのビーム状支持構造とを含んでいる。

上述したように、これらの特許に説明されている支持構造は、これまで、ブレーキおよびクラッチに適用されたことかないのである。

したかって、摩擦パッドのための改良された支持構造の必要がなお存在する。

より具体的には、均等な温度分布および圧力分布を生み出す支持構造の必要、および、ある場合には、改良された枢動型支持構造の必要か存在する。

発明の要約本願発明は、変形パッド技術の摩擦係合装置、とりわけブレーキおよびクラッチ、への応用に関するものである。この変形パッド技術は本願の発明者によって開発されたものであり、当初スラスト軸受およびラジアル軸受に応用された。この変形パッド技術の軸受への応用については、すでに紹介した公開出願および特許に説明されている。この技術は、二つの最近の技術的革新によって実現可能となった。その第一は、動的な系における実際の作動条件をシュミレートするためのコンピュータの使用である。これにより、実際の荷重条件のもとての相互関連する構造部材あるいは「ビーム」のネットワークの変形を非常な正確性をもって予想することか可能である。変形パッド技術を実現可能なものとした第二の技術的革新は、改善された製造技術であり、これによって複雑な形状を大量生産することか可能となった。この変形パッド技術の本質には、荷重が与えられるへき系をパテでできた部片として取扱い、そして、予定される荷重のもとで望ましい手法において荷重か与えられる表面が変形しあるいは変位するように、荷重か与えられるべき表面に対する支持を高めあるいは低めるべく「パテ」の一部を選択的に除去することが含まれる。これにより、ビームあるいは膜状部といった比較的単純な構造上の形態を、最適な性能を得るように正確に配置することができる。

上述したように、変形パッド技術は、荷重のもとて流体力学的楔を形成するべく変形する流体力学的軸受の設計をするために本願の発明者によって軸受の分野に応用されてきた。温度分布を最適化し、圧力分布を最適化し、および／または、作動において所望の軸周りに枢動するようにすることによって一様な磨耗を達成するように支持されたブレーキパッドおよびクラッチパッドを設計するために、同様の技術を用いることができると思われる。このように、本願の発明は、変形パッド技術をブレーキパッドおよびクラッチパッドの分野に適合させることに関しているのである。

本願発明は、摩擦パッドに対して相対的に動くことかできる面に対向するように取付けられるーまたはそれ以上の分離状摩擦パッドを含むタイプのブレーキおよびクラッチの改良に関している。概して、本願発明は、上記摩擦パッドを支持する部材の設計および構造における改良に関している。

具体的には、本願発明は、ブレーキおよびクラッチにおいて用いるためのビームか取付けられた摩擦パッドに関している。この摩擦パッドは、摩擦材料ててきたライニングと、上記ライニングを支持するための支持構造とを含んでいる。上記支持構造には、ライニング支持面と、上記ライニング支持面およびそれゆえにライニングを所定の手法において変形可能に支持するためのビームおよび膜状部による変形可能なネットワークとか含まれる。とりわけ、上記ライニングは、ライニング表面にわたる一様な温度分布あるいは圧力分布を達成するように、（たとえば音鳴りを低減するために）圧力中心を変更できるように、および／または、ホール・ソケットジヨイントのようにして所望の点周りに枢動するように、支持され得る。上記ビームか取付けられた支持構造は、上記ライニングが６自由度で動くことができるように設計することかでき、かつ、バネ、緩衝器、単一軸枢動ジヨイントあるいはボール・ソケットジヨイントとして機能するように設計することかできる。

摩擦係合装置内に用いられる摩擦バットを方向づけるために変形パッド支持構造を用いることにより、様々な宥和な結果か得られる。第一に、圧力中心を所望のいずれの点に位置づけるようにも支持構造を調整することか可能となる。これにより、温度分布と圧力分布を最適化することによって一様な磨耗か得られ、摩擦力によって起こるモーメントを無くしあるいは低減することにより、過調整された負荷の必要を無くすことかでき、摩擦力によって起こるモーメントを無くしあるいは低減することによって圧力上昇を低減することかでき、保合表面の流体力学的な空気潤滑を起こすことによって温度上昇を低減することができ、かつ、音鳴りを低減することができるようになる。第二に、設計の単純さと、移動部品の不存在とのために摩擦バットを低コストで大量生産することができるようになる。

概念的には、本願発明の摩擦パッドおよびシューは、このパッドおよびシューを材料でできた固体部片として取扱うとともに、設計荷重のもとて所望のようにして変形を起こさせるべく、この固体から選択的に材料を取り除きあるいはこの固体に材料を付加することによって設計される。加えて、後に詳細に説明するように、上記支持構造の変形特性に影響を与えあるいはこれを制御するために、「スマートな」材料を用いることかできる。無数の設計か可能であるということか容易に理解できよう。このように、構造的な条件か許す場合には、本明細書に開示されている構造上の特徴を他のどの摩擦パッドにも一般的に適用可能であるということに留意しておくべきである。

本願発明による摩擦係合装置において用いるための好ましいビームか取付けられた摩擦パッドは、摩擦表面をもつ高摩擦材料の層と、第一側部と、第二側部とをもつほぼ平坦な摩擦材料支持面と、上記摩擦材料をその第一側部において支持する支持面と、上記高摩擦材料を支持するための上記支持面の第二の側部から延びる変形可能な支持構造と、荷重のもとて上記パッドを方向づけるように所望の点周りに枢動する摩擦材料支持面とを含んでいる。表面にわたって磨耗を均等化し、かつ一様の温度分布を達成するように荷重の分布を最適化するとともに温度分布を一様とするべく上記の点が選択される。

上記摩擦パッドは、上記摩擦材料支持面の平面と交差する方向においてバネ状支持を提供するように構成することができる。この摩擦材料支持面は、上記支持構造と一体構造とすることができる。選択的に、上記摩擦材料支持面は、上記支持構造に対して取り外し可能に固定することができる。上記支持構造は、上記摩擦材料支持面を６自由度で動くように支持することかできる。上記摩擦パッドはディスクブレーキ構造における担持体あるいはピストンに取付けることができるし、あるいは圧接板クラッチ装置の一部とすることもできる。好ましくは、上記支持構造は上記摩擦材料支持面に連結されるとともにこれを支持する主支持部と、上記主支持部を支持する二次支持部と、上記二次支持部を支持する三次支持部とを含む。この支持構造は、高摩擦材料の層の表面近傍の点に向けて角度をつけられた複数の帯状部を含むことかできる。

本願発明のビームが取付けられがパッドは、パッド支持面と、このパッド支持面（そしてそれ故に上記パッド）を６自由度に及ぶ自由度て動（ように支持するだめの支持構造とを含んでいる。このようなパッドは、回転ディスクとこのディスクの両側部に配置される一対の回転しない圧接板とを含む枢動ディスクブレーキ装置内に用いることできる。上記各圧接板は摩擦材料でできた部片あるいはパッドを支持する。上記圧接板には上記ディスクと対向する側面に支持構造か設けられる。たとえば、この支持構造は、上記ディスクに隣接する頂点に向かって互いに角度をもって配置された少なくとも三つの帯状部をもつスツール状の連結部の形態とすることができる。上記帯状部は摩擦パッド組立体と、上記圧接板を互いに近づくように動かして上記ディスクに係合させるための手段とに連結される。

ディスクブレーキの上記圧接板は、上記摩擦材料上の負荷を均等化するようにこの圧接板か動くように支持される。上記ディスクブレーキの帯状部には、圧接板を動かせる手段に隣接する端部において、所望によりこの圧接板か６自由度をもって動くことがてきるように、ドッグ・レッグ部を形成することかできる。

本願発明のブレーキおよびクラッチは、典型的には、上記支持構造を支持するベース部材あるいは担持体を含んでいる。上記担持体および支持構造は一体とすることかできるし、あるいは上記担持体は別体の支持構造を取り外し可能に保持するために形成された孔あるいはその開口を含むことができる。仮に上記バットか６自由度で動くように支持されるへき場合、上記支持構造は主支持部と二次支持部と三次支持部とを含んでいる必要かあるが、もし６以下の自由度が必要である場合には、上記各支持部の全てを必要とするわけではない。本願発明の一つの側面図によれば、上記摩擦パッド部を上記支持部における主支持構造に取り外し可能に固定することかできるし、上記支持部における三次支持構造を上記担持体に対して取り外し可能に固定することかできる。また、上記担持体はこれに取付けられる摩擦パッドのためのバネ状あるいはその他の変形可能な支持部を設けるへく形造ることかてき、この場合上記パッドは別体の支持部をもっていてもあるいはもっていなくともよい。たとえば、上記担持体には、各バットのための薄状のビームあるいは膜状の支持を提供するべく切り込みおよびまたは溝を形成することかできる。上記ビームあるいは膜状部は、所望であれば流体によって変形容易化することかできる。この方法により、上記担持体にはバネ特性か与えられる。

上記ブレーキおよび／またはクラッチパッドのそれぞれの支持部は、パッド上の摩擦の存在を均等化するべくこのパッドかいかなる所定の点周りにも枢動することを許容する枢動支持部材として機能するように適合させることができる。上記支持構造はまた、バネ特性をもつように設計することができる。上記支持部は、中空の円錐台、円錐台から形成される複数のレッグ、円柱部分から形成されるレッグ、中空の円筒部分から形成される複数のレッグを含む様々な形態を取ることかできる。

上に示したように、様々なパッドおよび支持部は、互いに取り外し可能に取付けることができる。このような構造を利用するブレーキパッドおよびクラッチパッドはまた、対応する連結手段か設けられた支持構造に対して上記パッドを取り外し可能に固定するためのねじあるいは同種のコネクタをもつモジュール状の摩擦パッドおよび支持構造を含むモジュール構造をとることができる。これとは反対に、上記支持構造はパッドあるいはシュー組立体の組立ておよび分解を助けるべく、上記担持体に設けられた対応するコネクタに対して上記支持構造を取り外し可能に固定するためのねしあるいは同種のコネクタを上記支持構造に含ませることができる。個々のパッドがモジュール構造をもっているために、高度な標準化か達成できる。たとえば、標準化されたパッド支持部とパッド部との異なる組合せを用いることによって、特定のブレーキパッドあるいはクラッチパッドの性能特性を変更するために標準化された部品を用いることができるようになる。また、上記標準化された部品は、非常に製造が容易な形状をもつことかできる。標準化された部品を用いることによって、顧客の要求に合致させるように性能を変更することが容易にてきるようにもなる。さらに、モジュール構造は、パッドのコストを低減する。なぜなら、高価な高性能材料が、パッド全体ではなく、必要な部位にのみ用いることができるからである。

本願発明の他の側面によれば、上記支持部は、所定の方向にあらかじめ負荷しあるいはバイアスするべく非対称的に孔をあけることができる連続状の膜状部上に上記主支持部が取付けられている修正された支持構造を含むことができる。上記主支持部それ自体、荷重のもとて所定の方向に枢動するように下切り込みおよび／または上切り込みがなされた単一の比較的剛なビームあるいはチューブ状部材を含むべく単純化することかできる。加えて、上記摩擦パッドをバイアスするために上記膜状部に形成される孔あるいは開口は、担持体に対して上記摩擦パッドを正確に位置づけるように上記担持体内に取付けられた位置決めビンを受容する位置決め開口として機能することもできる。

他の実施例によれば、上記支持構造における主支持部は、円錐台形状をとることかできる。このような構造は、より製造か簡単であり、帯状部型の構造をもつパッドよりもより寿命か長い。この円錐台形状の主支持部は、パッド支持をより剛にする。したかって、この構造は高負荷の応用により適している。

本願発明はまた、あり継ぎ状のモジュール構造にも関している。この構造においては、上記担持体にあり継ぎ状の溝が形成されるとともに、上記支持構造はこれと対応するあり継ぎ状部分をもっており、これによって上記支持構造とパッドとが担持体に対して取り外し可能に固定できるようになる。上記パッドは、あり継ぎ状部分をもつパッド部と支持部とを含む。上記パッド支持部および／または上記担持体は、上記バット部に対する変形容易な支持を提供する。

本願発明はまた、積極的あるいは動的に制御可能な摩擦パッド構造にも関している。具体的には、本願発明は、いわゆる［インテリジェントな（ｉｎｔｅｌ　ｌｉｇｅｎｔ）」あるいは「スマートな（ｓｍａｒｔ）　Ｊ材料を、上記パッド支持および／またはブレーキの作動の特性を積極的あるいは動的に制御するために用いることに関している。スマートなパッド構造は、それぞれか特定の機能をもつ三種の要素が組み合わさっている。第一の要素は摩擦パッドの中核をなす構造的要素である。この構造的要素は、鋼、青銅、アルミニウム、セラミクス、プラスチックあるいは軽量複合材料のような構造材料によって形成される。この要素は、パッド支持の構成あるいは骨格を形成する。第二の要素は、センサ要素である。この要素は、一様な圧力分布を表す温度、圧力等のような変化および条件を検知しかつモニタするために注文製作された材料て形成される。このような機能を行うことかできる材料には、水晶、ある種のポリマー、およびテルフエノル（ＴＥＲＦＥＮＯいのような圧電材料か含まれる。いわゆるスマートなパッド構造の上記第三の要素は、アクチュエータ要素である。このようなアクチュエータ要素は、圧力分布を最適化するために伸び、収縮し、あるいはその剛性を変える。

このことを成しうる材料には、圧電材料、（電場の強さに応して自由流れ流体から疑似固体まで急速に変化することかでき、これによって選択的な剛性を提供するような）電場の存在において粘性か変わる電気流動的（ＥＲ）流体、磁場にさらされると大きな寸法的変化を起こすテルフェノルのような磁気ひずみ希土類合金が含まれる。

上記したように、使用可能なスマートな材料には、圧電材料および電気流動的（ＥＲ）流体が含まれる。（圧力変化や化学的な変化のような）周囲環境の変化を検知することができ、かつ、そのような検知された変化に応じてその他の物理的変化を行う電気セラミック材料もまた適している。たとえば、圧力に応答してゴムのように柔軟となる鉛−ジルコニウム−チタンに基づくデバイスが開発されている。このようにして、振動を反射するのではなく、吸収するように本質的に硬いセラミック・デバイスを作ることができる。ブレーキを作動させるための油圧アクチュエータの代替として、これらの材料を用いることができ、あるいはそれらの材料をブレーキ作動を助成するために用いることができる。

その他の育用な材料には、いわゆる形状記憶金属、すなわち、転移温度と呼ばれる温度を超えて熱せられるとある形状から前の形状に変化する合金がある。このような形状記憶金属は、温度が変化して内包させられた合金が元の形状を回復しようとすると、周囲複合材がその内部的な運動に抵抗するような、複合材料に用いることができる。そうすると、上記の抵抗がその剛性およびそれが振動できる周波数といった複合材料の機械的特性を変化させる。最もよく知られた形状記憶金属は、ニチノル（Ｎｉｔｉｎｏｌ）として知られているニッケル・チタニウム合金である。このような金属は熱的効果を補償するために用いられる。たとえば、摩擦材料支持面（すなわち、摩擦ライニングを下におく表面）が形状記憶要素の部分を含むことができる。これらの要素は、通常の条件下では伸長状態にあり、通常の範囲を超えて熱せられるとそれらが支持する摩擦ライニングの部分の圧力を除去するべく縮むようにして強制的に内包させかつ設計することができる。

本願発明の動的にあるいは積極的に制御されるパッドの構造的な要素は、本明細書に開示されている他のパッドと近似している。しかしなから、摩擦パッド、支持構造、および／または、担持体構造の変形特性、および／または、形状を積極的に制御することができるように、上記センサ要素およびアクチュエータ要素か設けられる。一つの例において、上記センサ要素およびアクチュエータ要素はフィードバック・システム内に用いられる。これにおいて、上記センサによって検知された物理的条件か上記アクチュエータを制御するために用いられる。上記センサ要素およびアクチュエータ要素はいずれも、圧電材料のようなスマートな材料によって構成することかできる第一の圧電材料か圧力を検知するとともに信号を生成し、この信号はフィードバック・アンプに供給される。このフィードバック・アンプは上記パルスあるいは信号を処理し、そしてアクチュエータに電圧を送ってこれに伸長あるいは収縮を起こさせる。上記アクチュエータか伸長しあるいは収縮すると、検出される条件か変化し、やがて平衡状態か達成される。

上述したように、上記のようなスマートな材料はまた、電気的に制御されるブレーキシステムにおいて、摩擦パッドを制動位置から非制動位置に動かせるために用いることができる。同様に、上記スマートな材料は、破損状態において、フェイルセイフ緊急ブレーキを提供するべくパッドが係合位置に動くようにして用いることかてきる。

本願発明の担持体、支持構造およびパッドは、どのような適当な材料で形成することもできる。主として考慮するべきことは、適正な圧力分布そしてそれ故に適正な温度分布を可能とするべく上記支持構造か弾性的に変形しあるいは変位する必要かあるということである。

したかって、本願発明によるディスクブレーキは、回転ディスクと、このディスクの両側に配置された、角度をもって移動可能な回転しない軸方向に位置調節された圧接板とを含むことができる。各圧接板は、上記ディスクに隣接する側部において、パッド全体にわたって圧力分布および温度上昇を最適化するように適正な角度をもった動きをあたえる支持構造の形態をもった座部材が設けられる。

図面の簡単な説明図１は、本願発明にしたかうピストン型油圧ディスクブレーキの部分的に模式化した断面図である。

図ＩＡは、他のディスクブレーキにおけるキャリパパッドをほぼ中央で切り取った断面図である。

図ＩＢは、本願発明によるビームか取付けられたパッド支持を利用する円錐クラッチの部分的に模式化した側方断面図である。

図ＩＣは、本願発明による圧接板クラッチ構造の部分的に模式化した側方断面図である。

図ＩＤは、本願発明による図ＩＣに示されるタイプのパッド担持体構造の側方断面図である。

図ＩＥは、図ＩＤのパッド担持体の部分の頂面図である。

図ＩＦは、本願発明にしたかう摩擦パッド支持体を含むように修正された従来の後輪用ブレーキ装置を示している。

図２は、理想化された圧力分配支持系の模式的な概念図である。

図２Ａは、図２の系に沿って構成された本願発明の好ましい実施例の側部断面図である。

図２Ｂは、図２の概念に沿って構成された本願発明の他の実施例の側部断面図である。

図３は、本願発明による第一のモジュール状摩擦パッドの酊図である。

図３Ａは、担持体に組み付けられたモジュール状摩擦パッドの断面図である。

図３Ｂは、本願発明にしたがう他のモジュール状摩擦パッドの断面図である。

図３０は、本願発明にしたがう円錐台形状をした摩擦パッドの斜視図である。

図３Ｄは、図３Ｃの円錐台状摩擦パッドを隠れた断面線を想像線で示しながら表す側面図である。

図３Ｅは、本願発明にしたかう他の円錐台状摩擦パッドの斜視図である。

図３Ｆは、図３Ｅの円錐台状摩擦パッドの断面図である。

図４Ａは、本願発明にしたがう円筒状摩擦パッドの断面図である。

図４Ｂは、本願発明にしたがう他の円筒状摩擦パッドの断面図である。

図４０は、図４Ｂの摩擦パッドの図４Ｂにおける支持線に沿う断面図であり、隠れた線が想像線で示されている。

図４Ｄは、隠れた線か想像線に示されている、本願発明にしたかう他の摩擦パッドの底面図である。

図４Ｅは、図４Ｄの円筒状摩擦パッドの断面図である。

図５Ａは、本願発明にしたかう中空チューブ状摩擦パッドの断面図である。

図５Ｂは、隠れた線か想像線で示されている図５Ａの摩擦パッドの底面図である。

図５０は、図５Ａおよび５Ｂの摩擦パッドの図５Ｂにおりる支持線に沿う矢視図である。

図５Ｄは、本願発明にしたかう他の中空チューブ状摩擦バットの断面図である。

図５Ｅは、隠れた線か想像線で示されている図５Ｄの摩擦パッドの底面図である。

図６Ａは、圧接板クラッチ構造において摩擦パッドを位置決めするための位置決め突起を持つ担持体部材の頂面図である。

図６Ｂは、図６Ｂの担持体部材の図６Ａの支持線に沿う断面図である。

図６０は、図６Ｂの担持体部材の頂面図である。

図６Ｄは、ブレーキ構造において摩擦パッドを位置決めするための位置決め凸部をもつ担持体部材の断面図である。

図７は、本願発明にしたがう担持体上の摩擦パッドの配置を示す頂面図である。

図８は、本願発明にしたかう他の摩擦パッド配置の頂面図である。

図９Ａは、担持体に取付けられた一体の摩擦パッド構造を含む摩擦バ・ノド構造の頂面図である。

図９Ｂは、図９Ａの摩擦バットの側方断面図である。

図１Ｏは、図ＩＦに示されるタイプのブレーキ装置において用いるための本願発明にしたがうブレーキシュータイブの摩擦パッド支持体の側方断面図である。

図１１Ａは、モジュール状摩擦パッド支持構造の側面図である。

図１１Ｂは、他のモジュール状摩擦パッド支持構造の側面図である。

図１２Ａは、ねじ式のモジュールコネクタの拡大側面図である。

図１２Ｂは、ロックスプラインタイプのモジュールコネクタの拡大側面図である。

図１２０は、図１２Ｂのロックスプラインタイプのモジュールコネクタの頂面図である。

図１２Ｄは、ねじ式のコネクタをもつモジュール状摩擦パッドの側方断面図であり、この摩擦パッドは、異なる材料でてきたベースに型成形された異なる材料をもっている。

図１２Ｅは、円錐台状摩擦パッド支持構造要素の側方断面図である。

図１２Ｆは、パッド挿入体か軸受パッド内に支持されている、モジュール状摩擦バンド要素の一部断面側面図である。

図１３Ａは、ビームか取付けられた担持体および複数の摩擦バット支持部を含む、圧接板クラッチ構造における摩擦パッド支持部の側方断面図である。

図１３Ｂは、図１３Ａのクラッチの摩擦パッドの一つの底面図である。

図１４Ａは、圧接板クラッチ構造において用いるための摩擦パッド支持部の一部断面側面図であり、このパッド支持部には、ビームが取付けられた担持体と、複数の円錐台状摩擦パッド支持部とか含まれている。

図１４Ｂは、図１４Ａの支持部の斜視図である。

図１５Ａは、圧接板クラッチの摩擦パッド支持部の一部断面側面図であり、このパッド支持部には複数の摩擦パッドを支持するビームか取付けられた担持体が含まれている。

図１５Ｂは、図１５Ａの支持部の斜視図である。

図１６Ａは、複数の摩擦パッドを支持するビームに取付けられた担持体を含む圧接板クラッチ構造における摩擦パッド部の頂面図である。

図１６Ｂは、図１６Ａの支持部の断面図である。

図１７Ａは、本願発明にしたがう圧接板クラッチに対して用いるための多モード摩擦パッド支持部の断面図である。

図１７Ｂは、図１７Ａの多モード支持部の頂面図である。

図１７Ｃは、図１７Ａの多モード支持部の底面図である。

図１８Ａは、本願発明にしたがう他の多モードクラッチの断面図である。

図１８Ｂは、隠れた流体通路が想像線で示されている、図１８Ａの支持体の頂面図である。

図１９Ａは、組み込まれた電気リードをもつ位置決め凸部を含む担持体を部分的に拡大して示す頂面図である。

図１９Ｂは、図１９Ａの担持体に組み付けるべく適合された、組み込まれた電気リードをもつ摩擦パッドの斜視図である。

図１９ｃは、モジュール状摩擦パッド構造に用いることか意図されたスマートな摩擦パッドの側方断面図である。

図１９Ｄは、本願発明にしたがう調整可能な剛性をもつ支持構造の一部断面側面図である。

図１９Ｅは、本願発明にしたかう調整可能な剛性をもつ担持体の断面図である。

図１９Ｆは、本願発明にしたがう調整可能な剛性をもつ摩擦ツク・ソドの一部断面側面図である。

図２０Ａは、本願発明にしたかうモジコール状の円錐クラ・ソチ構造におけるあり継ぎ形態の側面図である。

図２０Ｂは、図２０のブレーキあるいは図２０Ａのクラ・ソチに用いるための摩擦パッドの部分的な斜視図である。

図２０Ｃは、修正された摩擦パッドの軸回である。

図２０Ｄは、他の摩擦パッドの側面図である。

図２０Ｅは、他の形態の摩擦パッドの側面図である。

図２１は、二つの脚状ビームか取付けられた担持体をもつ、本願発明にしたかう圧接板クラッチ構造において使用するための摩擦ツク・ノド支持部の頂面図である。

図２２は、図２１の支持部の側方断面図である。

図２３は、図２１の支持部の底面図である。

図２３Ａは、図２１の支持部を修正したものの底面図である。

図２４は、図２１のクラッチの部片の斜視図である。

図２５は、本願発明にしたかう圧接板クラッチにおいて用いるための他の摩擦バット支持部の断面図である。

図２６は、本願発明にしたかう他の摩擦パッド支持部の断面図である。

図２７は、本願発明にしたがう、ビーム取付けされた担持体構造をもつ他の摩擦パッド支持部の側部断面図である。

図２８は、図２７の摩擦パッド支持構造の頂面視断面図である。

図２９は、本願発明にしたかうビーム取付けされた担持体構造をもつ他の摩擦パッド支持構造の側方視断面図である。

図２９Ａは、本願発明にしたがう、ビーム取付けされた担持体をもつ他の摩擦バンド支持構造の断面図である。

図２９Ｂは、図２９Ａの摩擦パッド支持部の断面図である。

図３０は、図２９の摩擦パッド支持構造の頂面視断面図である。

図３０Ａは、図２９Ａの摩擦パッド支持部の頂面図である。

図３０Ｂは、図２９Ａの摩擦パッド支持部の底面図である。

図３１は、本願発明にしたがう、円錐クラッチ構造において用いるための他のあり継ぎ状摩擦パッド支持部の側面図である。

図３１Ａは、図３１に示された摩擦パッド支持部の一部の半径方向断面図である。

図３２は、本願発明にしたかう他の摩擦パッド支持構造の創面図である。

図３２Ａは、図３２の支持構造の半径方向断面図である。

図３３は、本願発明にしたがう、円錐クラッチ構造において用いるための他のあり継ぎ状摩擦パッド支持構造の側面図である。

図３３Ａは、図３３の摩擦パッド支持構造の外周部分の拡大図である。

図３３Ｂは、図３３の支持部の断面図である。

図３３Ｃは、図３３の支持部の他の断面図である。

図３４は、本願発明にしたがう円錐クラッチ構造において用いるための他のあり継ぎ状摩擦パッド支持構造の側面図である。

図３４Ａは、図３４の支持構造の外周部の一部の詳細図である。

図３４Ｂは、図３４の支持部の断面図である。

図３４Ｃは、図３４の支持部の他の断面図である。

図３４Ｄは、図３４の支持部の他の断面図である。

図３５は、本願発明にしたがう、円錐クラッチ構造において用いるための摩擦パッド支持部の側面図である。

図３５Ａは、図３５の支持部の断面図である。

図３５Ｂは、図３５の支持部の他の断面図である。

詳細な説明本願発明は、多くの部分、様々なブレーキ構造およびクラッチ構造に用いるための摩擦バット支持体に関している。図１ないし図ＩＦは本願発明の摩擦ツク・ノド支持体を用いるへく適合されているブレーキ構造およびクラ・ソチ構造の例を示している。

図１は本願発明にしたかう第一ブレーキ装置を示している。簡単化のため、図示されたブレーキはダブルピストンタイプの簡単な固定式キャリパ型ディスクブレーキである。ディスク３はホイールノ１ブ２に固定されており、このホイール／）ブは前輪ブレーキであるか後輪ブレーキであるかによって、車軸ケースあるいは車軸上の軸受に支持されて回転する。キャリパ部材５は上記ディスク３に対して一定した関係位置にある取付は体に固定されている。上記キャリノく５内に形成されたシリンダ内には二つのピストンｌＯが内装されている。これらのピストンｌＯはパッド２０を担持しており、これらパッドは摩擦パッド２１とパッド支持要素２３および２７を含んでいる。上記パッド支持体２３および２７は、好ましくは取り外し可能に上記ピストン１０に固定されている。所望であれば、上記ツク・ノド支持体２３あるいは上記支持構造２７のいずれかをこの装置により安定性を与えるべく上記ディスク３に向かいあるいは離れるこの支持要素の動きを制限するようにして、上記キャリパ５に設けた凹部に対して摺動接触するように寸法づけることかできる。しかしなから、このような支持部材が上記のようにして案内される場合、それらの動きの範囲か双方同様に制限されることを理解するへきである。図１に示されるようなブレーキのキャリパ５は、通常、上記シ１ルダを機械加工しつるように二つの部分に分けて作成されるべきてあり、また、上記摩擦ノくラドか後述のように交換のためにそれを通って取り外されうる開口をもたなければならない。その結果として、上記キャリパの実際の形状は図１に示されている形状に比べてより複雑なものとなる。

もちろん、多くの公知のピストン型ディスクブレーキ構造の形態か存在する。

支持構造が上記摩擦パッドを本願発明かめるように支持するべく設計される限りにおいて、本願発明の摩擦パッドかこれらの公知の構造のどの構造にも用いることかできるということを理解するへきである。

本明細書に開示されあるいは示唆されている構造から適当な摩擦パッド支持体を選択するにあたり、上記のようなピストン型のディスクブレーキにおける種々の特性を配慮するべきである。たとえば、同じ体積を専有するドラムブレーキからのトルクと同じトルクを得るためには、ディスクブレーキのパッドに与えられる力は上記ドラムブレーキのシューに与えられる力に対して格段に大きくなっていなければならないということが知られている。これは次の二つの理由による。

第一は、上記ブレーキパッドの作用線の半径位置が必然的に均等的なドラムブレーキの半径よりも小さくなっていることであり、その第二は、ディスクブレーキにおいては、摩擦力かドラムブレーキにおいて行われるような制動付与における助成を行わないことから、サーボ作用か得られないことによる。このような理由のために、ディスクに対する軸方向力は平衡していなければならず、このことは、図示された実施例においても明らかに当てはまる。軸方向力を平衡させるための他の公知の方法が存在する。

図に示されているように軸方向のブレーキ力が平衡している場合にさえ、ディスクに対する平衡していない接線上の摩擦力が発生する。このような平衡していない力は、車輪軸受によって支えられるか、あるいは、第一のキャリパに対して直径方向に反対側に配置された第二のキャリパによって平衡させられねばならない。

ディスクブレーキにおいて磨耗に対して自動的な調整を行うこともまた必要である。このような調整は上記作動シリンダのパッド端部近くにゴムリングを配置することによって達成できることが知られている。このようにする結果、上記ピストンか外方に動くとき、上記リングはこのリングとピストンとの間になんら滑りを発生させることなく、得るべき通常のすきまを許容するに十分な歪み変形を行う。もし上記の動きがこれよりも大きいと、滑りが発生し、流体圧力が解除されたときに上記ピストンは上記歪み変形量によってのみ復帰し、そして通常のすきまか復帰する。上述したように、以下に詳しく説明されるパッド構造は、いかなるピストン型のディスクブレーキにも適用可能である。

本願発明のビーム取付けされたパッドはまた、これまて枢支型ブレーキシューか必要であった応用にも用いることかできる。このようなブレーキ構造は、普通、鉄道車両およびこれに類するものに用いられている。しかしなから、枢動シュー型ブレーキはまたは、自動車にも用いることができる。枢動型シューに代えて本願発明のビーム取付けされた摩擦バットが用いられているブレーキ構造の例か図ＩＡに示されている。この図において、同様の機能をもつ部材要素には同様の参照番号か付されている。

図示されたブレーキ装置は、回転可能なディスク３と、一対の担持板ｌＯとを含んでおり、これら担持板のそれぞれは、回転不可能なキャリパハウジングに対し、その一端においてピン１３によって枢動可能に取付けられている。（上記キャリパハウジングの掛は渡し部か符号１６によって示されている。）上記各板１０を連結する作動ロッド１７か上記掛は渡し部１６を貫通して延びている。一対の摩擦パッド２０には、上記ディスク３に係合する平坦面が設けられており、これらのパッドは、好ましくは、上記各担持板ｌＯに対して取り外し可能に取付けられている。各バットは、スツール状の支持部材２７を含んでおり、これらの支持部材のそれぞれは、周方向に等間隔配置された三つの脚部あるいは帯状部を含む主支持部２７１と、各帯状部に対して、符号２７２および２７３で示されるようなドッグ・レッグ部によって規定される二次支持部２７２と、三次支持部２７３とを含んでいる。

図に想像線に示されている機械的に作動するレバー機構あるいは流体圧力機器のような適当な機構によって、上記担持板ｌＯを上記ディスク３と上記摩擦パッド２１とが互いに摩擦係合するように強制的に動かすことができる。また、当業者によく知られているように、摩擦パッドの磨耗を補償する機構、およびＬ記摩擦バット２１か上記ディスク３に対する接触から所定距離離れて動くように各制動力付与の後にキャリヤブレーＮＯを復帰させるための機構を含ませることかできる。好ましくは、上記摩擦パッド２１は図に表れているような楔状断面を持つようにするのがよく、この場合、厚みの大きい方の部分がディスク３の外周に対して配置されるようにする。こうすることにより、簡単に上記摩擦パッド２１と上記ディスク３との間の平面的な接触か可能となる。

以下に詳細に説明するように、上記バット支持構造２７は、上記バンド支持面２３ひいては摩擦バット２１に対し、少なくとも三方向についての整列機能を提供し、かつこの機能は悪化する傾向を持たない。さらに、このビーム支持型支持体は、ピンや翼の機械的な動きによるのではなく、支持構造２７の変形によって、確実に適正な摩擦パッドの整列調整を行う。

図ＩＦは、本願発明によるビーム取付は型摩擦パッド支持体を含むように修正された従前のガーリング設計によるシュータイブのブレーキを示している。このブレーキは、図に示されるように、油圧ピストンのようなアクチュエータによって作動させられ、そしてバネによって復帰させられる。このタイプのブレーキの作動についてはよく知られている。しかしながら、摩擦パッドのためにビーム状支持体を含むように修正された場合、パッド上の圧力分布は、そしてそれ故に温度上昇は、より正確に制御することかできる。図１Ｏに示され、かつ後述するタイプの支持体がこのタイプのブレーキ構造用として理想的である。

本願発明のビーム取付は型摩擦パッドはまた、クラッチにも採用することかできる。なぜなら、圧力分布の均等化および温度上昇の制御という目漂は、クラッチにおいても同様に望まれるからである。

本願発明にしたかうビーム取付は型摩擦パッドを採用する円錐クラッチ装置の例か図ＩＢに示されている。本願発明は、クラッチ装置の詳細ではなく、摩擦パッドそれ自体の構造に関するものであることから、本願発明のビーム取付は型摩擦パッドの使用方法が、比較的簡単な円錐クラッチに関して図示されている。この図から、本願発明の摩擦パッドか広い範囲のクラッチの応用に適用しうるということを理解することができる。

図ＩＢに示されるように、この円錐クラッチ装置には、第−軸８に固定されたフライホイール３のリムの内周における雌伏円錐表面と、第二軸９に固定された担持部ｌＯを含む雄状クラッチ部材とを含んでいる。よく知られているように、上記雄状部材ｌＯはバネあるいはこれに類する部材によって上記雌伏部材と係合するように付勢されており、その結果、上記摩擦パッド２０の摩擦ライニング２１か上記雌伏部材の対応する表面に対して接触状態とされる。このクラッチは、上記バネの付勢力に対抗して単に上記雄状部材を上記雌伏部材から離れる方向にスライドさせることによって離脱させることかできる。図示された実施例において、上記担持体ｌＯには上記クラッチライニング上の圧力分布（そしてそれ故に温度上昇）を平均化することかてきるように変形容易性か与えられている。

本願発明によるビーム取付は型摩擦パッドか採用された圧接板クラッチ装置の例か図ＩＣに示されている。やはり、ここでも、本願発明はクラッチ装置の詳細に関するのでなく摩擦バットの構造それ自体に主として関しているから、本願発明のビーム取付は型摩擦パッドの使用方法が比較的単純な圧接板クラッチ装置に関して図示されている。図ＩＣから、本願発明の摩擦パッドか広い範囲のクラッチ装置の応用に適用しうるということが理解することができる。

図ＩＣに示されているように、上記圧接板クラッチ装置は、第−軸８および第二軸９ど、上記第−軸８に接続されるかまたはこれと一体に形成される板３と、上記第二軸９と共回りするようにこれに一体に形成されるかまたはこれに固定される担持体１０とを含んでいる。上記担持体ｌＯは、摩擦パッド表面２１、支持面２３、および支持構造２７を含む複数の摩擦パッド２１を担持している。よく知られているように、上記板３と上記担持体ｌＯとは、典型的には、互いに近づくように、あるいは互いに離れるようにバネで付勢されており、上記板３と上記担持体ｌＯとを上記バネの付勢力に対抗して動かしてクラッチをつなぎあるいは離脱させるための作動手段か設けられる。後述するように、上記支持構造は、上記摩擦パッド２１のそれぞれに対する圧力を平均化するように上記パッド支持面２３および摩擦パッド２１め動きを許容する。

この例においては、全ての累進係合クラッチに適用可能な基本原理を表すべく、作動機構のような全ての付属物を省略した単純なりラッチが示されている。このクラッチは、第−軸に取付けられた第−板と、第二軸に取付けられた対向する担持体１０とを含んでいる。各軸は軸受内に支持されており、かつ共通軸心回りに回転可能である。上記担持体１０か上記板３に向けて動かされると、すなわち、作動させられると、上記摩擦パッド２０は上記ディスク３との接触状態がもたらされ、こねによってトルクか伝達される。上記摩擦パッド２０におけるビーム取付は型支持体のゆえに、異なる摩擦パッドにわたって摩擦力か平均に作用させられる。摩擦表面上の圧力分布が平均するため、熱上昇が達成されるとともに、最大の摩擦効果か得られる。

前に指摘したように、本願発明はブレーキおよび／またはクラッチに用いることかてきる摩擦パッドに関している。本願のビーム取付は型パッドは、本質的に、圧力分布および温度分布の平均化および／または適正な枢動能力がめられるどの公知のブレーキ構造あるいはクラッチ構造にも適用することができる。同様に、後述する積極的に制御される支持構造が様々な構造に適用可能である。

図ＩＤおよび図ＩＥは、本願発明によるビーム取付は型摩擦パッドを採用している圧接板クラッチ装置の担持体１０およびパッド２０を表している。

図ＩＤにおいて、上記担持部材ｌＯには、これに形成された孔などのような複数の開口およびこのような開口内に取付けられた複数の摩擦パッド部材２０を含ませることかできる。上記摩擦パッドは、たとえば図ＩＥ、図７ないし図９、図１６Ａ、図１７Ｂおよび図１８Ｂに示されているように、周方向に間隔配置することかできる。図ＩＤには、覆帯状部型のドッグレッグタイプの支持構造か示されている。しかしなから、それか適当な場合には、本明細書に開示されているとの支持構造を用いることもできる。

以後の説明を通して、次のことに留意するべきである。すなわち、本明細書に開示されるどの摩擦パッド構造であっても、図ＩＡないし図ＩＦに一般的に開示される手法によってクラッチ装置とブレーキ装置のいずれにも使用可能であり、あるいは使用のために容易に適合可能である。したがって、ある例において特定の実施例がブレーキ構造に用いられている摩擦パッドを示していても、この摩擦パッドはまたクラッチの摩擦構造に用いることが可能なのである。さらに、ブレーキに用いられる変形可能な担持体構造もまた、クラッチに用いることもでき、そしてその逆も同様である。

以下の例は、様々な支持構造の形状および支持構造の修正が摩擦パッド支持体の変形特性にどのように影響するかを表している。通常の作動条件のもとて磨耗を低減するように摩擦パッドの表面上の最適化された温度分布（温度上昇）を達成するために必要とされる特定の変形特性を達成するために、所望の手法においてこれらの形状および修正事項は組み合わせることができる。摩擦支持体を最適化するにあたって重要な一つの要素は圧力分配である。一般的にいって、圧力分配は二つの特性をもつ支持構造によって最もよく達成される。その第一は、上記支持構造はパッドをそのパッド表面に近い点あるいは線図りに枢動させることかできなければならないということである。厚みのある磨耗表面か用いられる場合、上記の支持は、磨耗を予測して上記表面よりわずかに下に位置する点あるいは線においてなされればならず、その結果、性能特性はパッドの磨耗かあっても一定となって劣化しなくなる。このようにすると、摩擦力がアンバランスなトルクを発生させなくなる。そしてその第二は、上記支持構造は係合するべき表面に向かい、あるいは離れるバネ特性をもっているべきであるということである。概念的には、これらの一般的要件は、図２に模式的に示すようなバネか取付けられたホールとソケットとして考えることかできる。

摩擦表面２１を係合するべき部分３に接触させて支持するための概念化された系には、図２に表れているように、ボールとソケットとバネとを含む支持構造２７を含んでいる。上記ボールとソケットとは、上記摩擦表面を、この摩擦表面の面内に位置する上記ボールの中心における点周りのあらゆる方向に枢動するように支持している。上記バネは上記支持構造に対し、係合するべき表面に向かいあるいは離れる変形容易性を与えている。このような支持によって、上記表面２１の位置ずれあるいはこの表面に作用する力にかかわりなく、上記摩擦表面は係合するべき部分に対して面的な接触となるように付勢される。これにより、平均的な圧力分布か得られる結果となる。一般的にいって、平均化された圧力分布は、− 一必ずしも最適とはいえないまでもｍ−良好な磨耗特性をもたらすことになる。

本願発明の好ましい実施例は、図２に表された概念的な系に基礎をおいている。

このような好ましい実施例は、図２Ａおよび図２Ｂに示されている。

図２八に示される好ましい実施例では、摩擦ライニングあるいはパッド２１は支持面２３上に支持されている。この支持面は支持構造２７上に支持されており、上記支持構造は容易に製造可能な安価な一部材構造において、図２の支持構造の特性をもっている。特に、この支持構造は、パッド表面近傍の点に向けて角度がつけられた帯状体あるいは円錐状要素の形態をもつ主支持部２７１を含んでいる。

このようなタイプの支持によれば、上記摩擦ライニングあるいはパッド２１およびその支持部２３か上記主支持部か収斂する点周りに枢動てきるようになる。上記二次支持部２７２は、所望の付勢効果を得るべく片持ち状あるいはバネ状の手法において剛な三次支持部２７３上に支持された変形可能な部材である。

上記主支持部か上記摩擦ライニングあるいはパッド２１の表面のわずかに下方の点に向けて収斂するように表されていることに留意するべきである。これは、上記摩擦ライニングあるいはパッド２１か経時的に磨耗することか予測されることによるものである。たとえば、上記パッドは取り替えまでの間に図２Ａにおいて受入れ可能な磨耗限界線（ＬＡＷ）で示されるレベル近くまておそらくは磨耗するであろう。もし上記の支持か組み付は当初の摩擦パッド２１の正確な表面上の点周りに枢動するように収斂させるへく設計されていると、上記パッドの性能は使用当初から次第に悪化してゆくであろう。上記支持部上の磨耗の影響を小さくするためには、上記支持部はパッドかその受入れ可能な磨耗限界（ＬＡＷ）のほぼ中間点まで磨耗した時に上記表面２１上の点周りに枢動しうるように設計されるへきである。やはり、上記表面上の点周りの枢動が磨耗特性を最適化する結果となる。なぜなら、傾斜力を消失させるからである。なおこのことは、常にあてはまるのではない。

図２Ｂの好ましい実施例は、図２Ａの実施例と類似している。唯一の相違点は、主支持部および二次支持部２７１および２７２の形状および方向である。図２Ｂに示されている角度形状および方向は、係合するべき表面に向かう変形容易性を強調し、かつ、係合するべき表面から離れる方向の剛性を強調するように設計されている。

このような一般的な指針は、平均化された圧力分布を得る上で有用である。しかしながら、圧力分布ではなく温度分布は、ブレーキの磨耗についての決定的な要素である。このように、各応用は異なっている。ある場合には、温度分布を最適化するために上記の一般的な支持構造の要件を修正しあるいはこれに付は加える必要がある。たとえば、本願の発明者は、完璧な圧力分布が達成されると、過剰な温度上昇領域、すなわち「ホット・スポット」が生じるということを発見している。このような領域、あるいは「ホット・スポット」には過剰な磨耗か起こり、上記摩擦ライニングを早期に破損させることになる。このようなホット・スポットの発生は、育成要素解析を用いて予測することかできる。本願発明によれば、いったんこのようなホット・スポットの発生がわかり、あるいは発生しそうであることかわかると、上記支持構造を確実に平均した温度上昇となるように上記ホット・スポットを消失させるべく修正することかできる。温度分布を最適化するへく上記支持体を修正して理想化するひとつの例は、上記パッドあるいはライニングを荷重のもとてわずかな流体力学的楔か形成されるように支持するということである。これは後述するように様々な方法で行うことができる。本明細書で用いられているように、「流体力学的楔」との用語は、一方の端縁（後続縁）か他方の端縁（先行縁あるいは係合するべき相手表面上の点に最初に到達する端縁）よりもより強く係合するべく相手表面に押圧されているような支持を指し示している。このような楔を達成するために上記パッドの部分が全体的に非係合状態となっている必要はない。これは、上記摩擦ライニングの表面には、通常に、多数のざらざらした凹凸かあるからである。このようなざらざらの凹凸のために、上記流体力学的楔によって圧力上昇させられた流体（通常は空気）か温度上昇を阻止するように上記係合表面を冷却するべく両保合面間を流れることができる。

したかって、支持構造の様々な形状および修正についての後述する説明は、ホット・スポット、音鳴り、あるいはブレーキシューの傾斜を無くすというような望まれる性能特性を達成するためにとることができるステップに関し、教訓となるべきことを意図している。

図３は、本願発明のひとつの側面に従う修正されたブレーキあるいはクラッチパッド構造を示している。上記パッドは一般的に摩擦ライニングあるいはパッド２１、ライニング支持部２３、および支持構造２７を含んでいる。上記ブレーキあるいはクラッチパッド２０の支持構造２７は、少なくとも主支持部２７１と、二次支持部２７２と、三次支持部２７３とを含んでいる。上記主支持部は、上記パッド表面上の点に向けて収斂するとともに中空の円錐あるいは円錐断面から形成される複雑な形状をもつ複数の角度をつけられた脚部２７１と、外側に延びる二次支持部２７２と、ドッグ・レッグ状の三次支持部２７３とを含んでいる。このパッド２０は、だいたいにおいて米国特許第４，６７６、６６８号明細書に開示されている軸受パッドと近似しているが、上記支持構造は流体力学的楔形態よりもむしろ平均化された圧力分布を達成するために異なっている必要かある。たとえば、軸受バッドにおいては、上記の帯状部はパッド表面の上方に位置する点に向けて収斂するが、摩擦パッドにおいては、上記の帯状部はパッド表面上の点に向けて収斂する（あるいは磨耗を予測してパッド表面よりわずかに下の点に向けて収斂する）。図３におけるパッド２０には、その下端においてねじ４０が形成されている。後に詳細に説明するように、このようなねじを設けると、上記担持体内にパッドを取り外し可能に固定することができるようになり、このことが有利な場合かある。

図３Ａないし図３Ｆは、円錐台形状のブレーキあるいはクラッチパッド構造のその他の形態を示している。

図３Ａは、担持体１０に取付けられた図３に示されるタイプのパッドを断面において示している。このパッドは、摩擦パッド支持部２３およびこのバット部を荷重のもとて変形可能に支持するビーム状支持構造２７を含んでいる。図示された例において、上記支持部は主支持部２７１を含んでおり、この主支持部は円錐台から形成される複数の角度をつけられたビームあるいは帯状部を含んでいる。

上記脚あるいはビームは、いくらかの磨耗を予測して、パッド表面上あるいはそれよりわずかに下方に位置する点に向けて角度をつけられている。この支持部２７はさらに、二次支持部としての環状膜状体２７２および三次支持部としてのドッグ・レッグ２７３を含んでいる。このパッドは、その下端に形成されたねじ４０によって、上記担持体ｌＯに取り外し可能に固定される。同様の手法によって、このパッドにおける上記摩擦パッド支持面２３は、上記支持構造２７の上部に形成されたねじ３０によって、上記支持構造２７に対して取り外し可能に固定される。

図３Ｂのパッドは図３Ａのパッドと近似しているが、多くの相違点もある。第一に、ねじをもつ連結柱３０が上記摩擦パッド支持面２３と上記支持構造２７との間の取り外し可能な連結を構成するべく用いられている。第二に、上記支持構造における二次支持部２７２および三次支持部２７３は、互いに変形容易性をもってはおらず、すなわち、それらは一体のドック・レッグの一部分として形成されている。

図３０および図３Ｄは、円錐台状パッド２０の他の形態を示している。このパッドは、図２、図３Ａおよび図３Ｂのパッドに対し、主支持部２７１か円錐形状の部材から形成される複数のビームあるい帯状部となっているのではなく、連続的な中空状の円錐形をした部材２７１である点において異なっている。上記主支持部２７１を構成する上記連続状の円錐形態は、上記パッド部２３の表面上（あるいはそれよりやや下方）に位置する点に向けて傾斜をつけられている。また、この円錐台状の主支持部２７１は、単一のドッグ・レッグ部２７３上に支持されている。このような主支持部２７１の連続的な構造と、剛なドッグ・レッグ部２７３は、このパッドの剛性を図２、図３Ａおよび図３Ｂのパッドよりも著しく高める。このような剛なパッドは、一般的には高負荷の応用において用いることかできる。具体的に示されてはいないか、上記パッド部２３は上記支持部２７と一体にも別体にも形成することかできるということを理解するへきである。また、上記ドッグ・レッグあるいは三次支持部２７３には、ねじ等の連結手段を設けることかできる。

図３Ｅおよび図３Ｆは、本願発明に従うその他の円錐台形状のパッドを示している。このパッドは、連続的な膜状体の形態をもつ二次支持部２７２を含んでいる点を除き、図３Ｃおよび図３Ｄのパッドと近似している。後に詳述するように、上記膜状部は、これに開口を設けることによって複数のビームに分割することかできる。このような膜状部およびその他の二次支持部２７２を設けることにより、支持構造２７により高められた変形容易性が与えられ（特に垂直方向についての変形容易性）、図３Ｅおよび図３Ｆのパッドは図３０および図３Ｄのパッドよりもより変形容易となる。このようにして、パッドにバネ特性が与えられる。

本明細書に開示されるパッド形状のいずれもが、所望であれば、モジュール・システムの部分として用いることかできることに留意するへきである。このことは、たとえば、上記パッド部と上記支持部とを連結可能な別々の部材として形成し、および／または、上記支持構造を上記担持体に取り外し可能に固定する手段を設けることによって成される。それゆえに、本明細書で説明されるいずれのパッドについても、摩擦パッド支持面２３を上記支持構造２７から分離して形成することができるし、また、この摩擦パッド支持面２３に、上記支持構造において、組立中上記パッド支持面を支持構造に対して取り外し可能あるいは取り外し不能に固定するための補助的なコネクタと協働するコネクタを設けることもてきる。

図３八に表されている実施例では、上記コネクタは上記パッド支持部の上端部に形成されたねじ３０の形態となっている。補助的なねじ穴あるいはねじ受り入れ部か上記パッド支持部２３に形成されている。このように、接着あるいは他の方法によって摩擦パッド２１か固定された上記のパッド支持部は、取り外し可能に上記支持構造２７上にねし止めされて、全体的なビーム取付は型ブレーキパッドあるいはクラッチパッドを形成することができるのである。

当然のことながら、いかなる公知の補助的なコネクタをも上記パッド部を上記支持部に連結するために採用することができる。実際のところ、たとえば図２ＯＡないし図２０Ｅ１図３１および図３２に示されているもののようなあり継ぎ状のパッドは、スナップ取付は型のコネクタのような非回転式のコネクタのみを用いることかでき、ねじ式のコネクタは使用不可能である。このような非回転壓のコネクタはまた、たとえば図８に示されるような非円筒形の摩擦パッドが用いられる場合に望ましい。

さらに、上記パッドは、上記パッド部に対し、取り外し可能にも固定することかできるし、すなわち、通常の手法において繰り返し取り外しおよび再取付けできる方法で固定することができるし、あるいは、取り外し不可能に固定することもてきる。たとえば、上記パッド部は、上記支持部に対して圧接固定することかできるし、上記支持部にカム・ロック式に固定することができるしく取り外し不能）、上記支持部にキーによって取付けることができるしく取り外し可能）、あるいは上記パッド部にスナップ式に取付けることができる（一般的には取り外し不能）。好ましくは、上記摩擦ライニング２１は、上記支持構造上に型成形その他によって直接的に形成される。これらの接続の例が図１２Ａないし図１２Ｆに示されており、かつ以下に説明する。

上記パッド支持部と上記支持構造とを別々に形成することには、従前の公知の一体構造に対して著しい利点がある。たとえば、異なる摩擦ライニングと、異なるパッド支持部とをどのような特定の支持構造とも組み合わせることができ、その結果、様々なりラッチの応用およびブレーキの応用において用いるのに適当な種々のパッドを提供するべく標準のパッド支持部と標準の支持構造とを組み合わせることができるようになる。したがって、標準の摩擦パッドおよびパッド支持部を所定数Ｘ設けるとともに標準の支持構造を所定数Ｙ設けることによって、ＸのＹ倍の種類のパッドを構成することかできる。これにより、実際上、いかなる所望の性能特性もか得ることかできる。このようなモジコール・システムの多様性は、以下に述へるようなバネ状のビーム取付けかなされた担持体ｌＯを用いることによってさらに高めることかできる。

Ｆ記の標準のパッド支持部および標準の支持構造は、所望の性能特性を生み出すべく形状、材料、および大きさにしたかって変更することかできる。たとえば、上記バットは、重合材料、金属、セラミック、あるいはこれらの複合材料で形成することかできる。後に詳細に説明するように、パッド、支持構造および担持体のいずれかあるいは全ては、上記バットか実際上の条件に応答してそれ自体の調整を行うような「スマートな」構造をもつことかでき、これらの要素はまた、動的にあるいは積極的に制御可能な構造をもつことかできる。

上記摩擦パッドの形状は、通常、製造および性能を考慮することによって決定される。典型的には、図７ないし図９に示される形状か用いられる。しかしながら、上記摩擦パッド支持部か別々に形成される場合には、いかなる所望の形状の製造も容易となる。たとえば、上記パッド支持部は、パッド全体を型成形することかできない場合でさえ、型成形することができる。

ブレーキあるいはクラッチの大きさがその性能に影響を及ぼすということはよく知られているところである。クラッチの応用においては、はぼ連続的なものに近い摩擦表面をもつことか好ましい。それゆえに、クラッチか組み立てられたときに各摩擦パッドあるいはライニングかほとんど接触状となるように各摩擦パッドの寸法設定をすることか通常は望ましい。

本願発明のその他の側面によれば、上記支持構造２７はまたその下端部においでコネクタ４０を含むことかでき、これにより、上記担持体に形成された補助的なコネクタを介して、上記パッド２０を上記担持体ｌＯに対して取り外し可能に固定するようにすることかできる。図３Ａに示されている実施例では、三次支持部２７３の外周部にねじか形成されているとともに、上記担持体には、補助的なねじ受け入れ孔か形成されている。このような構造により、組立および取り替えをより容易にするべく、上記摩擦バットを担持体１０に対して容易にねしつけることかできる。さらに、上記摩擦パッド２１か磨耗した場合であっても、材料コストの面で上記摩擦パッドに比較して格段に高価である上記担持体１０は救済される。

やはり、どのような公知の形態をもつ補助的なコネクタであっても上記パッド２０を担持体ｌＯに固定するために用いることがてきる。選択可能なコネクタの例か図１２Ａないし図１２Ｃに示されており、図２０Ａのあり継ぎ壓構造については後述する。しかしなから、上述したように、図示されたねじのような選択的に取り外し可能な補助コネクタは、中でも、標準化を可能とするということによる利点を提供する。

図４Ａないし図４０は、主支持部３７１かある軸線周りに枢動するように支持された、実質的に剛な単一部材の円筒状あるいは脚状の部材である、枢動タイプの構造を示している。図示を簡略化するために上記のパッドは一体部材として示されている。当然のことながら、上記パッドは別体のパッド部と支持部とをもつことかできるし、上記担持体１０に対する取付けを容易化するべくねじあるいはその他の手段を含むことかできる。

図４Ａに示される例では、二次支持部３７２は開口３７２ｏによって複数のビームに分割された膜状体であり、三次支持部３７３は連続的な環状フランジである。上記パッドはまた（図示されているように）一体的に形成することができ、あるいは上述したモジュール形式で別体的に形成することかできる摩擦パッド３２１および摩擦パッド支持部３３０を含んでいる。上記主支持部が比較的簡単化されているために、この構造は前述の構造よりも単純である。上記主支持部材３７１は枢動型の支持体として機能する。このような枢動機能を高めるため、上記脚状および膜状部には孔３７２を上記膜状部を貫通して、および上記脚状部を部分的に貫通して（旋盤加工等によって）延長することによる下切り込みか設けられている。上記−次支持部３７１によって与えられる枢動可能性に加えて、上記二次支持部３７２は不均等な荷重を調整するべく上記パッドをあらゆる方向に動かせつるように、変形可能となっている。

選択的にあるいは付加的に、上記脚状部には図４０に示されるようにこの脚状部に溝を形成することによる下切り込みをすることかできる。上述したように、上記膜状部３７２に貫通する孔を設けることことにより、この膜状部は複数のビーム部に分割される。上記下切り込み３７１ｖの非対称形による性質は、上記脚状部３７１　（そしてそれ故にパッド部３３０）の摩擦パッドの主軸線と交差する軸線Ｒ周りの揺動を可能とする。上記主軸線は上記パッドの長手軸線として定義され、担持体の孔内に取付けられている場合においては、典型的にはその孔の軸線と一致する。この軸線は（無負荷状態での）上記摩擦パッド表面の平面と交差しており、上記孔の中心および上記摩擦パッド表面の幾何学的中心を通って延びる。上記膜状部３７２を分割すると、上記パッドを所定の方向にバイアスすることか可能となる。具体的には、上記膜状部あるいは二次支持部３７２に非対称の開口３７２ｏを設けることにより、上記パッドを所定の方向にバイアスすることかできる。非対称の開口あるいはその他の構造的な特徴を設けることによって、ある支持構造か−の方向について他の方向よりもより変形容易性をもつように作成される場合、変形容易性の大きい方の方向にこの支持構造はバイアスされる。

図示された構造により、上記パッド２０は軸線Ｒと交差する他のいかなる軸線周りについてよりも、上記軸線Ｒ周りにより容易に変形する傾向となる。上記下切り込みと非対称の開口の双方は、このようにして、上記パッドを所定の方向にバイアスする。後述するようなタイプの位置決め手段が、上記バイアスされたパッドを担持体上に確実かつ適正に位置決めするために用いることかできる。

バットを一つの方向にバイアスすることには、双方向の作動が必要なある応用において問題かある。その中で特に顕著なのは、前進と後進の双方の作動かめられる自動車における応用である。しかしながら、後進方向についての要求は前進方向についての要求に比較して通常それはと大きくないので、反対方向での性能低下かあるにもかかわらず、−の方向について最適な性能を得るべくパッドをバイアスすることかなお望ましいのである。上記パッドを−の方向へバイアスすることの主な利点は、−の方向についての高い荷重能力を維持しつつ変形を許容するということである。もちろん、このことか望ましいかどうかは、それぞれの特定の応用における要件に依存する。

図４Ｂおよび図４０は、二次支持部３７２か連続的な膜状体となっていて、脚状部３７１に溝を形成することによって下切り込み３７１ｖか設けられていることを除き、図４へのパッドの構造と近似した構造をもつパッドの側面断面図を示している。前述したように、この下切り込み３７１ｖのために、パッドは所定の軸線Ｒ周りに揺動する傾向となる。上記膜状部への非対称の負荷の結果として、上記パッド支持部３３０は荷重のもとて下方へ変位する。

当然のことながら、このパッド支持構造の多くの修正が可能である。たとえば、上記膜状の支持部３７２には、これに付加的な変形容易性を与えるべく開口を設りることができる。この開口には、上記摩擦パッドをバイアスするために非対称性を与えることができる。また、後述するように、上記支持構造に付加的な変形容易性を与え、上記支持構造を所定の方向にバイアスし、および／または、上記パッドを正確に位置付けることを可能とするべく、上記周方向に連続する三次支持部３７３を多数の周方向のビーム部に分割することもてきる。

図４Ｄおよび図４Ｅは摩擦パッドの他の形態を表している。この摩擦パッドは、図４Ａの摩擦パッドと図４Ｂおよび図４０の摩擦パッドの双方の特徴を合体させている。具体的には、この摩擦パッドは、開口３７２ａと、下切り込み３７１ｖの双方を含んている。このようなことは、所望の結果を達成する必要に応じて構造上の修正を組み合わせることが可能であることを示している。

前述かられかるように、本願発明の摩擦パッドの設計は、支持構造の変形特性を変更するべくこの支持構造の選択された部分に部材を加えおよび／または当該部分から部材を削除するということに基礎をおいている。これにより、上記のパッドは、設計条件のもとて所望の変形を達成するべく上記支持構造の剛性を高めあるいは低めるために、選択された領域において材料を付加しあるいは除去するパテでてきた部材としてみることができる。以下に詳細に説明するように、上記担持体もまた同じ手法で設計することができる。

上述したように、上記支持構造は、典型的には二つの構造的な特性を含んでいる。かかる特性の第一は、上記パッド表面上あるいはそれよりわずかに下方における単一軸線あるいは複数の軸線周りの上記摩擦パッドの枢動支持特性である。

そして第二の特性は、係合するべく表面に向かいあるいは離れるバネ状特性である。このような特徴の組合せは、通常、最適な形態において負荷を平均化するようにパッドか変形するのを許容する。これにより、温度分布を最適化し、傾斜動を防止し、音鳴りを無（し、あるいは他の望ましい特性を得るべく上記支持体を微調整することかてきる。

通常、本願発明による摩擦パッドの設計に先立ち、予期される荷重に最も相応しい支持の性質を決定するための解析か行われねばならない。このようにして、支持構造は、予定される作動要件に対して仕立てることができる。

図５Ａないし図５Ｅは、チューブ状支持構造３７０をもつバッド構造を示している。このような第一の構造が図５Ａないし図５Ｃに示されている。上記パッドか層状の摩擦材料３７１を支持するパッド支持部３３０を含んでおり、二次支持部３７２が膜状部材（これには開口を設けても設けなくてもよい）を含んでおり、かつ、三次支持部３７３が連続する環状フランジを含んている点において、この構造は図４Ａに示される構造と大略近似している。そして主支持部３７１にこの主支持部が円筒状の中空脚部を形成するように中心孔３７０Ｃを備えている点において、この図５人ないし図５０の支持構造３７０は図４八の構造とは異なっている。ＩＩ５Ａに示される実施例では、上記中空の脚状部の環状壁は比較的厚みがあり、かつ大きな剛性をもっている。この主支持部に変形容易性を与えるためには、開口、下切り込み、あるいは上切り込みが上記環状壁に形成される。図に示される実施例では、上記のことは、図５Ａに最もよく表れているように、上記環状壁の一部に下切り込みを施すようにして、膜状部３７２に形成された開口３７２ｏを上記壁を部分的に貫通するように延ばすことによって達成される。このような下切り込みのために、上記主支持部はこの下切り込みの方向に変形する傾向となる。もちろん、この主支持部３７１は、たとえば図４Ｅに示されているのと同様の方法で壁に下切り込みを設けるというような他の方法においてバイアスすることもできる。

図５Ｃは図５Ａのパッドの側面図である。この図は、主支持部かその周りに変形する傾向となる軸線Ｒの方向からみた図である。

図５Ｂに示されているように、二次支持部３７２の膜状部には、パッドの主軸線に関して非対称に配置された付加的な開口３７２ｐを設けることができる。このような開口の非対称的な配置のために、上記膜状部、そしてそれゆえに上記二次支持部３７２は、この方向により変形容易となる。したがって、上記支持構造全体か、上記膜状部におけるより変形容易性か与えられた方向に、すなわち、付加的な開口３７２ｐが配置されている方向に、あらかじめバイアスされることになる。符号３７２ｐによって示されるようにして付加的な開口を設けることにより、担持部材に形成された位置決めビンを受け入れるという付加的な機能を持たせることができ、このあらかじめバイアスされたパッドを後述するようにして担持部材内に正確に位置決めてきるようになる。

図５Ｄおよび図５Ｅは、本願発明による修正された中空円筒状パッドを示している。図５Ａないし図５０に示されるパッドのように、このパッドは中空円筒状の主支持部３７１と、膜状の二次支持部３７２と、環状の三次支持部３７３を含んでいる。しかしながら、この図５Ｄないし図５Ｅに示されるパッドは、非常に薄状の主支持部３７１をもっている。それゆえに、この部分にはより一層の変形容易性かある。加えて、膜状部３７２に形成された開口３７２０は、膜状部３７ｌを完全に貫通して上記パッド支持部３３０に至るまで上方に延ばされている。

その結果、上記開口３７２は上記主支持部３７１をチューブ状の形態から形成される複数のビームに分割する。加えて、図示された実施例では、上記開口３７２０がこの開口３７２０が設けられた方向に向けて主支持部をバイアスするように非対称に設けられている。なお、上記開口３７２ｏを省略しても、あるいは異なる形状をもつようにしてもよく、しかも、開口およびスロットのような付加的な構造上の特徴を設けてパッドの変形特性を変更するようにすることもできるということに留意するべきである。

図４Ａないし図４Ｅおよび図５Ａないし図５Ｅに示されている修正されたバット構造は、図２および図３に関して説明した方法において、モジュール要素の形態とすることもできる。すなわち、上記パッド支持部を上記支持構造および／または担持体の支持部に対して取り外し可能に固定するために、分離状のパッド支持体、および支持構造と、付加的なコネクタとを設けることにより形成することができる。しかしながら、容易に一体形成できるようなパッドに対しては、上記のことは特に必要ではない。

本願発明のその他の側面によれば、ブレーキあるいはクラッチ装置における上記担持体１０を、上記パッド２０を変位可能とし、あるいは変形する支持をもつように形成することかできる。本質的に、このことには、上記担持体が変形可能な支持体としてｖ１化するようにこの担持構造内に（ビーム、膜状部あるいはこれに類するものからなる）構造上の特徴を設けることか含まれる。

図１３Ａは、図ＩＣ、図ＩＤおよび図ＩＥに示されるものと類似する圧接板クラッチ装置においての使用か意図された比較的単純な変形可能な担持体構造１０を示している。担持体ｌＯには、これをパッド支持部１０５と、連続状の比較的細状の主支持部１０６と、二次支持部１０７とに分割するための半径方向に延出する内側溝および外側溝か形成されている。この実施例における上記二次支持部１０７は、たんに平坦化されたベースである。この担持体は比較的剛であり、垂直方向・＼の変形容易性はもたない。しかしなから、上記の半径方向に延出する溝を設けることにより、パッド支持部１０５に幾らか枢動変形容易性か与えられる。

図１３Ａはまた、パッド２０を正確に位置決めするための位置決め突起１０２の使用か表れている。なおこれについては後述する。

図１３Ｂは、図１３Ａの担持体１０に支持されたパッド２０の底面図である。

この図に示されているように、上記パッドの三次支持部３７３には鞘部３７３ｓか形成されており、この鞘部３７３Ｓは上記パッド２０を担持体ｌＯに正確に位置決めするべく上記位置決め突起１０２上に嵌合することができる。その他の部分において上記バッド２０は図５Ａないし図５Ｅに示されているパッドと近似している。当然のことながら、他のタイプのバット２０を図１３Ａに示されるタイプの担持体とともに用いることかできる。

図１４Ａおよび図１４Ｂは、クラッチ装置に用いるための比較的変形容易な担持体１０を示している。具体的には、上記担持体は、片持ち状のパッド支持部１０５を含んでおり、この支持部は、バッド支持面１０５ａと、上記支持面１０５ａのための片持ち支持を提供する連続した外側外周ビームｌ０５ｂと、主支持部１０６から片持ち状に延びていて、半径方向内方に延出する周方向表面１０５Ｃどを含んている。上記主支持部１０６は二つの周方向の延びる脚１０８」ニに支持されている膜状二次支持部１０７上に支持されている。上記二次支持部の変形容易性と、上記パッド支持面１０５の片持ち状の支持および構造によって、この構造はパクｊ・２０のためのバネ状支持を提供している。

図１４Ａおよび図１４Ｂに示されるパッドおよび担持体の組立体は、図３０および図３Ｄに関して上述したものとほほ同様の円錐台形状のクラッチパット２ｏを含んている。しかしながら、この図１４Ａは、望成形あるいはその他の手法による摩擦材料２１からなる部分をもつ構造的な基本部材２３て構成されるパッド部を用いることの可能性を示している。もちろん、本明細書に開示されるいがなるパッドも、このタイプの担持体とともに用いることかできる。

図１５Ａおよび図１５Ｂは、本願発明による他の変形容易な担持体構造を示している。この例の場合、主支持部１０６と二次支持部１０７は、図１３Ａに示されるものと近似している。しかしながら、この場合のパッド支持部１０５は二重の片持ち支持構造をもっている。すなわち、この構造は、半径方向内側の周方向ビーム１０５ｂ上にバット支持面１０５ａが支持されており、上記ビーム１０５ｂは周方向に延びる面１０５Ｃ上に片持ち支持されており、上記周方向に延びる面１　０５ｃはさらに周方向に延びるビーム１０５ｄ上に支持されており、さらにこの周方向に延びるビーム１０５ｄは周方向に延びる面１０５ｅ上に片持ち支持されている。この構造は、上記パッド支持部に対し、垂直方向へのきわめて大きな変形容易性を与えている。付加的な変形容易性を与えるために、図１４Ａおよび図１４Ｂの摩擦パッドのようにして二次支持部１０７を複数の眉方向ビーム上に取付けることができる。

図１５Ａおよび図１５Ｂの変形容易な担持体上に取付けられたクラッチパット２０は、大きな摩擦係数をもつ材料でできた単純なコイン状に平坦化されたパッドである。これらのパッドはアスベストあるいはこれに類するもののような適当な高摩擦材料で形成することかできる。後述するように、本願発明の他の倶個によれば、検知された作動条件あるいは遠隔制御された信号に応答することかできるいわゆる「スマート（ｓｍａｒｔ）な」あるいは「インテリジェント（ｉｎｔｅｌ　］　ｉｇｅｎｔ）な」材料で、あるいはかかる材料を包含するようにして上記パッド２ｏを形成することかできる。もちろん、所望であれば、本願発明の他のどうようなパッドをこのタイプの担持体とともに用いてもよい。

図１６Ａおよび図１６Ｂは、本願発明によるビーｌ、取付け堅担持体構造を示している。各パッド２０か個々の分離されたパッド支持面１０５上に支持されている点において、この構造は前述し，た変形容易な担持体構造と異なっている。上記パッド支持面１０５のそれぞれは、主支持部１０６、二次支持部１０７および二次支持部１０８を含む支持構造上に支持されている。図に示されている実施例では、主支持部１０６は垂直方向に延びる単一ビームであり、二次支持部１０７は膜状部Ｈてあり、三次支持部１０８は連続する二つの周方向ビームのように形成されている。やはり、コイン状のパッドか図示されている。当然のことながら、他のタイプのパッドを用いることもできる。

とりわけ各パッドか分離状のパッド支持面上に取付けられるべき場合には、種々な支持構造の配置か可能である。クラッチに用いるための他の担持体形状の例り寸４２１ないし図３０に示されている。これらの図に示されている構造と図１６Ａおよび図１６Ｂに示されている担持体構造との間の相違は、主に、主支持部、二次支持部および三次支持部の構造の相違にある。

クラッチに用いるためのビーム取付は型担持体の説明をするにあたり、上記担持体を、支持構造を規定するべく切り込み、溝および孔か機械加工された円筒状素材から形成されているものとしてみることか有用である。もちろん、この担持体は機械加工によって作ることかてきるか、そのようにする必要は必ずしもなく、この担持体は、型成形、鋳造、あるいは他の手段によって形成することができる。

その他の担持体形状の一つか図２１なし電図２４に表されている。この担持体およびパッドの組立体の平面視か図２１に示されており、この担持体の断面が図２２に示されており、この担持体の底面視が図２３に示されており、そしてこの担持体の部分の斜視図か図２４に表れている。図２１ないし図２４に示されている担持体ｌＯは、次の二つの点を除き、図１６Ａおよび図１６Ｂの担持体と近似している。第一は、図２１ないし図２４の担持体は、図１６Ａにおけるような垂直状の支持ビームではなく、角度をつけられあるいは傾斜させられた支持ビーム１３４Ａを含んでいる。第二は、支持ビームに長円状の開口を形成するように上記傾斜させられあるいは角度をつけられたビーム１３４を貫通する円筒状開口を形成するべく、付加的な孔１４４か上記支持ビーム１３６を貫通して延びている。

上記長円状の開口はビームを一対の複雑な帯状部に分割している。この帯状部の形状は、図２４の斜視図を参照すれば理解できよう。このように上記開口１４４を設けるとともに、これによって上記角度をつけられあるいは傾斜させられたビーム１３４Ａを複雑な帯状部に分割すると、図２１ないし図２４に示されるクラッチパッド２０の担持体支持構造の変形容易性を、図１６Ａおよび図１６Ｂに示される担持体に比較して著しく高めることになる。したかって、この図２１ないし図２４の担持体のパッド支持面＋３２は、図１６Ａおよび図１６Ｂに示される担持体におけるパッド支持面１３２よりも小さな荷重に応答して変形する。これにより、図２１ないし図２４に示される担持体は、より変形性をもっており、そのために軽荷重用に適しているのに対し、図１６Ａおよび図１６Ｂに示される担持体はより大きな荷重用にパッドを担持するのによりよく適合するということになる。さらに、ビームを複雑な帯状部に分割する開口を備えるにせよ備えないにせよ、上記の角度をつけられたあるいは傾斜させられたビーム１３４Ａのような支持ビームを設けることにより、パッド支持面の垂直方向への変形性を増大させる。なぜなら、垂直方向に作用する荷重は、ビームに望ましい担持体の中心あるいは内径に向けての変形を引き起こす傾向のモーメントを発生させるからである。

図示されるパッド２０は単純なコイン状のパッドである。このパッド２０はいかなる高性能摩擦材料によっても形成することができる。もちろん、本明細書に開示される他のどの形態のクラッチパッドを用いることもできる。

図２３Ａは、ビームあるいは膜状部１３６の変形容易性をさらに高めるべく付加的な孔１４６か上記膜状部あるいは支持ビーム１３６に形成された図２１ないし２４に示されるタイプの担持体の底面図である。図２３Ａに表れているように、孔１４６は各パッド支持部片に関して非対称的に形成されている。クラッチにおいてこのような孔を上記のように非対称形態で設ける結果、パッド支持部、そしてそれ故に上記パッドが−の方向への変形が他の方向への変形よりも容易となる傾向をもつ結果となる。換言すると、上記パッドが上記担持体支持構造に非対称の開口を設けることにより、−の方向へバイアスされるのである。当然のことながら、このような非対称的に配置された開口は、パッドを−の方向にバイアスすることが望まれるどの本願発明の構造においても設けることができる。なお、パッド２０のうちの選択した一つのみをバイアスするように上記非対称な開口あるいは孔を設けることか望ましい場合もある。前述したように、このような非対称の構造は、双方向の作動か必要な自動車および他の応用において問題を生じる。

図２５は、本願発明による他のクラッチ構造の断面図である。この構造によれば、各パッド２０はパッド支持面１３２に支持され、上記パッド支持面１３２は基根部１３４ｓ上に支持され、上記基根部１３４ｓはさらに水平方向を向くビーム１３４ｈ上に支持され、このビーム部１３４ｈはさらに反対方向に角度をつけられたビーム部１３４１上に支持されている。その他に関しては、この担持体構造は前述した担持体の構造と近似している。このような構造により、担持体１０は −の方向においてきわめて大きな変形容易性をもつか、その反対方向については高い剛性をもつことになる。パッドの傾斜を積極的に制御することかできるように、図に表れているように、圧電要素１００を上記水平状ビーム部と上記パッドとの間に配置することができる。中空状の円錐台形態のバット２０か示されている。しかしなから、この担持体ｌＯは、本明細書に説明されている他のタイプのパッドを支持することかできる。

類似した構造か図２６に表ねている。図２６に示されている担持体ｌＯと図２５に表れている担持体１０との間の相違は、図２６に表れている担持体ｌＯは反対方向に角度を付けられたビーム部１３４ｉではなく垂直状のビーム部１３４ｖを用いている点である。この担持体ｌＯはその他の点において同様である。角度をつけられたビームか図２６の担持体に存在しないことは、担持体およびバット組立体に垂直方向への剛性を高める傾向となる。他方、図２６に示される膜状タイプのパッド２０は、図２５の中空円雄型のパッド２０よりもより変形性かある。

当然のことなから、本明細書に説明されている他の全ての担持体構造のように、他の形態のパッドを用いることかできる。

図２７および図２８は、本願発明による他のクラッチ構造を示している。これらの図に示されるように、この担持体ｌＯは複数のパッド支持部３２１−３２６（図２８に仮想線に示されている）をもっている。上記パッド支持部３２１−３２６は担持体支持構造の支持面３４２上に支持されている。この担持体支持構造は、二次支持部上に支持された一対の入れ千秋の円錐台からなる主支持部を含んでいる。上記二次支持部は分離状の円周上に延びる膜状部３６０を含んでいるとともに、三次支持部上に支持されている。そしてこの三次支持部は、一対の周方向に延びるビーム３８２を含んている。上記周方向に延びるビーム３８０および３８２は前述した構造のものと近似している。上記膜状部３６０は前述の構造の膜状部とは異なっている。なぜなら、この膜状部３６０は入れ千秋の円錐台を形成する上記支持構造の底部に形成された溝によって半径方向について分割されているからである。各円錐の中心線かパッド支持面３４２上あるいはその近傍の点３５０て交差するように、そして断面か逆さＶ字状となるように、内側円錐と外側円錐か互いに方向を逆にしている。各円錐の中心線が上記支持面の上方の点３５０て交差することから、この主支持構造は上記摩擦パッドをそのパッド表面上あるいはその近傍の点周りに枢動するように支持する。これによって適正な変形か確実になされるようになる。

上記パッドを支持するビーム３４６および３４４は、互いを向くように同じ角度で傾斜させることかできるし、異なる角度で互いの方向を向いて傾斜させることもできるし、一方のビームに角度をつけて他方のビームに角度をつけないようにすることもてきるし、同じ方向に角度をつけることもできる。もちろん、主支持構造におけるビームの角度づけの程度の変更は、上記担持体およびパッドの組立体の変形特性に影響をあたえる。

支持構造に関して対称的に配置された複数の孔または開口４２０が上記入れ吊状円錐台あるいは逆Ｖ字状構造を複数の支持ビーム３４４．３４６に分割しており、かつ、上記パッド支持面３４２を規定するように上記入れ吊状円錐台の頂点を分割している。このように、たとえば、上記パッド支持部３２１は一対の複雑な支持ビーム３４４および３４６によってパッド支持面３４２上に支持されており、上記一対の複雑な支持ビーム３４４および３４６は、互いを向くように傾斜をつけられているとともに、上記入れ千秋の円錐台部分を貫通して延びる円筒状開口によって規定される複雑な幾何学的形状をもっている。図２７に最もよく表れているように、上記ビーム３４４および３４６の中心線は上記パッド表面上あるいはその近傍の点３５０で交差しており、適正な枢動支持か達成される。この場合、摩擦力によって小さな楔形成モーメントか生成されるように、上記の点３５０は上記パッド表面よりわずかに上に位置している。ある応用に対しては、わずかな模の形成が温度分布を平衡させるためにめられる。個々のビーム３４４および３４６は、上記の入れ吊状円錐台を規定する溝によって分割されている周方向の膜状部３６０上に支持されている。上記膜状部は、周方向に延びるビーム３８０，３８２によって支持されている。上述したように、上記周方向ビーム３８０．３８２および周方向膜状部３６０は、個々のビーム支持構造を規定するために周方向について分割することができる。

上記担持体支持構造に対する様々な修正か可能である。たとえば、各ビームの角度を変更することにより、脚部を規定する孔あるいは開口の位置を変更することにより、ビームあるいは膜状部のいずれかの長さを変化することにより、あるいはビームまたは膜状部のいずれかの幅または厚みを変更することによって、上記支持構造の変形を修正することができる。図２７および図２８は、このような可能性の数々を図示するために、パッド支持面３２１−３２６のそれぞれに対して異なる支持構造を描いている。これらの種々の支持構造は、本願発明を図示する目的をもって単一の担持体内に示されているということを理解するべきである。

通常の使用においては、バット支持部３２１−３２６のそれぞれは、同一であることか必ずしも必要でないにせよ、一定の性能を得るべく近似した支持構造をもつことになる。

パッド支持部３２２のための支持構造は、パッド支持部３２１のためのものとは異なっている。なぜなら、孔あるいは開口４２２が上記ビーム３４６を複数のビームあるいは副ビーム３４６ａおよび３４６ｂに分割するように上記ビーム３４６を貫通して延びているからである。もしビームが完全に分離されるように、上記開口の径および位置か開口４２２のようになっていると、このビームは分離された別々のビームに分割される。他方、もし開口がビームを部分的に分離するだけであると（たとえば開口４２３）、このビームは副ビームに分割される。図２７に示されるように、開口４２２は、半径方向外側のビーム３４４が視認できるようにビーム３４６の側部に長円形状の開口を形成している。このような構造によって、パッド支持部３２２は角度をつけられた三つの帯状部あるいはビーム３４４．３４６ａ、３４６ｂによって支持される。

パッド支持部３２３は角度をつけられた四つのビームあるいは帯状部３４４　ａ。

３４４ｂ、３４６ａ、および３４６ｂによって支持されている。この構造は、ビーム３４４とビーム３４６の双方を貫通して延び、かつパット支持面３４２を二つの部分に分割する孔あるいは開口４２３を設けることによって達成される。

本明細書に説明される全ての修正に関して、ビーム３４４および３４６を分離状のビームに分割するへき程度に基づいて上記開口の大きさが選択されるへきであるということに留意するべきである。ある例においては、ビームを各部分に完全に分離することが望ましく、この場合より大きな開口か用いられる。そしてパッド支持部３２３に関して図示されているような他の場合には、ビームの側壁に沿ったある点においてこのビームを部分的に分割することが望ましい。図面はビーム３４４および３４６を分割するためにパッド支持構造にただ一つの開口を設けることのみを示しているか、図２８に示されている開口４２２−４２６の場合のようにして、ビーム３４４，３４６を３またはそれ以上のビームあるいは副ビームに分割するように２またはそれ以上の開口を設けること力河能であるということもまた銘記しておくへきである。通常そうであるように、採用されるべき支持のタイプの決定は、どのような性能特性が望まれるかに依存する。一般的にいって、ビームを分離されたビームあるいは副ビームに分割することは、支持構造をより変形容易とする。上記支持構造をある方向についてより変形容易にすることによって、パッド支持部３２２，３２４および３２６用の支持構造についていえるように、このパッド支持部は所定の方向にバイアスされる。

開口４２４か内側支持ビーム３４６ではなく、外側支持ビーム３４４を貫通して延びていることを除き、パッド支持部３２４のための支持構造は、パッド支持部３２２のための支持構造と近似している。このように、上記パッド支持部３２２にて、パッド支持部３２４は角度をつけられた三つの脚によって支持されている。

開口４２５か外側周方向ビーム３８０および周方向膜状体３６０を貫通して非対称位置に設けられていることを除き、パッド支持部３２５のための支持構造は、パッド支持部３２１のための支持構造と近似している。このように、パッド３２５は所定の方向にバイアスされる。すなわち、開口４２５を設けることによって最も変形容易性が付与されている方向にバイアスされる。

ビーム３４６を分割する開口４２６が非対称に設けられていて、より変形容易性のある方向、すなわちより小さくより変形容易なビームの方向にパッド支持部３２６をバイアスするようになっていることを除き、バット支持部部３２６のための支持構造はバット支持部３２２のための支持構造と近似している。

パッド支持部３２１−３２６のそれぞれには、パッド２０を支持することかできるように孔あるいはその他の形態の開口か形成されている。図にはコイン状のバットか示されているか、本明ｌＢ嘗て開示されているどのようなパッドを用いることもてきるということか理解される。さらに、上記パッドは本明細書に説明されているように、パッド支持部に対して取り外し可能に固定することかできる。

当然のことながら、所望の性能特性を達成するために、図２７および図２８に図示されている支持部の構造上の特徴をとのように組み合わせて用いてもよい。

図２９および図３０は、本願発明によるその他の担持体およびパットの組立体を表している。図に示されているように、この組立体には、複数のパッド支持部５２１−５２６　（図３０に仮想線で位置が示されている）をもつ担持体１０を含んでいる。パッド支持部５２１−５２６のそれぞれは担持体支持構造上に一体となってこれに支持されている。概略的にいって、この担持体支持構造には内側周方向支持ビーム５４６および外側周方向支持ビーム５４４を含む主支持構造と、内側周状膜状部３６２および外側周状膜状部３６４を含む二次支持部と、内側周方向ビーム３８２および外側周方向支持ビーム３８０を含む三次支持部とを少なくとも含んでいる。図２９に最もよく表れているように、上記周方向支持ビーム５４４．５４６は、担持体の底面に上記パッド支持構造に向けて延ばされた深い周方向チャンネル溝によって部分的に規定されている。上記各支持ビームはさらに、上記パラ１−支承構造について対称的に配置されているとともに、上記ビーム５４４．５４６を隣接するビームから分離する複数の孔あるいは開口６２０によって規定されている。したかって、たとえば、パッド支持部５２１は大略正確な側壁部を存する一対のビーム５４４および５４６によって支持される。先に述へたように、ビーム支持構造にはまた、膜状部３６４．３６２および周方向ビーム３８０．３８２か含まれている。

上記担持体支持構造に対する様々な修正か可能である。これらの可能性の多（を表ずために、図２９お５よび図３０はバット支持部５２１．５２６のそれぞれに対して異なる支持構造を描いている。図２７および図２８の実施例についてすてに説明したのと同様に、これらの様々な支持構造は本願発明を図示する目的において単一の担持体１０内に図示している。通常の使用においては、パッド支持部５２１−５２６のそれぞれは必ずしも同一である必要はないにせよ、一定の性能を確実に得るべく近似した支持構造をもっことになる。

ビーム５４６を複数のビーム５４６ａおよび５４６ｂに分割するように上記内側周方向ビーム５４６を貫通して延びる孔または開口６２２を設けるということによって、パッド支持部５２２のための支持構造はパッド支持部５２１のための支持構造と異なったものとなる。この構造により、上記パッド支持部５２２は三つの垂直方向に延びるビームあるいは帯状部５４４，５４６ａおよび５４６ｂによって支持されることになる。

パッド支持部５２３は四つの垂直方向に延びるビームあるいは帯状部５４４　ａ。

５４４ｂ、５４６ａおよび５４６ｂによって支持されている。この構造は、ビーム５４４および５４６の双方を貫通して延びる孔あるいは開口６２３を設けることによって達成される。この修正による結果としてのより薄状のビームは、通常、パッド支持部５２２および５２１のための支持構造よりも格段に変形容易性が高められることになる。

パッド支持部５２４は五つの比較的薄状であって垂直方向に延びるビームあるいは帯状部によって支持されている。この構造は、上記内側ビーム５４６を二つのビームに分割する孔あるいは開口６２４を設けるとともに、外側ビーム５４４を三つのビームに分割する二つの孔６２４を設けることによって達成される。

付加的な開口６３５が上記外側ビーム５４４を二つのビームに非対称に分割していることを除き、パッド支持部５３５のための担持体支持構造は、パッド支持部５２２のための支持構造と近似している。上記外側ビーム５４４を非対称に分割することにより、摩擦パッドはより大きな変形容易性のある方向にバイアスされる。

内側ビーム５４６ではなく、外側ビーム５４４が分割され°Ｃいることを除き、パッド支持部５２６のための担持体支持構造はパッド支持部５２２のための支持構造と近似している。さらに、上記内側ビーム５４６の外側外周に溝が形成されてこの内側ビーム５４６の変形性を幾分高めるように、上記開口６２６は上記開口６２２よりもやや大きくなっている。

当然のことながら、図２９および図３０に図示されている支持構造のとの組合せも、所望の性能特性を達成するために採用することができる。

各パッド支持面には摩擦パッド２０が取付けられる孔あるいはこれに類する開口が形成されている。このパッド２０は図示されているようなコイン状のバット以外に、本明細書て開示されているどのような形態をとることもできる。さらに、所望であれば、上記パッドは本明細書に説明されているようにして、取り外し可能にパッド支持部に対して固定することかできる。

図２９Ａ、図２９Ｂ１図３０Ａおよび図３０Ｂには、担持体１０を含むクラッチ構造か詳細に示されており、上記担持体ｌＯにおいてその支持構造のパッド支持部５２１Ａのそれぞれは、図２９および図３０におけるパッド支持部５２１を支持するべく用いられている構造と非常に似たものとなっている。しかしながら、ビーム５４４Ａおよび５４６Ａが図２９および図３０に示されている担持体ｌＯにおける対応部分よりもより周方向に細幅であって垂直方向に短い限りにおいて異なっている。通常より短いビームにはより長いビームに比較して剛性があり、細幅のビームはより幅の広いビームに比較して剛性が小さい。さらに、図２９および図３０に示されている担持体においてはビーム５４４および５４６か等しい半径方向幅をもっているのに対し、上記ビーム５４４Ａは上記ビーム５４６Ａに対してより狭い半径方向幅となっている。この半径方向の厚みの相違は、ビーム５４４Ａおよび５４６Ａの周方向の長さを規定するより大きな開口６２０がビーム５４４Ａの周方向幅をビーム５４６Ａのそれよりも格段に太き（するように配置されることを補償するためである。このように、開口６２０は図２９および図３０の担持体構造における対応する開口６２０よりも格段に大きいということに留意しておくべきである。当然のことながら、開口をより大きくすると、これによって規定される支持構造の変形性を高めることになる。

上述したビーム取付は型パッド支持構造により、パッド２０はこのパッド２０の方向を変更するべく変位することができる担持体上に支持されることになる。

このような構造はコイン状のパッド２０に対して特に適合する。なぜなら、所望の変形性がパッド２０ではなく担持体の設計において得ることかできるからである。しかしながら、所望の変形を達成するに必要な場合には、本明細書でＩＰ示されているどのパッドを用いることもできる。しかしながら、通常の環境のもとては、（図１６Ａおよび図１６Ｂに示されているように）高摩擦材料でできたコーン状のパッドを用いることが現状では期待される。なぜなら、個別に調整可能なパッド支持面１０５およびその支持構造１０６．１０７、および１０８上の支持部を設けることによって最適な変形か可能となるからである。やはり、後述するように楔形態を動的にあるいは積極的に制御することができるように、高性能摩擦材料および／または「スマートな」あるいは「インテリジェントな」材料によって上記パッドを構成することができる。

ビーム取付は盟の担持体を設けることの可能性についての前述の説明は概してクラッチ装置の特定の形態に言及するものであるが、この変形パッド技術はブレーキ装置およびクラッチ装置の実質的にいかなる形態において用いられる担持体に対しても適用可能であるということを理解するべきである。このように、前述の説明は、担持体に対して一般に適用可能なのであって、図示された担持体の特定の形態にのみ適用可能なのではない。特に、他の剛な担持体に対して変形性を与えるべくビームや膜状部やこれに類するもののような構造上の特徴を設けるための技法については、同様に適用可能なのである。

したがって、ディスクブレーキ構造において用いられるピストンタイプの担持体に上記のビーム取付は型担持体の概念を適用するにあたっては、前述の教示に沿う主支持部、二次支持部および三次支持部をもつ構造を設けるという概して同様のアプローチがなされる。図４Ｂのパッドはディスクブレーキ構造において用いるためのピストンタイプの担持体として使用することができるパッドの例であり、その担持体はビームか取付けられた構造をもっている。図３５はビームが取付けられた構造をもつ担持体を含む円錐クラッチ構造を示している。そして、図ＩＦは担持体１０がビーム取付けられた構造をもっているドラムブレーキ構造を示している。

モジュール式の担持体構造の他の形態が図２０Ａないし図２０Ｅに示されている。図示されている特定のタイプのモジュール梨構造は、ドラムブレーキに最も適合可能である。しかしながら、その背後にある概念はいかなる担持体にも適用可能である。具体的には、図２ＯＡに最もよくあられれているように、この担持体】０にはこれに形成された複数の長手方向に延びるあり継ぎ状の溝か設けられている。上記あり継ぎ状の溝は担持体ｌＯの内周面周りに周方向に間隔配置されている。この担持体ＩＯに形成された上記のあり継ぎ状の溝には、複数のあり継ぎ状のブレーキパッド１２０か固定されている。このあり継ぎ状のブレーキパッド１２０は、摩擦パッド１２１と、パッド支持部１２３と、支持構造１２７とを含んでいる。図示された実施例では、上記支持構造１２７は、主支持部１２７１と、膜状二次支持部１２７２と、三次支持部１２７３とを含んでいる。本願発明の一つの側面によれば、上記三次支持部は担持体ｌＯに形成されたあり継ぎ溝にぴったりと嵌まり込むあり継ぎ状の外側外形をもっている。このようにパッド１２０の下端部をあり継ぎ状の外形とすることにより、このパッドを上記の長手方向溝に担持体ｌＯの軸方向端部からスライド嵌め込みしてこのパッド１２０を担持体ｌＯに対して半径方向において固定することができる。この方法により、上記あり継ぎ状のパッド１２０を担持体】０に対して迅速にかつ取り外し可能に固定することかできる。さらに、上記のパッドの担持体１０における位置がこの上記摩擦パッド１２１か接触する軸の回転によって影響を受けることはない。しかしなから、上記パッド１２０は担持体ｌＯ内において軸方向に摺動可能とすることもてきる。所望であれば、端部プレート、固定ボルト、あるいはこれに類する機構を設けることによって、上記摩擦パッド１２０を担持体１０に対して容易にロックすることかできる。

本願発明の池の側面によれば、図２０Ａに示された上記あり継ぎ状の構造は、モジュール・システムの部分とすることができる。具体的には、上記モジュール・システムは、標準的なあり継ぎタイプの担持体に形成された長手方向溝にぴったりと嵌まり込みように形成された下端部分をそれぞれが育するさまざまな種類のあり継ぎ状パッド１２０を含むことかできる。これにより、一つの標準的な担持体が様々な種類のパッド構造のための支持部を提供することかできる。

図２０Ｂないし図２０Ｅは、本願発明に従う種々のあり継ぎ状パッド構造を示している。このあり継ぎ状のパッド構造のそれぞれは、図２０Ａの担持体１０に形成されたあり継ぎ状の溝形状にぴったりと嵌まり込む形状の下端部をもっている。その結果、ここに示されているとのパッドもか特定の必要に適合させるへく図２０Ａの担持体に取付けられる。加えて、上記モジュール・システムは、異なる半径方向寸法（あるいは図に表れているように、垂直方向寸法）をもつパッドモジュールを設けることによって、さらに変更することができる。この方法により、単一の担持体ｌＯを異なる径をもつドラムとともに用いるように適合させることができる。

図２０Ｂは、図２０Ａに示されている一般タイブのあり継ぎ状パッドのモジュールを示している。このパッド１２０は、パッド部１２３と支持部１２７を含んでいる。この例の場合、上記支持部１２７は主支持部を提供する垂直方向あるいは半径方向に延びる単一ビームと、二次支持部としての周方向あるいは水平方向に延びる膜状部と、三次支持部としての一対のあり継ぎ状支持脚とを含んでいる。

図２０Ｃは、パッド支持ビームと、周方向に延びる片持ち状ビームと、二次支持部の膜状部上にビームネットワークを支持する垂直方向ビームからなる非対称のビームネットワークを主支持部が含んでいる点を除き、上記と同様のあり継ぎ状パッドモジュールを示している。このパッドが非対称となっていることの特質のために、かかるパッドをもつブレーキ構造は、双方向用ではなく単方向用となる。

図２０Ｄは、パッド支持部１２３に下切り込みが設けられており、その端部において半径方向に延びるビームによって支持されているあり継ぎ状パッドモジュールを示している。上記の半径方向に延びるビームは周方向に延びるビームによって片持ち状に支持されており、上記周方向に延びるビームは半径方向ビーム上に支持されており、この半径方向ビームはさらに周方向ビーム上に支持されており、かつ最終的に半径方向ビームに支持されている。このようなビームにビームを重ねたような構造によれば、図２０Ｄに示されるあり継ぎ状の構造に大きな変形容易性を与える。

［Ｎ２０Ｅは、上記と異なる形態をもったビームにビームを重ねた構造をもつあり継ぎ状パッドを示している。この例の場合、パッド部１２３は半径方向に延びるビームに支持されており、この半径方向に延びるビームは周方向ビームに支持されており、この周方向ビームはさらに他の半径方向ビームによってぶら下がり状に支持されており、このその他の半径方向ビームはさらに固定ベースに支持されている。図２０Ｈの場合、上記パッド部および支持ネットワークを規定するべく形成された開口部か前述のあり継ぎ状摩擦パッド構造において形成されている開口部に比較して薄状となっている。

図２０Ｄないし図２０Ｅに示されるあり継ぎ状のパッドの形態に加え、たとえば図３１ないし図３４に示されるもののような固体状のあり継ぎ状パッドを用いることも可能である。このような変形することはできても変位することのできない固定パッドは、一般的には担持体か上記パッドを変位容易に支持するだめのビーム支持ネットワークを含でいるような場合に用いられる。

図３１および図３１Ａは、本願発明によるあり継ぎ状のジャーナル摩擦パッドを表している。図３１および図３１Ａに表れている摩擦パッド構造は、双方向用に形成されている。すなわち、摩擦パッドは、図３１に示されているように、軸を時計周り方向と反時計周り方向とのいずれにも回転するように支持することかできる。パッド支持部か摩擦パッドの主軸線およびパッドの幾何学中心を通る半径方向に延びる線によって定義される中心線について対称であることから、この摩擦パッドは双方向用である。図３１および図３１Ａに示される摩擦パッドは担持体ｌＯを含んでおり、この担持体には複数の摩擦パッド２０を支持する複数の周方向に間隔配置された摩擦パッド支持面を規定するべく、複数の薄状をした半径方向および周方向のスリットか形成されている。

特に、各摩擦パッド支持面６３２は、二つの支持部６３２ｐｓにおいてビーム支持構造によって支持されている。上記各パッド支持部６３２ｐｓにおいて上記摩擦パッドに対して連結されているビームネットワークは、全て同一形状であり、この摩擦パッドを双方向用にする対称な摩擦パッド構造を生み出している。説明を簡単にするために、一方のパッド支持部において上記摩擦パッドを支持するビームネットワークについてのみ説明を行う。なぜなら、他方のパッド支持部は同一の形態において支持されるからである。まず、図３１に示されているように、大略半径方向に延びるビーム６４０か摩擦パッド支持面６３２に連結されている。

第二に、はぼ周方向に延びるビーム６４２かビーム６４０の半径方向最外方部に連結されている。第三に、はぼ半径方向のビーム６４４が上記ビーム６４２から半径方向内方に延びている。第四に、はぼ周方向に延びるビーム６４６か上記ビーム６４４の半径方向内端部から延びている。第五に、はぼ半径方向のビーム６４８かビーム６４４からこの支持構造のハウジング部に向けて半径方向外方に延びている。これを要約すると、図３１に示されている摩擦パッドにおける各摩擦パッド支持面６３２は、１０のビームと担持体ハウジングによって支持されているのである。上記パッド支持面の下方に形成される切り込みあるいはスリットが上記パッド軸受面がバネ状膜状部のように作用するように、付加的な変形容易性を導入しているということもまた留意するべきである。

上記の図示された実施例では、単純なあり継ぎ状の摩擦パッド１２０か用いられている。しかしながら、この摩擦パッド構造におけるモジュールとしての性質のために、他の形態の摩擦パッドを用いることもできる。たとえば、図２０Ａないし図２０Ｈに示されるもののようなあり継ぎ状の摩擦パッドを用いることかできるし、本明細書で開示されているその他のあり継ぎ状の形態ではない摩擦パッドを用いることもできるのである。

図３１Ａは、三番目のビーム６４４と、摩擦パッド支持面６３２と、摩擦パッド１２０と、ハウジングあるいは外側外周とを示す、図３１の構造の半径方向断面図である。

後述するように、圧電要素１００を上記支持構造内に設けて、変形特性を選択的に調整することができるようにすることができる。

図３２および図３２Ａは、本願発明によるその他のあり継ぎ状ジャーナル摩擦パッド構造を示している。この摩擦パッド構造は上記担持体１０が「円筒状ブランク」に形成された比較的大きな溝あるいは開口によって規定されているという点において、前述の摩擦パッド構造と異なっている。通常、このようなタイプの構造は、前述の実施例についていえるような小さな溝を形成するための放電加工あるいはこれに類する技術ではなく、ブランクをフライス削りすることによって形成される。図３２に表されている担持体構造の利点は、非常に小さな摩擦パッドがめられる応用において、図３２および図３２Ａに示されるタイプの担持体を形成するに必要な比較的大きな切り込みおよび開口を、たとえば図３１および図３１Ａの構造によってめられる比較的小さな切り込みあるいは開口に比して、正確に形成することか容易であるということである。さらに、大きな溝あるいは開口は、概して型成形あるいは押し出し成形するのが容易である。より大きな切り込みによって形成される担持体は、また、剛な摩擦パッド支持構造をもつ非常に大きな摩擦パッドがめられる応用において用いることができる。

図３２に示される摩擦パッド２０は主軸線７０６に対して対称に支持されている。それゆえに、この摩擦パッドは双方向用となる。さらに、この担持体は隠れた開口のない連続する断面をもっているので、容易に押し出し成形あるいは型成形することができるようになる。当然のことながら、この担持体は、その断面において非連続な部分を設けることによって変更することかできる。たとえば、支持構造を変更するべく半径方向に延びる周方向溝あるいは非対称に配置された半径方向に延びる開口を設け、これによって性能特性を変更するようにすることもできる。

図３２に示されているように、この摩擦パッドは、複数の周方向に間隔配置された摩擦パッド支持面７３２を含んでいる。各摩擦パッド支持面７３２は、この摩擦パッド支持面７３２に対して連結された一対のほぼ半径方向に延びるビーム７４０を含む支持構造によって支持されている。第二のほぼ周方向の延びるビーム７４２が上記ビーム７４０のそれぞれを支持している。ビーム７４２はハウジングあるいは三次的な支持基根部７４４に、片持ち状の形態において連結されている。図３１および図３１Ａの摩擦パッドのような、単純なあり継ぎ状摩擦パッド１２０が示されている。もちろん、どのようなタイプの摩擦パッドを用いることもできる。しかしながら、この摩擦パッドを双方向用に維持するためには、パッド１２０は双方向的になっていなければならない。

図３２Ａは、図３２に示された摩擦パッドの部分の半径方向断面図である。この断面図において、摩擦パッド１２０と、摩擦パッド支持面７３２と、第一のビーム７４０とが表れている。

図３３は、本願発明によるあり継ぎ状ジャーナル摩擦パッド構造を示している。

図３２の摩擦パッドのように、図３３の摩擦パッドの担持体ｌＯは、比例的に大きな溝および孔によって形成されている。特に、周方向に等間隔に配置された半径方向に延びる溝は、周方向に間隔を開けられた複数の摩擦パッド支持面８３２を規定している。この摩擦パッド支持面８３２は、さらに、軸方向に延びる一対の周溝によって規定されており、この周溝は、円筒ブランクの平坦面から対称に延びている。これらは図３３Ｂおよび図３３Ｃに最もよく表れており、上記溝は参照番号８３４および８３５によって示されている。この担持体支持構造は、前述した構造上の特徴をもって規定され、かつ、周方向に間隔配置された対称的な複数の桟状の孔８３８と、周方向に間隔配置された複数の対称状に配置された深い孔８７３により規定されている。「隠れた」孔８３７，８３８の存在のために、この図３３の担持体構造は、押し出し成形することができず、かつ単純な二個の金型による型成形をすることもできない。すなわち容易に型成形をすることかできない。

図３３Ａに最もよく表れているように、上記の深い孔８３７は各摩擦パッドのための支持構造を規定するように上記軸方向の溝８３６を分断している。上記支持構造はさらに、円筒ブランクの外周から延びる周溝８３９によっても規定されている。

図３３、図３３Ａ１図３３Ｂおよび図３３０を参照すると、上述したような構造上の部材を設けると、摩擦パッド支持面８３２のための支持構造が得られるということが理解されよう。この支持構造は、パッドを直接的に支持するビーム８４０、すなわち、主支持構造と、二つの連続状ビーム８８２、すなわち三次支持構造と、孔８３７および８３８によって部分的に規定され、ビーム８４０を上記連続ビーム８８２に連結する複数のビーム、すなわち二次支持構造とを含んでいる。

図３３ないし図３３Ｃに示されている担持体の支持構造が主軸線８０６から延びるパッド中心線８０６Ａについて非対称となっているために、この支持構造は単方向用である。さらに、図３２の担持体ｌＯのように、この担持体は特に非常に小さな摩擦パッドがめられる応用によく適合する。なぜなら、この担持体を規定する比例的に大きな溝および孔は、よりたやすく製造できるからである。

あり継ぎ型の摩擦パッド１２０は互いに間隔をあけられて角度をつけられた二つの脚によって規定される支持部をもっている。その結果、このパッド１２０の中央領域が変形可能に支持されている。もちろん、他のタイプのあり継ぎ壓バッドを使用することもできる。

図１Ｏは、図ＩＦに示されたタイプの他の従前のガーリング設計によるシュータイブのブレーキに用いられる摩擦パッドあるいは摩擦シュー２１のためのビーム支持された支持部を表している。この支持部は、湾曲をつけられたパッド支持部２３とビーム状支持構造２７とを含んでいる。この支持構造は、主支持部２７１と、二次支持部２７２と、三次支持部２７３とを含んでいる。上記三次支持部２７３はあり継ぎ状の形態をもっており、その結果、図示されるような作動構造における対応する溝内に固定状に保持されることができるようになる。

上記支持部はまた、パッド支持部２３、そしてそれゆえに上記パッドあるいはンユー２１を、パッド表面上あるいはその近傍に位置する点周りに枢動するように、そしてブレーキドラムに向けであるいはこれから離れるようにバネ状に動くように支持するビーム状支持構造を規定している。

当然のことながら、この支持構造は、望まれる他の変形特性を達成するべく、本願を通して説明されている原理にしたがって修正することができる。

図３４、図３４Ａ、図３４Ｂ、図３４０１および図３４Ｄは、本願発明による円錐クラッチ装置において用いるためのパッド支持部を表している。この円錐クラッチ装置は、図ＩＢに示されているものと類似しており、かつ、第−軸に固定されたフライホイール３のリムの内周をとりまく雌伏円錐面と、複数のあり継ぎ状クラッチパッド１２０および担持体ｌＯを含む雄状部材を含んでいる。

図に表れているように、上記担持体は、パッド支持面９３２に連結されるとともに、部分的に非対称的に配置された開口９４２によって規定される一対のビーム状部材９４０を含む主支持構造を含んでいる。上記担持体の外側外周上に形成された流状周方向溝か一対の連続したビーム状要素９８２を含む三次支持構造を構成している。上記ビーム９４０を連続ビーム９８２に連結するためのビームおよび膜状体ネットワーク９６０を含む二次支持構造が、対称に配置された複数の大きな孔９４４を設けることにより、より小さな対称的に配置された孔９４６を設けることにより、そして、小さな非対称に配置された孔９４８を設けることによって規定されている。非対称に配置された孔９４８を設けることによって、この支持構造はより変形容易となり、かつ、これらの孔か設けられた方向においてバイアスされている。

円錐クラッチ装置に使用可能な類似した摩擦パッドが図３５、図３５Ａおよび図３５Ｂに示されている。この摩擦パッド支持部において、パッド表面１０３２ｐｓはやはり主軸線１００６に関して角度をつけられている。このようにパッド表面に角度をつけることにより、図３５の担持体は、雌伏表面の角度と対応する角度においてパッド２０を支持する。この実施例では、しかしながら、クラッチパッド２０は高摩擦材料でできた単純なコイン状パッドである。クラッチ接触面積を増大させるためには、おそらくはパッド支持面全体にわたって延びるクラッチパッドを用いることが、そして、上記パッド支持面を実質的に連続する面を形成するように延長することが望ましい。さらに、所望であれば、高摩擦材料でできたクラッチパッドを担持体とパッドとの一体構造を提供するべく担持部材１０に成形によって組み込みことができる。

前述した例は、様々な支持構造の形状および支持構造の修正が摩擦パッド支持部の変形特性にどのように影響を及ぼすかを説明している。通常の作動条件のもとて摩擦パッドの表面上の最適な温度分布を得るべく必要とされる特定の変形特性を達成するために、あるいは他の望まれる特性を達成するために、これらの形状および修正がどのような所望の手法によっても組み合わせることかできるということを理解するべきである。

図３５に示されるクラッチ構造においては、全てのビームが取付けられたクラッチ構造についていえるように、主たる目的は温度上昇の適正な分布を確実にするということである。したがって、本明細書に説明されているようにパッド支持面あるいはパッドそれ自体に荷重のもとて所望のように変形を起こすことは可能なのであるが、クラッチの場合においては、その支持構造の設計に対し、摩擦表面とこれが係合する相手表面との接触面に対して交差するバネ特性を簡便に提供し、かつ、上記摩擦表面がその表面上に位置する点周りに枢動じつるようになす、二とか期待されるのである。

図１７Ａないし図１７Ｃ１および、図１８Ａおよび図１８Ｂは、本願発明による多モードクラッチの構造の種々の形態を表している。図示されるとともに説明されている特定の例はクラッチであるが、変形パッド技術は後述するようにして、ブレーキの多モード作動を得るために用いることかできる。多モードのクラッチおよびブレーキ構造は、段階的に、クラッチ効果あるいはブレーキ効果を累増的に達成することか望まれる応用において有用である。

たとえば、ある場合には、わずかな減速をする場合のように、ゆるやかなブレーキ効果をもつのか望ましい。そして他の場合には、緊急事態のように急速なブレーキ効果を持たせることか望ましい。従前のブレーキでは、これら二つの事柄のそれぞれを十分に満足するのか困難である。このように、多くの動力ブレーキの応用において、純粋に操作者のフートペダルの制御によってゆるやかな制動を行うことは困難である。多モード型ブレーキパッド構造は、ブレーキトラムあるいはディスクに対する順次的な保合が起こり、操作者がフートペダルを操作するとブレーキ表面の接触面積か段階的に増大するようにブレーキパッドを支持することによって、このへにおける操作者への補助を提供するのである。同様に、あるクラッチの応用においては、特に高速での応用においては、クラッチ部材の次第的な、すなわち累増的な保合を生じさせることが望まれる。変形バットの技術を用いることによって、所望の場合に段階的な摩擦パッド係合を達成することか可能になる。

上記多モードのブレーキ構造およびクラッチ構造は、摩擦パッドの異なるセットか順次的な保合を行い、摩擦係合表面面積が段階的に増大する。最も簡単な例である摩擦板クラッチにおいては、パッドのセットが担持体に対して周方向に間隔配置される。この担持体か摩擦板に対して係合するべくこれに向かって押圧されると、上記パッドは上記押圧力に応じて異なるグループ毎にクラッチ係合してゆく。理論上、各パッドは異なる時点において接触していく。しかしながら、実際においては、はぼ四つまでのセットにパッドをグループ分けするのがよい。

一般的にいって、上記多モード摩擦パッドは２またはそれ以上の異なるタイプのパッドを含むとともに対向表面に対するパッドの各セットの異なる時点での接触を起こさせるための順次的な支持構造を含んでいることを除き、上記多モード構造は本願に説明されている単モート構造と同様である。一般的には、このような構造は、ブレーキバットあるいはクラッチパッドを係合するへき表面からの距離をわずかに違えて位置づけることによって達成される。そのための一つの方法としでは上記支持構造の設計および担持体の設計のみによって行うということである。選択的には、圧電水晶あるいは圧電ポリマーのような積極的に制御可能な「スマートな」材料を順次的保合を起こすべく用いることかできる。

本願発明の多モードクラッチは、係合するべき表面に対して最初に接触させられるパッドのセットを、上記表面に後に係合するべく設計されるパッドのセットよりも上記表面に対してわずかに近くなるようにして設計することかできる。したがって、当初時点ては、上記第一のパッドのセットのみか対向表面に係合する。

しかしながら、この第一のパッドのセットは、荷重が増大した場合に対向表面から離れて変位するように設計されるかまたはそのように設計された支持体上に取付けられる。したがって、担持体に対する圧力が上昇すると、上記第一のパッドのセットは係合するべき表面によって押し戻されるように動き、かつ次のパッドのセットか上記と同様に係合をする。このような過程は、「順次的係合」と呼ぶことができる。

パッドおよび担持体の構造的な設計を通じて上記の順次的保合を得るためには少なくとも二つの方法かある。第一は、パッドの支持構造自体を他のパッドが上記対向表面に係合するのを許容するに必要なだけ上記対向表面から離れる方向に変位するように設計するということである。選択的にあるいは上記に加えて、上記パッドの第一のセットを支持する担持体部分を他のパッドの保合を許容するへく対向表面から離れる方向に変位するように設計することもできる。

図１７Ａないし図’１７Ｃは、クラッチパッドの二つのセット２ＯＬおよび２０Ｈを含む多モードクラッチ構造を示している。第一のタイプの摩擦パッド支持部２ＯＬは、比較的変形容易となっており、したがって比較的軽いクラッチ係合を行うように設計されている。係合するへき相手表面に最初に接触するのはこの第一のパッドセットである。第二のタイプの摩擦パッド支持部２０Ｈは、比較的剛にできており、したがって上記第一のパッドセット２ＯＬと組み合わさって、大きなりラッチ荷重を与える。

図示された特定の例では、上記パッドの第一のセット２ＯＬは、図３Ｅおよび図３Ｆに示されるとともに上述したものと似たものとなっており、かつ、上記パッドの第二のセットは図３Ｃおよび図３Ｄに示されるとともに上述したものと似たものとなっている。もちろん、他のタイプのパッドを用いることもてきる。図１７Ａないし［Ｎ１７Ｃのクラッチにおいては、荷重の分化は、主として担持体ｌＯの設計を通して起こる。より具体的には、上記担持体は、連続する周状リング部１０６上に支持されたパッド支持部１０５に対してＬ記バッドの各セットか支持されるように設計されている。上記パッドの第二のセット２０Ｈに対しては、上記の連続する周状部分１０６は中実のベース１０８上に支持されている。しかしながら、上記パッドの第一のセット２ＯＬに対しては、上記連続ビーム１０６か非常に薄い膜状部１０７上に乗るようにして、上記ベース１０８には開口１０８ｏか設けられている。このような構造によって、上記パッドの第一のセント２０Ｌは図１７Ａに表れているようにパッドの第二のセット２０Ｈよりも垂直方向について格段に変形容易性をもっ担持体ｌｏ上の部分に支持されることになる。

したがって、このパッドの第一のセット２ＯＬに与えられる高負荷に応答１−、て、これら第一のパッドセットのための支持部は垂直方向下方に変形してこのパッドの第一のセット２ＯＬのパッド面か支持されるべき相手表面から離れる方向に変位するようになる。他方、パッドの第二のセット２０Ｈのための担持体上の支持部は、比較的剛となっており、上記のような恰好での変位は行わない。それ故に高負荷に応答して、パッドの双方のセットが対向表面に係合し、摩擦接触表面の実質的面積か著しく増大するのである。

上に示したように、パッドの第一のセット２ＯＬが係合するべき相手表面に対して最初に接触するのを確実にするためには、上記パッドの第一のセット２ＯＬが上記パッドの第二のセットのパッド表面よりもわずかに高く位置付けられたパッド表面をもつようにして、各パッドか配置される。この高さの相違は図１７に記号ＨＤとして示されている。このような高さの相違は、パッドの第二のセット２０Ｈのための担持体ｌＯ上の取付は孔をより深くするか、またはパッドの第一のセット２ＯＬを幾分高くするかのいずれかによって設けることができる。このような高さの相違（ＨＤ）の結果として、パッドの第一のセット２０Ｌの表面がパッドの第二のセット２０Ｈの表面よりも先に支持されるべき相手表面に接触することになる。このような設計条件に基づき、上記摩擦パッドおよび担持体支持構造が、上記パッドの第一のセットかそれ自体によって低トルク係合を行うことかてきるように設計される。

図１７Ｂは、担持体ｌＯの周囲における上記パッドの第一のセット２ＯＬおよび第二のセット２０Ｈの周方向配置を示している。この図に表れているように、パッドの各セットはクラッチの主軸線周りに周方向に間隔配置されている。このことは、一定のクラッチ効果を確実に得るために必要である。付加的なりラッチ段階を設けるべく付加的なパッドのセットを取付けることかできる。設けることかできるこのような付加的なパッドのセットの数を制限する主たる要素は、予期される荷重のもとて対向表面に独立的に係合する各セットにおいて適当な数のパッドを設けるべき必要性と、パッドおよびクラッチ全体の大きさを合理的なものに維持するという実際上の必要性である。

図１７Ｃは、上記パッドの第一のセット２ｏＬの位置において薄状の膜状支持部１０７を形成するべく担持体の底部に設けられる孔ｌｏ８の位置を示している。

図１８Ａおよび図１８Ｂは、パッドの構造の結果として順次的保合が起こるようになった選択的な構造を示している。具体的には、このクラッチ構造は二つのタイプのパッド２ＯＬおよび２０Ｈを含んでいる。第一のタイプのパッド２ＯＬは比較的変形容易性をもっており、カリ、比較的軽いクラッチ係合をするように設計されている。第二のタイプの摩擦パッド２０Ｈは比較的剛であり、力りいＦ記第−のパッドのセットとの組合せによって重いクラッチ係合をするように設計されている。図示された実施例において、第二のパッドのセット２０Ｈは、上述の図３０および図３Ｄに示されたタイプのパッドからなっており、そして、第一のパッドセット２ＯＬは、上述の図４Ｂおよび図４０に示されたものとほぼ同様のものである。当然のことながら、他の形態のパッドが所望により用いられうる。

担持体１０は上記パッドの各セット２ＯＬ、２０Ｈに対して本質的に同様の支持を提供する従前の担持体とすることができる。担持体１ｏ内に形成された通路１０９は後述される特定の目的のためのものであり、荷重分化を目的とするものではない。第一のタイプのパッド２ＯＬは、図１８Ａに示されているように、組立状態において高さの相違（ＨＤ）を与えるように第二のタイプのパッド２０Ｈよりも幾分背が高くなっている。順次的な保合を達成するためには、上記第一のパッドのセット２０Ｌは、所定の圧力が与えられたとき、このパッドが軸表面がら離れる方向に変位するとともに、第二のセットのパッド２０Ｈが保合を始めるように設計される。このようにするために、第一のパッドセット２ＯＬは、著しく変形性を高められた支持構造をもっている。すなわちこの支持構造には、円筒状の主支持部３７１と、薄い膜状をした二次支持部３７２と、円筒状をした脚状の三次支持部３７３とを含んでいる。当然のことなから、この構造は、著しく変形性を高められたパッド構造の一例にすぎない。本明細書に開示されている変形性もったパッド構造のどれをも採用することかできる。

図１８Ａおよび図１８Ｂに示された構造をとることによって、低負荷条件のもとて上記第一のパッド２ＯＬの表面が支持されるべき軸部に最初に接触する。これらのパッド２０Ｌの支持構造は低負荷作動条件のもとて適正なりラッチ係合をしつるように設計されている。高負荷のもとては、上記第一のパッドセット２０Ｌは第一と第二のパッドセットの双方が上記軸に対して保合状態となるように変位する。

図１８Ａおよび図１８Ｂはまた、この例では、第一のタイプのパッド２ＯＬに対して剛性を変更しつる可能性を示している。具体的には、上記パッド２ＯＬか担持体に取付けられると、支持部３７２および３７３の内壁と取付は孔の底面との間に内部室３７３ｃか形成される。この室には、パッドの剛性を変更するへく一連の流路１０９を介して流体源３からの流体か選択的に導入される。具体的には、上記室３７３ｃか圧力上昇させられた流体によって完全に満たされると、上記薄状の膜状部３７２か剛に支持され、上記パッド２０Ｌが格段に剛性を上げられて支持されることになる。他方、流体が上記室３７３から排出させられると、上記膜状部３７２は自由に変形できるようになり、パッド２０Ｌは軽く支持されるようになる。

本願発明のさらに他の側面によれば、上記部屋内に導入される流体は、電気変動流体的な（ｅｌｅｅｔｒｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ）　（ＥＲ）流体とすることができる。このＥＲ原流体、電場の存在において粘性が変化し、上記電場の強さに応じて自由流れ流体から実質的に固体形態の高粘性をもつ状態に即座に変化することができる。仮に上記の室３７３ｃかＥＲ原流体満たされていると、上記薄状の膜状部３７２のための支持の剛性をほとんど連続的に変化させることが可能となる。この方法により、上記パッド２ＯＬの剛性を、上記ＥＲ原流体自由流れ状態にあるときの緩衝機能をもった柔らかい支持のいずれかの状態から、上記ＥＲ原流体高い電場に影響されて固体として機能するときのきわめて剛な支持まで変化させることができる。

上記したように、二番目のタイプの順次的保合構造は、パッドおよびあるいはクラッチを「スマートな」構造として構成するという原理に基づいている。「スマートな」構造とは、周囲の条件を検出することかできて、しかもそれに基づいて特性を変更することができる構造のことである。一般的には、この「スマートな」構造は、三つのタイプの要素か組み合わさっている。すなわち、骨格的な支持要素と、センサ要素と、アクチュエータ要素である。これの要素のそれぞれの機能は、生物学的な各機能に匹敵する。構造的なあるいは骨格的な支持要素は、パッドあるいは担持体の骨組みあるいは骨格として機能し、かつ、一般的にはアルミニウム、鋼、青銅、セラミクス、プラスチックあるいは軽量複合材料のような構造的材料で形成される。上記センサ要素は、知覚神経系のように機能し、かつ、クラッチあるいはブレーキの適正な作動を表す温度、圧力あるいは他の物理的条件の変化を検知しかつモニタするように注文製作された材料で形成される。

最後に、アクチュエータ要素は、伸ばし、縮め、あるいは上記骨格的な支持系を物理的に変更するべくその他の物理的変化をなす筋肉系のように機能する。

本願発明の上記「スマートな」クラッチ構造およびブレーキ構造は、これまで説明してきたパッドと本質的に同様の構造的要素をもっている。上記センサ要素は、条件の変化によって物理的に変化する従前の電子的センサあるいは「スマートな」材料とすることができる。同様に、上記アクチュエータ要素は、その物理的特性を選択的に変更することができる従前の機械的あるいは電子的アクチュエータまたは「スマートな」材料とすることができる。圧電材料が上記アクチュエータ材料およびセンサ材料の双方として相応しい。特に、水晶およびある種のポリマーのような圧電材料は、圧力を受けると電圧を発生する。逆に、電場にさらされると伸長あるいは収縮する。したがって、パッド内の圧電センサに作用する圧力か電圧を発生させ、この電圧をアクチュエータ要素内の他の圧電材料に上記構造の剛性を上げあるいは下げるように電流を流すべく、アクチュエータに信号を送るために使用することができる。

「スマートな」構造におけるセンサ要素とアクチュエータ要素の双方に適したその他の材料として、テルフエノル（ＴＥＲＦＥＮＯＬ）がある。このテルフエノルは、鉄、テルビウムおよびジスブロシュムからなる新しい磁気ひずみ希土類合金のグループであり、磁場にさらされると非常に大きな寸法上の変化が生じる。

上記テルフエノルはどの材料よりも大きな磁気ひずみをもっており、使用されるプレストレスの量に依存してほんの５００−１０００の適当な磁場のみを必要とする。数マイクロ秒の間に１００ｍｍのロッド長さが０．２ｍｍ延びる。このような変化は、初期の磁気ひずみ材料の１０倍の大きさであり、圧電材料の２０倍にも及ぶ。テルフェノルは電流によって駆動され、かつ、望ましくない湾曲が起こる電気ひずみ材料と対比しても低い電圧で作動する。

上記テルフェノルは原子の力によってその形状を変え、かつ、２０００ｐｐｍのひずみをもって２００ＭＰａ　（２９０００ｐｓｉ）の機械インピーダンスまで作動することができる。テルフエノルは０−５ＫＨｚの低い周波数において機械エネルギを生成することにおいて他のどの材料よりも優れている。２０ＫＨｚに及ぶより高い周波数に対しては、渦電流による損失が考慮されねばならず、かつ、積層被覆が必要である。これは、単位体積あたり非常に大きなエネルギ（３０００Ｊ／ｍ”）を伝達する。電気エネルギから機械エネルギへの変換が、０．７より大きい磁気弾性結合率によって効率的におこる。

この材料の透磁率は低い（５−１０）。相対的透磁率は機械的応力によって変化する。このことはテルフエノルが著しく速い応答時間をもつセンサとしても使用できることを意味する。なぜなら、機械的な力が作用すると、電気エネルギを生成するからである。５００，０００に及ぶゲージ率と０．９８程に高い磁気弾性結合率をもってセンシングに応用するための、他のアモルファスな磁気弾性材料（鉄、シリコン、ボロン）が現在入手可能である。テルフエノルは、１００ｍｍのロッドに対して０−１５ＫＨｚの高い帯域幅をもっている。これは低周波数域でよく作動し、かつＩＫＨｚ以下の可聴周波数について理想的である。このことは、信号かさらに伝達され、その結果高い分解が生じることを意味する。この材料のヤング率、共振周波数、および音の伝達速度は磁気バイアスされた場を用いることによって広い範囲にわたって制御しつる。この材料か飽和させられた場合、ヤング率は当初の値の二倍に達する。

図１９ｃに幾分模式的に示された単純な構造は、「スマートな」クラッチパッドあるいはブレーキパッドである。このスマートなパッドは、双方が圧電材料でできたセンサ２３２とアクチュエータ２３３とを含んでおり、パッド２３の摩擦ライニング２２１に圧力がかかると、電圧がフィードバックアンプ（図示路）に供給されるようになっている。このフィードバックアンプはパルスを処理するとともにアクチュエータに電圧を送り、最適な性能に導くべく圧力分布をつるに必要な伸長または収縮をこのアクチュエータに起こさせる。最終的に、設計にしたがって、最適なブレーキ効果あるいはクラッチ効果と対応する所望の平衡状態が達成される。

他のタイプの「スマートな」構造もまた期待される。たとえば、温度、圧力、摩擦、あるいは最適な性能を表示する他の条件を検知する別々な物理センサをもって上記センサ要素とすることができる。これらの検知された条件は、中央処理装置（ＣＰＵ）に供給することかできる。この中央処理装置は次いで、上記アクチュエータに信号を提供する。このアクチュエータには、圧電材料、テルフエノル（ＴＥＲＦＥＮＯＬ）、ＥＲ流体、にッケルーチタニウム合金である）ニチノル（Ｎｉｔｉｎｏｌ）のような形状記憶合金、あるいはパッドの特性を変更するためのその他の「スマートな」材料または機械的アクチュエータが含まれる。

寸法的に変化しつる圧電材料およびテルフエノルのような「スマートな」材料はまた、保合位置と非保合位置間を選択的にパッドを動かせることによってブレーキあるいはクラッチを作動させるために用いることができる。このような構造は、多くのブレーキおよびクラッチの応用において手動で制御される構造に対して様々な利点を与える。中でも、正確なブレーキあるいはクラッチ効果を達成するように個々の独立したパッドのそれぞれを互いに独立して制御することができる。もちろん、このような装置は、順次的な保合を含むいかなる所望の結果をも達成するべく、実質的にどのような所望の手法によっても、ＣＰＵによって簡単に制御することができる。当然のことながら、［スマートな」摩擦パッド構造は、正確な制御を必要とする広い範囲の応用において用いることかできる。上に示唆したように、選択的な支持構造を設けるへく　「スマートな」パッドか用いられるべき場合、パッドの別々のセットか選択的に活動化および非活動化されつるようにして積極的に制御可能な要素か配置される。たとえば、上記パッドを、圧電要素あるいは機械的なアクチュエータ上に、それらが保合位置に「上昇させられ」、および非保合位置に「低下させられＪるようにして取付けることかできる。

あるいは、上記パッドを、保合を達成するべく硬化させるとともに非保合あるいはわずかな保合を行うへく軟化させるように設計することができる。

もちろん、積極的に制御可能なブレーキ構造およびパッド構造のための他の利用法かある。たとえば、本願発明のパッドおよび／または担持体は、検出された作動条件に応じて、動作不足状態を修正するべく調整されうる。より具体的には、本願発明のパッドおよび／または担持体は、パッド表面および／または支持体の変形特性を物理的に変更するための分離状の要素を含むことかできる。この分離上の要素は、ブレーキ性能あるいはクラッチ性能を表す信号を受け取る中央処理装ｆｔ（ＣＰＵ）によって制御することかできる。たとえば、センサが圧力分布、速度、トルク、減速度等のような物理的特性を検知することができる。上記センサからの信号はＣＰＵに伝達され、最適な性能を表す条件と比較される。もし、この実際に検出された条件と上記最適な性能を表す条件との間に実質的にずれか存在すると、ＣＰＵは検出された条件を強制的に変更するべく、上記パッドあるいは担持体支持構造のバンド表面および／または変形特性を物理的に調整するための手段に信号を送る。選択的にあるいは付加的に、上記ＣＰＵは、［ブレーキ力を上げよ」あるいは［クラッチ係合を解け」のような手動入力指令に応答するようにすることもてきる。このような指令か受け取られると、ＣＰＵは所望の結果を得るべく所定のルーチンを実行する。

パッドあるいは担持体特性を物理的に変更するために様々な手段を用いることかできる。たとえば、支持構造の緩衝特性を変更するために油圧流体を強制的に緩衝室（これについては後述）に導入することかできる。あるいは、上記支持構造の変形特性を物理的に変更するために機械的なロッドあるいはジャ、ｙキねじを支持構造に接触させることかできる。これらの手段は、電気的に制御することかできる。

検出された作動条件に応答してパッドおよび担持体性能を物理的に調整するために多くの手段が用いられ得るのであるが、現在のところ、そのような最適な手段は、１またはそれ以上の圧電要素を上記支持構造内の空間、あるいは上記支持構造とパッドとの間に設けることであると思われる。このような場合に圧電要素を設けることは、パッド形状および方向を積極的に制御あるいは調整し、かつ、上記支持構造の変形特性に影響を与えることを可能とする。もちろん、テルフェノルのような磁気ひずみ希土類合金で形成された要素あるいはＥＲ流体のポケットを用いることによって同様の結果を得ることができる。したがって、後の説明においては特に圧電要素に言及しているが、他の「スマートな」材料を本質的に同様の手法において用いることができるということを理解するべきであろう。上記したようにある種の結晶材料およびセラミック材料に電流を流すと、機械的な伸長力か生成されるということか知られている。与えられる電圧か変化すると、上記結晶またはセラミック材料は厚み方向の振動を行う。しかしなから、直流電流か定常的に供給される場合には、厚みにおける変化は起こらない。このように、ある種の材料は、電圧によってその寸法を変更することができるということか知られている。これらの圧電材料の中で存力なものとしては、水晶、様々なポリマー、ロッシェル塩（カリウム、ナトリウム酒石酸塩）、適正に分極されたチタン酸バリウム、リン酸二水素アンモニウム、通常筒、あるいはある種のセラミックがある。圧電効果を示す全ての材料のうちで、安定性、高出力、極端な温度または湿気に対する非感応性、および所望の形状への成形性のような望ましい特性の全てをもつものはない。ロッシェル塩は最も高い出力を得ることかできるが、湿気および空気からの保護が必要であるし、４５℃（１１５°Ｆ）超えての使用か不可能である。水晶は疑いもなく最も安定しているが、その出力は低い。ブレーキおよびクラッチでの使用については、ポリマーおよびセラミックの圧電材料が最も適当であると思われる。

上記圧電要素は本願発明のパッドおよび／または担持体のいずれの空間内に配置することもできる。しかしなから、支持構造内あるいはバネか組み込まれた担持内、または支持構造とパッドとの間への圧電素子の配置の便利性は、通常、上記支持構造とパッドとの間あるいは上記支持構造内の空間に依存する。本明細畜に説明されているパッドおよび担持体は様々な内部空間をもっているため、そしてこのような空間の実際の寸法は担持体およびパッドの寸法に依存しているため、圧電的に制御される構造において使用するだめの後述の様々なものからのバットあるいは担持体の選択は、とりわけ、使用されるべきブレーキあるいはクラッチの寸法（直径）に依存する。

担持体支持構造あるいはパッド支持構造における開口が比例的に大きくなっている、比較大きなブレーキ構造あるいはクラッチ構造については、比較的小さな開口が適当である。他方、比例的に非常に小さな内部空間をもつ、非常に小さな担持体あるいは摩擦パッドについては、比較的大きな開口をもつパッドかより適当である。圧電要素の寸法か支持構造要素自体の寸法に近づくと、摩擦パッド構造全体に対する圧電要素の効果が比例的に大きくなるということを銘記しておく必要かある。通常の環境のもとでは、圧電要素は摩擦パッドの変形特性に小さな修正を与えることのみが意図される。なぜなら、摩擦パッドは、圧電要素がない場合でさえ完全に機能するように設計されるからである。このように、図３２の担持体の支持構造内の空間に圧電素子を充填することにより、この支持構造の基本的特性を、変形タイプの支持体から圧電的に制御される支持体に変更することがてきる。あるケースにおいてはこのことか望ましい場合がある。たとえば、ブレーキあるいはクラッチを係合させ、あるいは保合を解くために圧電要素の使用か望ましい場合である。

図２５および図３１は、担持体支持構造内、および支持構造と摩擦パッド２０との間に配置された圧電要素１００を含むことかできる摩擦パッド支持部を示している。電気的リード（図示路）か上記圧電要素のそれぞれに接続されている。

上記電気リードに対する電流の供給は、制御装置によって制御される。好ましくは、この制御装置は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含み、この中央処理装置は、パッド表面上の圧力分布あるいは温度分布をモニタするセンサから得られる信号に応答して、あるいは、手動で入力される信号に応答して上記圧電素子の全てを制御する。

本願発明の摩擦パッド内の圧電要素１００を制御する制御装置の一つの例は、パッド表面上の温度分布あるいは圧力分布を表す条件をモニタする様々なセンサからの入力信号を受け取るＣＰＵを含んでいる。たとえば、このＣＰＵは、上記摩擦表面における様々な位置のロードセルからの信号、速度センサからの信号等を受け取ることができる。このようなセンサのそれぞれから受け取られた信号は次に適正な温度分布あるいは圧力分布を表す読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）内にストアされた値と比較される。あるいは選択的に、圧力分布は、上記の信号から直接的に計算することかできる。検出された条件が適正範囲外にあることがゎがると、適正な修正値を決定するべく診断解析か実行される。このような診断解析の結果として、圧電素子を負荷するへきかの決定、およびこれを負荷するべき程度の決定か行われる。

上述したように、図２５の摩擦パッドは、この摩擦パッド支持表面１３２の下方への変形量を選択的かつ正確に制御することかできるように、担持体構造内に配置された圧電要素１００を含んでいる。この特定の例において、圧電要素が単一の機能、すなわち摩擦パッド支持構造の下方への変形を制御する機能をもつように上記圧電要素１００か摩擦パッドのそれぞれに対して共通の位置に設けられている。このような構造を使用する場合、圧電要素が一定の圧力分布あるいは温度分布を達成するべく補償するようにして、パッド２０の内端縁をその外側縁よりもわずかに高く配置することが望まれる。当然のことながら、所望であれば、他の目的のために付加的な圧電要素１００を他の位置に設けることかできる。やはり、この圧電要素はこれに連結されたリード（図示路）をもっており、がっ、このリードへの電流は、上述したタイプの中央処理装置によって制御される。

図３１の円錐クラッチの摩擦パッド支持構造には、検知された作動条件にしたがって圧力分布あるいは温度分布を選択的に調整することができるように、選択的な領域に配置された圧電要素１００を含むことができる。やはり、リートかこの圧電要素１００に接続され、この電気リードを介した圧電要素への電流流れは上述したタイプのものとじつる制御装置によって制御される。なおこの圧電要素への電流流れは、手動で操作される電気的制御装置によって制御することかできるということにも留意するべきである。しかしながら、よりよい結果は、中央処理装置を用いることによって得られると思われる。

多モードクラッチ構造とする目的のために、「スマートな」摩擦パッド支持構造を二つの方法において用いることかできる。その第一は「スマートな」構造をもつ摩擦パッドのただ一つのセットのみを含むようにクラッチを設計することができる。この場合、上記構造の変形特性は異なる作動モードの要件に適合するべく変化することができる。選択的に、係合するへき軸部あるいはロータ部に向けて押し、あるいは離れる方向に押すことによって選択された摩擦パッドのセットを活動化させあるいは非活動化させるべく、積極的に制御可能な材料を用いることかできる。このようにすると、円滑な保合か可能となる。

図１９Ａは、位置決め突起１０２を含む取付は孔ｌＯ１をもつ担持体１０の部分的な平面図を示している。上記位置決め突起１０２は、二つの電気リードＥＬ、およびＥＬ、を含んでいる。このような担持体部材は、圧電材料、ＥＲ原流体形状記憶合金、あるいはその他の「スマートな」材料からあるいはこれらの材料へ電気を運ぶ目的のために摩擦パッドあるいは支持構造につなかる電気リードを必要とする［スマートな」装置内に用いることかできる。

図１９Ｂは、上記のような担持体において用いることができる摩擦パッド２０の例を示している。具体的には、この摩擦パッド２０は、図３０および図３Ｄに示され、かつ上述した摩擦パッドに近似している。しかしながら、このパッド部２３は、実際上のパッド作動表面となる高摩擦材料のパッド挿入体ＰＩを含んでいる。これに加えて、ドック・レッグあるいは三次支持部３７３にノツチか形成されていて、担持体ｌＯに上記摩擦パッド２０を取付けることができるようになっている。上記摩擦パッド２０が図１９Ａの担持体ｌＯに組み付けられると、上記リードＥＬ、およびＥ　Ｌ　ｔとの電気的な接触をするように、上記ノツチに隣接して、電気的リード２７ＳＥＬか形成されている。上記摩擦材料の挿入体ＰＩ近傍の上記摩擦パッド部２３に「スマートな」材料が用いられる場合には、上記電気リード２７３ＥＬは上記パッド挿入体ＰＩまで延びるようになる。もちろん、「スマートな」材料を上記パッド表面ではなく、上記支持構造内に設けることもできる。もしそのようにする場合、上記電気リードがかかる位置に電流を供給する。

電流が上記パッド挿入体に供給されるとパッド挿入体の形状が圧力分布あるいは温度分布を調整するべく変化するように、図１９Ｂに示されるパッド挿入体Ｐ■ は、圧電材料の層を含むことかできるし、あるいは高摩擦材料と圧電材料の幾つかのタイプとの複合物とすることかできる。

上述したように、図１９Ｃは、　「スマートな」パッド構造を示している。

図１９Ｄは、調整可能な剛性をもつモジュール状の支持構造部品を表している。

具体的には、この支持構造の骨格部は薄状をしたチューブ状の主支持部３７１と、薄状をした膜状の二次支持部３７２と、周方向に延びるビーム状の三次支持部３７３とを含んでいる。この支持構造の両端部にはコネクタ部３０および４０が形成されており、ねじ４０を介して担持体に受入れられるとともに、ねじ３０を介して摩擦パッド部を受け入れることができるようになっている。

上記骨格部３７１，３７２は、それが比較的薄状となっているために、通常、変形性をもっている。しかしながら、この支持構造の内部は水密状となっており、ＥＲ原流体内包するべくシールされている。ＥＲ原流体流体状態をとるときにおいては、このＥＲ原流体圧縮することができず、そのためにこのＥＲ原流体軟化させられてはいるが、支持構造の変形を阻止することができない。上記ＥＲ原流体軟化効果、すなわち上記支持構造の剛性が非常に変形容易な支持構造からきわめて剛な支持構造へと選択的に変更できるようにして、種々の大きさの電流を上記ＥＲ原流体選択的に供給するべ（電気リードＥＬが設けられている。楔の質を表す選択された条件を検知するセンサに応答して、上記の電流の供給が制御されつる。図１９Ｃに示されているようなセンサ、あるいはその他の適当なセンサ類がかかる目的のために用いられる。

図１９Ｅは、「スマートな」担持体構造１０を示している。この担持体１０には複数のパッド取付は孔１０１が含まれている。上記パッド取付は孔１０１のそれぞれについての支持は、薄状のパッド支持表面１０Ｐｓである。各パッド支持表面１ｏｐｓのすぐ下方は、ＥＲ流体１０Ｆで満たされた水密室となっている。

上記流体で満たされた室に電流を供給できるように電気的リードＥＬが設けられている。流体が上記パッド２０の動きを軟化させることができるような手法によって上記パッドが支持表面１０ＰＳ上に配置されている。上述した方法によって、上記パッド支持表面１０Ｐｓの剛性を非常に変形容易な表面からきわめて剛な表面へと選択的に変更するべく電流を与えることかできる。やはり、この電流の供給は、楔の質を表す物理的条件を検知するセンサ類に応答して制御することができる。

図１９Ｆは、本願発明による［スマートな」摩擦パッドを示している。この摩擦パッドには、ねじ状突起を含む骨格部が備わっており、本願発明のモジュール構造によって支持構造内に取付けることができるようになっている。加えて、図１９Ｆの断面図示部に表れているように、上記摩擦パッドはＥＲ流体２３Ｆと複合材料との交互配置された層を含んでいる。電圧が負荷されると、上記ＥＲ流体中の分子が再整列させられ、この流体をほとんど固体のような開状態にする。上記の各層がフィードバック装置によって制御されると、楔の質を表す検知された条件に応答して摩擦パッドの剛性を微調整することが可能となる。所望によって、上記摩擦パッドの個々の部分への電流供給を個別に制御することができ、摩擦パッドのあらゆる支持の部分を正確に制御することができるようになる。

摩擦パッド支持部にあらかじめバイアスされた摩擦パッドを用いる場合には、このパッドが荷重もとて適正に変形するようにして確実にこの摩擦パッドを適正配置できるように、パッドが担持体内に正確に位置づけられることが重要である。

このようなパッドの正確な位置づけはまた、積極的に制御可能な摩擦パッド構造において重要である。なぜなら、変形が起こる位置が固定されていなければならないからである。

図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃおよび図６Ｄは、本願発明の他の側面を表しており、これにより、上記摩擦パッド２０を担持体ｌＯ内に正確に位置づけることができる。図６Ａおよび図６Ｂにおいて、担持体１０には上記摩擦パッド２０を受け入れるために設けられた孔１０１内に非対称的に配置された位置決めピン１０２が設けられている。この位置決めピン１０２は、摩擦パッド支持構造内に非対称に配置された開口の一つ（あるいは摩擦パッドのいずれかの位置に設けられた同種の開口に）受入れられることができ、この担持体ｌＯの上記孔内に上記摩擦パッドを正確に位置づけることができる。代替構造か図６０および図６Ｄに表されている。この構造では、位置決め凸部１０２か上記孔１０１の内壁から延びており、分離状の位置決めピンに代えて用いられる。この位置決め凸部は本願発明のとの摩擦パッドのドッグ・レッグあるいは三次支持部に形成される対応ノツチに受け入れられることもできる。このような位置決めピンあるいは凸部を設けることにより、上記あらかじめバイアスされる摩擦パッドは、上記孔内に取付けられる場合に強制的に適正に位置決めされる。上記位置決めピンあるいは凸部が用いられる場合には、担持体に対して上記摩擦パッドを回転する必要のないコネクタのみが用いられることを理解するべきである。したがって、図１２Ｂおよび図１２Ｃに示されている圧接取付は材あるいはコネクタが使用可能であるが、ねじは使用することができない。

図７ないし図９は、本願発明の摩擦構造によって得ることができるモジュール性を表している。より具体的には、これらの図は、異なる標準部品を単に用いることによって達成することができる摩擦パッド形状の種々の可能性を表している。

すでに説明したように、いずれの標準的な摩擦パッド支持部も、どの標準的な摩擦パッド部とも組み合わせることができる。

図７では、複数の円形をした摩擦パッド２０が担持体１０内に周方向に間隔配置されている。パッド部が上記支持部と一体的に機械加工される場合に円形のパッド支持部を形成することがより容易であるために、このような円形部分が採用される。しかしながら、ある場合において、そのことがコストを上昇させずに可能であるならば、非円形の摩擦パッドを用いるのが望ましい。このことは、本願発明の他の側面によってなすことができる。

上記摩擦パッド部がその支持部とは別々に形成される場合には、パッドの形状の選択において製造の困難性を心配する必要はない。なぜなら、どのパッド形状であっても、容易に製造しうるからである。たとえば、図８に示されるもののような楔形状の摩擦パッド２０を用いることによって、より大きなパッド表面が設けられ、これにより、摩擦接触面積が増大する。このように、円形の摩擦パッドに加えて標準の楔形の摩擦パッドを提供するのが望ましい場合がある。これに加えて、組み付けられた場合にほとんど連続的な摩擦表面を得ることができるような大きさの摩擦パッド部を提供することが通常望ましい。たとえば、隣どうしの摩擦パッドの縁がほとんど接触状態となるように上記パッドを寸法づけることがてきる。

いくつかの例において、複数の分離状パッドではなく、単一の連続する摩擦リングを設けることか望ましい場合かある。図９Ａおよび図９Ｂは、連続状ではあるか複数の凹まされた部分３１０と複数のパッド部３２０とを含む上記のような摩擦リングの一つを表している。上記凹みか設けられた部分３１０と上記パッド３２０とを対称的に配置することにより、この摩擦リングは分離状の摩擦パッドをもつ摩擦部材と多くの部分同様に機能する。当然のことなから、このような連続状の部材３００は、たとえば支持構造の剛性を高め、かつ、個々のパッドの変位を禁止していることにより、性能に影響を与える。このような影響は、上記凹みを設けた部分を非常に薄くすることによって最小とすることができる。標準的な担持体および複数のパッド支持部とともに用いる場合には、上記連続状の部材３００には上記摩擦パッド支持部の数と対応する数のパッド支持部受入れ部材をもたねばならず、かつ、この連続状部材に適合することができる圧接固定あるいはスナップ固定、またはその他の取り外し可能に固定する手段によって上記のパッド支持部に対して固定されねばならない。このような連続状部材を用いることは、上記摩擦パッド面を正確に位置づけることの助けになり、かつ、所望のように圧力分布あるいは温度分布を一定化するための助けになる。

図１１Ａは、本願発明によって意図されたモジュール状の摩擦パッド構造において用いるためのモジュール状摩擦パッド支持部の一つの形態を表している。特に、図１１Ａは、図４Ａないし図４Ｅ、および、図５人ないし図５Ｅに表されている一体型摩擦パッドに基づいたモジュール状摩擦パッドを構成するのに用いることができる摩擦パッド支持部を表している。図１１Ａに示されているように、この支持部には、主支持部の上方のねじか設けられた部分３０と、三次支持部のねじか設けられた延長部４０とが含まれている。これら二つのねじが設けられた部分３０．４０は、パッド部および担持体部材の対応するねじ孔にそれぞれ受け入れられることができる。このようにして、図１１Ａに示されているモジュール構造は、担持体およびパッドに対して取り外し可能に固定されるように適合されている。もちろん、とのような公知の補助的なコネクタを用いることもできる。

図１１Ｂは、ねじか付けられた上部３０と、三次支持部材のねじかつけられた延長部４０とをもつモジュール状摩擦パッド支持部の他の形態を示している。この摩擦パッドの実際状の支持部２７は、図２、図３Ａおよび図３Ｂに示されたような摩擦パッドをモジュール形態において構成するへ（用いることかできるタイプのものである。やはり、とのような公知の補助的コネクタを用いることもてきる。

図１１Ａおよび図１１Ｂに示されているモジュール構造には比較的広げられたねじ付きの接続構造を含んでいるが、他のタイプのモジュール部品あるいは接続も可能である。図１２Ａないし図１２Ｆは、そのような各種の部品および接続構造を表している。具体的には、図１２Ａは、図１１Ａに示されるタイプのモジュール状支持部の上部を表しており、図ＩＡに示されている広幅のねじ部材に代え、ねじ軸か設けられている。当然のことながら、このようなねじ軸は、図１１Ａおよび図１１Ｂに表された広幅のねじ付き部材の代替として設けることができる。

図１２Ｂおよび図１２Ｃは、スプラインが設けられたスナップ式の固定部材を表しており、これは、図１２Ａに示されたねじ付きの部材の代替として用いることかできる。もちろん、このコネクタの雄状部分は、上記支持構造ではな（、上記パッドに設けることかできる。そのような構造の例が図１２Ｄおよび図１２Ｆに示されている。すなわち、図１２Ｅは、雌伏の接続部をもつ支持構造を示している。図１２Ｄはさらに、（一般的には金属の）一つの材料で形成された構造状ベースと、（一般的にはゴムあるいはポリマー等の）他のタイプの材料で上記ベース上に型成形されたキャップ部材との複合パッドを示している。図１２Ｆは、摩擦パッドのその余の部分とは異なる材料でできた別体のパッド挿入体ＰＩを含む摩擦パッドを表している。もちろん、上記パッド挿入体ＰＩの外側表面は高摩擦材料てできている。事実上、このパッド挿入体の全体は、高摩擦材料で造ることかできる。このような方法において、上記摩擦材料は容易に取り替え可能なノくラド形態となっている。このパッド挿入体はまた、高性能摩擦材料の層、および、圧電水晶あるいはポリマー材料のようないくつかの積極的に制御可能な「スマートな材料」による層あるいは部分を含むことかできる。

図示された構造に加え、他の可能性ある構造には、レバー口・ツク、カム口・ツク、捩しりロック、あるいはどのような公知の取り外し可能な固定手段をも含まれる。

さらに、具体的に図示はしていないが、ある例においては、モジュール部品は、たとえば、圧着、接着、溶接あるいはその他の公知の構造によって互いに取り外し不能に固定することもできる。

（以下、余白）ＦＩＧ、１ＦＩＧ、　ＩＡＦＩＧ、　１０ＦＩＧ、　ＩＥＦＩＧ、　３０　ＦＩＧ、　３ＤＦＩＧ、４ＡＦＩＧ、　４ＧＦＩＧ、　５ＡＦＩＧ、　５ＢＦＩＧ、　５ＤＦｊＧ、　５ＥＦＩＧ、６ＢＦＩＧ、７ＦｆＧ、６Ｇ鼾さ１．−１−へＦＩＧ、　６ＤＦＩＧ、　８ＦＩＧ、　９ＡＦＩＧ、９ＢＦＩＧ、１１ＡＦＩＧ、１１ＢＦＩＧ、　１２ＥＦＩＧ、　１３Ａ　ＦＩＧ、　１３８ＦＩＧ、　１４ＡＦＩＧ、１４ＢＦＩＧ、　１５ＡＦＩＧ、　１６ＡＦＩＧ、１６ＢＦＩＧ、　１７ＡＦＩＧ、　１７８　ＦＩＧ、　１７ＣＦＩＧ、　１８ＡＦＩＧ、　１８ＢＦＩＧ、　１９ＢＦＩＧ、１９ＣＦＩＧ、　１９ＦＦＩＧ、２０ＡＦＩＧ、　２０８　ＦＩＧ、　２０ＧＦＩＧ、　２００　ＦＩＧ、　２０ＥＦＩＧ、　２１ＦＩＧ、　２２ＦＩＧ、２３ＦＩＧ、２４ＦＩＧ、２５ＦＩＧ、２６ＦＩＧ、　２９ＦＩＧ、３１ＦＩＧ、　３２ＦＩＧ、　３３ＦＩＧ、　３３Ｃ４ＡＦｒＧ、３４ＦＩＧ・３４ＡＦＩＧ、　３４ＢＦＩＧ、　３４ＣＦＩＧ、　３４ＤＦＩＧ、３５４　ＦＩＧ、３５Ｂ国際調査報告　ｉ二ニー薯

Claims

【特許請求の範囲】

１．摩擦要素が相対的に動く相手表面に係合するように適合されている摩擦係合装置において用いるためのモジュール伏摩擦要素であって、上記摩擦要素は、担持体部材であって、この担持体部材はこれに形成された複数の開口をもっており、この開口は、所定の軸周りに間隔配置されているもの、上記担持体の上記開口内に固定されている複数の摩擦パッドであって、この摩擦パッドのそれぞれは高摩擦材料でできたパッド表面をもつパッド部と、このパッド部を支持する支持部とを含んでおり、上記パッド部は上記支持部の一つの部分に固定されているとともに、上記支持部の他の部分が上記複数の開口の一つに固定されているもの、を含み、かつ、上記摩擦パッドのそれぞれの上記支持部は、荷重のもとで係合するべく相手表面に対して上記摩擦パッドが変位するように設計されている、モジュール状摩擦要素。
２．各パッド部は上記支持部にねじ付け可能に固定されている、請求項１の摩擦要素。
３．各パッド部はスプライン・ロック伏の接続手段によって上記支持部に対して取り外し可能に固定されている、請求項１の摩擦要素。
４．上記摩擦要素が非係合状態にあるとき、上記摩擦パッドの全てのパッド表面が実質的に同一平面内に存在し、上記平面は、係合するべき相手表面の平面と実質的に平行である、請求項１の摩擦要素。
５．上記パッド部は異なる材料でできた二つの別々の部分を含んでおり、少なくとも一つの部分は上記支持部と異なる材料でできている、請求項１の摩擦要素。
６．上記パッド表面は非円形をしており、かつ、位置決め突起が上記パッド部と上記支持部の一方に設けられており、上記パッド部と上記支持部の他方には上記突起を受け入れる突起受入れ開口が設けられていて、上記非円形の摩擦パッドを上記支持部に対して正確に位置づけできるようになっている、請求項１の摩擦要素。
７．位置決め突起が上記摩擦パッド支持部と上記担持体の一方に設けられており、かつ、上記パッド部と上記支持部の他方は上記突起を受け入れるための突起受入れ開口を含んでいて、上記支持部を上記担持体部材に対して正確に位置決めできるようになっている、請求項１の摩擦要素。
８．上記摩擦パッド支持部は、上記担持体にねじ込み可能に連結される、請求項１の摩擦要素。
９．各摩擦パッドの上記支持部は、スプライン・ロック式の接続手段を介して上記担持体に連続される、請求項１の摩擦要素。
１０．上記複数の摩擦パッドの少なくとも幾つかの上記支持部は、主支持部と、二次支持部と、三次支持部とを含んでおり、これら各支持部が総合して上記パッド部を６自由度で動くように支持している、請求項１の摩擦要素。
１１．各摩擦パッドの上記支持部は、連続する膜状部を含んでいる、請求項１の摩擦要素。
１２．上記支持構造が他の方向よりも一の方向においてより変形容易となるように、少なくとも一つの開口が上記膜状部に設けられている、請求項１１の摩擦要素。
１３．上記主支持部は、中実の円筒状ビーム部材を含んでいる、請求項１０の摩擦要素。
１４．上記主支持部は、中空の円筒チューブ状部分を含んでいる、請求項１０の摩擦要素。
１５．上記三次支持部は、連続する環状フランジを含んでいる、請求項１０の摩擦要素。
１６．上記二次支持部は膜状部を含んでいる、請求項１０の摩擦要素。
１７．上記支持構造が他の方向よりも一の方向についてより変形容易であり、これによって所定の方向にあらかじめバイアスされるようにして、少なくとも一つの開口が上記二次支持部の膜状部に非対称的に設けられている、請求項１６の摩擦要素。
１８．上記摩擦パッドが所定の方向にあらかじめバイアスされている、請求項１の摩擦要素。
１９．上記担持体と上記摩擦パッド支持部の一方に形成された位置決めピンと、上記担持体と上記摩擦パッド支持部の他方に形成されたピン受入れ開口とをさらに含んでおり、上記摩擦パッドを上記担持体内で方向づけるように、上記位置決めピンが上記ピン受入れ開口内に受容されている、請求項１８の摩擦要素。
２０．上記摩擦パッドが所定の方向にあらかじめ負荷されるように、上記支持構造が非対称となっている、請求項１の摩擦要素。
２１．上記非対称的な摩擦パッドのそれぞれを上記担持体内で正確に方向づけるための位置決め手段をさらに含んでいる、請求項２０の摩擦要素。
２２．上記主支持構造は上記摩擦パッドの幾何学中心において上記摩擦パッドを支持する脚状部材を含んでおり、上記脚状部材は、上記主支持構造と上記二次支持構造との接合部に対応して、下部において非対称に下切り込みされており、上記二次支持構造は、上記摩擦パッドの面と実質的に平行な面内に存在する連続状膜状部を含んでおり、所定の方向のおいてこの膜状部をあらかじめバイアスするために、この膜状部に少なくとも一つの開口が形成されており、上記三次支持部は、上記二次支持部から延びるとともに上記摩擦パッドから離れる方向に延びる環状のフランジを含んでおり、上記摩擦パッドのそれぞれの上記支持部は、荷重のもとで上記パッド部の上記パッド表面をして、係合するべく相手表面に対して動かせるように変位するべく適合されている、請求項１０の摩擦要素。
２３．上記支持部は、広幅ベースと細幅端部とをもつ円錐台状部分をもっており、上記細幅端部が上記パッド部に固定されている、請求項１の摩擦要素。
２４．上記支持部は上記パッド部に対して取り外し可能に固定されている、請求項２３の摩擦要素。
２５．上記支持部は上記担持体に対して取り外し可能に固定されている、請求項２３の摩擦要素。
２６．上記摩擦パッドの少なくとも幾つかの上記支持部は、さらに、上記円錐台状部分のベースに接続される膜状部分と、上記膜状部分に連結される環状線とを含んでいる、請求項２３の摩擦要素。
２７．上記パッド部は、摩擦ライニングと、異なる材料でできた少なくとも二つの区別可能な部分とを含んでいる、請求項２３の摩擦要素。
２８．上記材料の一つは圧電材料である、請求項２７の摩擦パッド。
２９．上記担持体は複数の開口が形成された変形可能な担持体であり、これにおいて上記摩擦パッドが所定の方向に変位するように柔軟に支持されている、請求項２３の摩擦パッド。
３０．摩擦要素が相対的に運動する表面に係合するように適合された摩擦係合装置において使用される摩擦要素であって、上記摩擦パッドは、複数の摩擦パッド支持部が固定されるとともに上記摩擦パッド支持部が所定の軸周りに対称に配置されている担持体と、第一の側部と第二の側部をもつとともに上記第一の側部上の摩擦ライニングが第二の側部上の複数の摩擦パッド支持部によって支持されている連続するリングとを含んでおり、これにおいて、上記摩擦パッドリングの上記第一の側部は、さらに、摩擦ライニングをその上にもつとともに溝が形成されていない複数のパッド部を規定する周方向に間隔配置された複数の凹溝をさらに含んでいる、摩擦要素。
３１．摩擦要素が回転軸部を支持するための相対的に運動する円錐表面に係合するべく適合された、円錐圧接係合装置において用いるための摩擦要素であって、上記摩擦要素は、担持体であって、これに形成された複数の間隔配置されたあり継ぎ伏の溝をもつものと、複数の摩擦パッドであって、各摩擦パッドはパッド部とパッド支持部とを含み、上記パッド部は円錐の一部のように形成されたパッド表面をもち、上記パッド表面は摩擦ライニングをもち、上記パッド支持部は上記担持体のあり継ぎ状部と対応する少なくとも一つのあり継ぎ状部をもっていて、上記摩擦パッドのあり継ぎ状部を上記担持体に形成された上記あり継ぎ部にスライドさせることによって、上記摩擦パッドを上記担持体に取付けることができるようになっているもの、を含んでおり、これにおいて、上記摩擦パッドの各パッド部が円錐状の摩擦表面を規定するように、上記あり継ぎ状溝のそれぞれに各摩擦パッドが取付けられる、摩擦要素。
３２．上記摩擦パッドのそれぞれの上記支持部は上記摩擦パッドの上記パッド部を柔軟に支持しており、支持されるべき軸部の回転によって起こされる摩擦圧縮の作用のもとで、上記パッド部が磨耗を低減するように上記パッドの表面に温度上昇が分配されるべく上記パッドを方向づけるように変位するようになっている、請求項３１の摩擦要素。
３３．上記摩擦パッドのそれぞれの上記支持部は主支持部と二次支持部と三次支持部とを含んでおり、上記主支持部は上記パッド部に連結される一端部と、上記二次支持部に連結される第二の端部をもっており、上記三次支持部は上記担持体に取付けられるあり継ぎ状部と、上記二次支持部に連結される端部とをもっている、請求項３２の摩擦要素。
３４．上記担持体は上記摩擦パッドのそれぞれのための柔軟な支持を提供している、請求項３１の摩擦要素。
３５．上記柔軟な支持は、上記摩擦パッドのそれぞれについてビームが取付けられたパッド支持面によって提供されており、上記のビームが取付けられたパッド支持面は、主支持部と二次支持部と三次支持部とを含む支持構造によって支持されている、請求項３２の摩擦要素。
３６．二またはそれ以上の異なるモードにおいて相対的に運動する表面に係合する多モード摩擦要素であって、この多モード摩擦パッドは、複数の開口が形成された担持体と、摩擦パッドの複数のセットとを含んでおり、上記摩擦パッドの各セットは、パッド部と支持部とを含む摩擦パッドからなっており、上記各セットの摩擦パッドは、上記各摩擦パッドのパッド部が上記支持部と上記担持体とによって支持されるように上記担持体内の開口内に取付けられており、上記摩擦パッドの各セットの摩擦パッドにおけるパッド部の支持は、そのセットにおける他の摩擦パッドのそれと実質的に同じであるが、他のセットの摩擦パッドにおけるパッド部の支持とは異なっており、上記摩擦パッドの各セットは上記パッドの支持部と上記担持体とによって異なる変形特性をもつように支持されているパッド部をもつようになっており、これにより、上記パッド部は、摩擦パッドの各セットが相対的に回転する表面に対し、これが設計されているモードにおいて回転係合するように取付けられている、多モード摩擦要素。
３７．相対的に運動する表面に対して順次的に係合するようにした多モード摩擦要素であって、この多モード摩擦要素は、複数の開口が形成された担持体と、摩擦パッドの第一のセットとを含んでおり、この摩擦パッドの第一のセットは、上記担持体に形成されるとともにこの担持体の周囲に間隔配置されている開口内に取付けられており、上記摩擦パッドの上記第一のセットの各摩擦パッドは、所定の高さをもっとともにパッド部と支持部とを含んでおり、上記支持部は所定の変形性をもっており、上記担持体に形成されるとともにこの担持体の周囲に間隔配置された開口内に取付けられている摩擦パッドの第二のセットをさらに含んでおり、上記第二のパッドセットにおける各摩擦パッドは、所定の高さをもつとともに、パッド部と、上記第一のセットのパッドの支持部よりも変形性の小さい支持部とを含んでおり、上記第二のセットのパッドと上記第一のセットのパッドは、上記第一のパッドのセットが上記第二のパッドのセットよりも係合するべき表面に対してより近づくようにして上記担持体内に支持されており、上記第一のパッドのセットがます係合するべき表面に係合し、そして、第二のパッドのセットの上記相手表面への係合を許容するべくこの第一のパッドのセットが上記表面から離れる方向に変位するようになっている、多モード摩擦要素。
３８．担持体内の開口のそれぞれは等しい深さをもっているとともに、上記摩擦パッドの第一のセットの高さは上記パッドの第二のセットの高さよりも高くなっており、上記摩擦パッドが上記担持体に取付けられると、上記パッドの第二のセットよりも前に上記パッドの第一のセットが上記軸に接触するように上記パッドの第二のセットと上記パッドの第一のセットのパッド表面間に高さの差が生じるようになっている、請求項３７の多モード摩擦要素。
３９．上記摩擦パッドの少なくとも一方のセットは、上記支持部の剛性を積極的に制御する手段を含んでいる、請求項３７の多モード摩擦要素。
４０．二またはそれ以上の異なる段階をもって相対的に運動する表面に係合するように適合された多モード摩擦要素であって、この多モード摩擦要素は、複数の間隔配置されたパッド支持面をもつ担持体を備えており、上記担持体はさらに、少なくとも二つの異なるグループのパッド支持面を支持するための少なくとも二つのグループの支持構造を含んでおり、上記各グループの支持構造は、所定の方向について実質的に程度の異なる変形性をもっており、複数の摩擦パッドをさらに備えており、この摩擦パッドのそれぞれは、パッド表面と上記担持体の上記パッド支持面と接触する面とを含んでおり、これにより、最も変形性のある支持面上に取付けられたパッドが係合するべき相手表面にまず係合し、次いで、より剛性のある支持面上に取付けられたパッドが係合するべき相手表面に係合することができるように上記相手表面に対する接触に応答して軸から離れて変位するようになっている、多モード摩擦要素。
４１．相対的に運動する表面に係合するための摩擦要素であって、この摩擦要素は、担持体を備えており、この担持体は、複数のビーム取付けされたパッド支持面と上記パッド支持面のそれぞれを支持するための一体の支持構造とを含んでおり、上記支持構造には上記ビーム取付けされたパッド支持面が柔軟性をもって取付けられるように複数の切り込みおよび溝が形成されており、複数の摩擦パッドをさらに備えており、各摩擦パッドは上記ビーム取付けされた支持面の一つに支持されているとともに、上記摩擦パッドのそれぞれはパッド表面と上記担持体のパッド支持面上に取付けられる支持面とを含んでおり、上記担持体は、荷重のもとで上記パッド表面がこのパッドの表面にわたる温度上昇を最小とするべく係合相手表面に係合するように方向づけられるようにして上記パッドを支持している、摩擦要素。
４２．上記パッド支持面の少なくとも幾つかのための上記支持構造は、主支持部と、二次支持部と、三次支持部とを含んでいる、請求項４１の摩擦要素。
４３．上記パッドのそれぞれは、パッド部と、支持部とを含んでおり、かつ上記支持部は荷重のもとで変形可能である、請求項４１の摩擦パッド。
４４．摩擦パッドが相対的に運動する表面に係合する摩擦係合装置内に用いるための摩擦パッドであって、上記摩擦パッドは積極的に制御可能なスマートな構造をもっており、この構造は、構造的骨格部と、センサ部と、アクチュエータ部と、を含んでおり、上記骨格部は、少なくとも一つの摩擦パッドと、上記摩擦パッドを荷重のもとで変形するように支持する支持構造とを含んでおり、上記センサ部は、上記摩擦パッドの適正な方向性を表す作動条件を検知することができるとともに上記検知された条件に応じて信号を発することができる少なくとも一つの要素を含んでおり、上記アクチュエータ部は、上記センサ部から発せられた信号に応答して上記構造的骨格部の変形特性を調整するための調整要素を含んでいる、摩擦要素。
４５．上記アクチュエータ部は、上記センサ部からの信号を直接的に受け取り、かつこれに応答する、請求項４４の摩擦パッド。
４６．上記センサ部によって発せられた信号が中央処理装置に受信され、ついでこの中央処理装置が上記構造的骨格部の変形特性を調整させるべく上記アクチュエータ部に信号を発し、上記アクチュエータ部は上記センサ部によって発せられた信号に間接的に応答するようになっている、請求項４４の摩擦パッド。
４７．上記アクチュエータ部は、上記支持構造内に配置された圧電要素を含んでいる、請求項４４の摩擦パッド。
４８．上記アクチュエータ部は、上記支持構造内に配置されている電気変形流体学的流体および上記電気変形流体学的流体がその粘性を選択的に変更するようにこの流体に電流を供給する手段を含んでいる、請求項４４の摩擦パッド。
４９．上記アクチュエータ部は、磁気ひずみ希土類合金要素および上記合金の寸法を変更するべく磁場を与える手段を含んでいる、請求項４４の摩擦パッド。
５０．摩擦係合装置内に用いるためのビーム取付けされた摩擦パッドであって、上記摩擦パッドは、摩擦表面をもつ高摩擦材料でできた層と、第一の側部と第二の側部とをもつほぼ平坦な摩擦材料支持面であってその上記第一の側部に上記摩擦材料を支持しているものと、上記高摩擦材料を支持するとともに上記摩擦材料支持面を荷重のもとで上記パッドを方向づけるように所定の枢支点周りに枢動するように支持するための、上記支持面の第二の側部から延びる変形可能な支持構造と、を備えており、上記枢支点は、一様な磨耗を起こすとともに、磨耗を最小とするように上記表面にわたる一様な温度分布を達成するように選択されている、ビーム取付けされた摩擦パッド。
５１．上記支持構造は、上記摩擦材料支持面の平面と交差する方向のバネ状支持を提供するように構成されている、請求項５０の摩擦パッド。
５２．上記摩擦材料支持面は、上記支持構造と一体となっている、請求項５０の摩擦パッド。
５３．上記摩擦材料支持面は、上記支持構造に対して取り外し可能に固定されている、請求項５０の摩擦パッド。
５４．上記支持構造は、上記摩擦材料支持面を６自由度で動くように支持する、請求項５０の摩擦パッド。
５５．上記摩擦材料支持面の表面は平坦である、請求項５０の摩擦パッド。
５６．上記支持構造は、高摩擦材料の層を、この高摩擦材料の層の表面上に位置する線周りに枢動するように支持する、請求項５０の摩擦パッド。
５７．上記摩擦パッドは担持体に取付けられている、請求項５０の摩擦パッド。
５８．上記摩擦パッドは圧接板クラッチ装置の一部を成している、請求項５７の摩擦パツド。
５９．上記摩擦パッドはディスクブレーキ構造のピストン内に取付けられている、請求項５０の摩擦パッド。
６０．上記支持構造は、上記摩擦パッド支持面に連結されるとともにこれを支持する主支持部と、この主支持部を支持する二次支持部と、この二次支持部を支持する三次支持部とを含んでいる、請求項５０の摩擦パッド。
６１．上記支持構造は、上記高摩擦材料の層の表面近傍の点を向いて角度をつけられた複数の帯状部を含んでいる、請求項５０の摩擦パッド。
６２．上記摩擦材料支持面は、圧電部を含んでいる、請求項５０の摩擦パッド。
６３．上記支持構造は円錐状部分を含んでいる、請求項５０の摩擦パッド。
６４．上記支持構造は、膜状部に取付けられた円柱状部分を含んでいる、請求項５０の摩擦パッド。
６５．上記支持構造は流体によって柔軟化された膜状部を含んでいる、請求項５０の摩擦パッド。