JP2002206576A - 機械式車両用ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制動時に摩擦パッドからピストンが受ける引
き摺りトルクが、出力軸やねじ部材に伝わることを抑制
する。これにより、出力軸やねじ部材の損耗を防止して
耐久性の向上を図り、出力軸やねじ部材にかかる偏荷重
によって制動作用が妨げられることを防止する。摩擦パ
ッドの引き摺りを低減させる。 【解決手段】 キャリパボディ４の作用部４ａに、収容
孔４ｆとスリーブナット１０とをディスク軸方向に設け
る。収容孔４ｆにピストン８を収容する。スリーブナッ
ト１０にねじ部材１１を螺着し、ねじ部材１１とピスト
ン８との間に出力軸１４を配設する。出力軸１４の大径
部１４ｄに球面状当接面１４ｅを設け、ピストン８の球
面状当接面８ｄと当接させる。出力軸１４の先端に止め
具１７を係着し、該止め具１７と大径部１４ｄとで、ピ
ストン８の底壁８ｂを弾持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や自動二・
三輪車，三四輪バギー車，ゴルフカート等の車両に用い
られる機械式のディスクブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用ディスクブレーキには、ブレーキ
レバーやブレーキペダルの操作によってり、キャリパボ
ディに付設の入力レバーを回動し、該入力レバーの回動
力をディスク軸方向の推進力に変換して制動作用を行う
機械式のものがあり、この種の先行技術として、例えば
実公平１−３０６６２号公報に示されるものがある。

【０００３】この機械式ディスクブレーキは、キャリパ
ボディの内部にピストンと出力軸とカムプレートとをデ
ィスク軸方向に配設し、入力レバーの回動によってカム
プレートをディスクロータ側に移動させ、さらにピスト
ンと出力軸とをディスクロータ側に押動して、出力軸先
端の大径部で摩擦パッドをディスクロータの側面に押圧
するようにしている。

【０００４】入力レバーとカムプレートの内側には、制
動間隙自動調整装置の一部品であるねじ部材が配設さ
れ、該ねじ部材に前記出力軸が螺合しており、摩擦パッ
ドのライニングの摩耗によってディスクロータの側面と
摩擦パッドとの間の制動間隙が所定量以上に拡がった場
合に、出力軸をねじ部材からディスクロータ方向へ繰り
出すことにより、上述の制動間隙を所定値に設定するよ
うにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような機械式ディ
スクブレーキにあっては、通常の制動作用のほか、例え
ば坂道等でブレーキを使用して停車状態を継続した場合
に、ディスクロータを挟圧する摩擦パッドには、ディス
クロータを通して車体下り方向の引き摺りトルクが作用
する。この引き摺りトルクは、摩擦パッドと当接する出
力軸やピストン，ねじ部材に伝達され、これら全体をデ
ィスク軸に対してディスク回出方向へ傾かせるように作
用するため、上記した制動作動の妨げとなるばかりか、
出力軸とねじ部材との連結部分であるおねじやめねじに
損耗を与えることとなる。

【０００６】そこで本発明は、制動時に摩擦パッドが受
ける引き摺りトルクが、出力軸やねじ部材に伝わること
を極力抑制し、出力軸やねじ部材のねじ部が損耗するの
を有効に防止して耐久性の向上を図ると共に、出力軸や
ねじ部材にかかる偏荷重によって制動作用が妨げられる
ことの防止を第１の目的とし、さらに第２の目的とし
て、制動解除時のピストンを強制的に後退させることに
より、摩擦パッドの引き摺りを抑制することのできる機
械式ディスクブレーキ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するため、ディスクロータの側部に配設されるキ
ャリパボディの作用部に収容孔を形成し、該収容孔のデ
ィスクロータ側に有底筒状のピストンを配設すると共
に、収容孔の反ディスクロータ側にねじ部材を螺着し、
該ねじ部材と前記ピストンとの間に出力軸を配設し、該
出力軸と前記ねじ部材とを入力レバーの回動により前記
ディスクロータ方向へ一体に移動して、出力軸と当接す
るピストンの押動にて摩擦パッドを前記ディスクロータ
の側面に押圧する機械式車両用ディスクブレーキにおい
て、前記出力軸とピストンとを当接係合させ、該出力軸
とピストンの当接面をそれぞれ球面状に形成したことを
特徴としている。

【０００８】また、上記出力軸のピストンの底壁よりも
反ディスクロータ側に大径部を形成し、該大径部とピス
トンの底壁の相対向面をそれぞれ前記当接面となすと共
に、ピストンの底壁にディスク軸方向の貫通孔を形成
し、該貫通孔を通して前記出力軸をピストンのディスク
ロータ側に突出させ、該出力軸の突出部に弾性の止め具
を係着し、該止め具と前記出力軸の大径部とで前記ピス
トンの底壁を弾持することもできる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一形態例を図面に
基づいて説明する。機械式ディスクブレーキ１は、車体
に固設されるブラケット２に摺動ピン３，３を介してキ
ャリパボディ４がディスク軸方向に移動可能に支持され
ている。

【００１０】このキャリパボディ４は、ディスクロータ
５の両側部に配設される作用部４ａ及び反作用部４ｂ
と、ディスクロータ５の外周を跨いでこれらを連結する
ブリッジ部４ｃとからなっており、作用部４ａと反作用
部４ｂとの間には、ハンガーピン７にて吊持される一対
の摩擦パッド６，６が、ディスクロータ５を挟んでディ
スク軸方向に移動可能に吊持されている。

【００１１】作用部４ａの両側部には支持腕４ｄ，４ｄ
が突出し、該支持腕４ｄ，４ｄにブラケット２から反デ
ィスク方向へ突出する上述の摺動ピン３，３が挿通され
ており、一方の支持腕４ｄのディスク半径方向外側に
は、後述するブレーキワイヤ１５を挿通するための保持
腕４ｅが突設されている。

【００１２】作用部４ａのディスクロータ側には収容孔
４ｆが、反ディスクロータ側にはピストン８を作動する
ためのピストン作動機構９が、ディスク軸方向に連続し
て設けられている。収容孔４ｆには、円筒体８ａの内部
に厚肉の底壁８ｂを配した有底筒状のピストン８が移動
可能に収容されている。ピストン８は、円筒体８ａの内
部に厚肉の底壁８ｂを配した有底筒状に形成されてお
り、底壁８ｂの中心軸上に貫通孔８ｃが形成されると共
に、底壁８ｂの反ディスクロータ側面には球面状に凹む
当接面８ｄが貫通孔８ｃを囲繞して設けられている。

【００１３】ピストン作動機構９は、収容孔４ｆの反デ
ィスクロータ側でキャリパボディ４に鋳ぐるみされたス
リーブナット１０と、該スリーブナット１０に反ディス
クロータ側から螺着したねじ部材１１と、該ねじ部材１
１の外端にロックナット１２を用いて一体に固着される
入力レバー１３と、ねじ部材１１に螺合し、且つ前記ピ
ストン８と係合して該ピストン８をディスクロータ方向
へ押動する出力軸１４とで構成されている。

【００１４】スリーブナット１０は、収容孔４ｆと同軸
上の内周面に多条のめねじ１０ａが刻設されている。ね
じ部材１１は、外周面のディスクロータ側に多条のおね
じ１１ａを、また内周面の反ディスクロータ側にめねじ
１１ｂを刻設した円筒体で、反ディスクロータ側をスリ
ーブナット１０から反ディスクロータ側に突出させ、お
ねじ１１ａをスリーブナット１０のめねじ１０ａに螺合
して、ディスクロータ側をスリーブナット１０に保持さ
れている。スリーブナット１０とねじ部材１１のねじ１
０ａ，１１ａの螺合は、多条ねじの採用でねじ山のリー
ド角を大きく取ることにより、入力レバー１３の僅かな
回動量にも、ねじ部材１１を軸方向へ大きく移動させる
ために役立っている。

【００１５】入力レバー１３の先端には、保持腕４ｅに
挿通したブレーキワイヤ１５の一端が連結されており、
ブレーキワイヤ１５の他端は、運転席近傍のブレーキペ
ダルやブレーキレバー（図示しない）に連結されてい
る。入力レバー１３の先端と保持腕４ｅとの間には、ブ
レーキワイヤ１５の一端側に外挿したリターンスプリン
グ１６が縮設されており、非作動時の入力レバー１３と
ねじ部材１１と出力軸１４とを図１〜図３の実線位置に
付勢している。

【００１６】出力軸１４は、ピストン８とスリーブナッ
ト１０とに跨って配設される小径の軸部１４ａに、スリ
ーブナット１０から該ナット１０の反ディスクロータ側
に突出配置される大径のおねじ１４ｂが連続しており、
おねじ１４ｂの外端につまみ１４ｃが連設されている。

【００１７】出力軸１４の軸部１４ａは、略中間部にフ
ランジ状の大径部１４ｄがあり、該大径部１４ｄのディ
スクロータ側面を球面状に膨らませて当接面１４ｅとし
ている。軸部１４ａの大径部１４ｄから先端側は、ピス
トン８の貫通孔８ｃよりもやや小径に形成されており、
該貫通孔８ｃに軸部１４ａの先端側を挿通し、大径部１
４ｄの当接面１４ｅをピストン８の当接面８ｄに当てな
がら、ピストン８の底壁８ｃからディスクロータ側へ突
出する軸部１４ａの先端にウェーブワッシャワッシャを
用いた止め具１７を係着して、該止め具１７と大径部１
４ｄでピストン８の底壁８ｃを弾持し、ピストン８と出
力軸１４とがディスク軸方向へ一直線上に連結される。

【００１８】このように連結されるピストン８と出力軸
１４は、当接面８ｄ，１４ｅの球面形状と止め具１７の
弾性力によって、いずれか一方が他方を残して側方へ傾
くことが可能であり、また制動操作の解除によって出力
軸１４が反ディスクロータ方向へ移動した際に、ピスト
ン８も強制的に引き戻される。

【００１９】出力軸１４のおねじ１４ｂは、ディスクロ
ータ側の凡そ半分がねじ部材１１のめねじ１１ｂに螺着
され、ねじ部材１１から反ディスクロータ側に突出する
残りの半分に上述のロックナット１２を螺着することに
より、ねじ部材１１と入力レバー１３と出力軸１４とが
一体に固着される。この結果、制動操作によってブレー
キワイヤ１５が牽引されると、入力レバー１３とねじ部
材１１と出力軸１４とが一体に回動しながら、おねじ１
１ａとめねじ１０ａの螺合によってディスクロータ方向
へ移動し、出力軸１４先端のピストン８を押動する。

【００２０】ロックナット１２は、ブレーキワイヤ１５
の張り調整や摩擦パッド６のライニング摩耗に伴う制動
間隙の調整にも用いられる。例えば、ブレーキワイヤ１
５の張り具合を調整する場合には、ロックナット１２を
一旦弛めてねじ部材１１を支点に入力レバー１３を周方
向いずれかへ移動し、ブレーキワイヤ１５を張り調整し
たのち、ロックナット１２を再固定する。また、制動操
作の繰り返しによってディスクロータ５の側面と摩擦パ
ッド６のライニングとの間の制動間隙が所定量以上に拡
がった場合には、同じくロックナット１２を一旦弛め、
つまみ１４ｃをつまんで出力軸１４のみをディスクロー
タ方向へ押し込み、出力軸１４先端のピストン８で摩擦
パッド６を押動して上記制動間隙を設定したのち、ロッ
クナット１２を再固定する。

【００２１】本形態例は、上述のように構成されてお
り、運転者の制動操作によってブレーキワイヤ１５が牽
引されると、入力レバー１３が図３の実線位置から想像
線位置に回動し、さらにねじ部材１１と出力軸１４とが
入力レバー１３と一体に回動しながらディスクロータ方
向へ移動する。出力軸１４は、先端側のピストン８をデ
ィスクロータ方向へ押動し、さらにピストン８が作用部
側の摩擦パッド６をディスクロータ５の一側面に押圧す
る。

【００２２】次に、この制動反力によって、キャリパボ
ディ４が摺動ピン３，３に案内されながら作用部方向へ
移動し、反作用部４ｂが反作用部側の摩擦パッド６をデ
ィスクロータ５の他側面に押圧して制動作用が行われ
る。

【００２３】また、上述の制動操作を解除した場合に
は、各部材が制動とは逆の手順によって作動し、摩擦パ
ッド６，６，の押圧が解除される。作用部４ａ側では、
ねじ部材１１と出力軸１４と入力レバー１３とが反ディ
スクロータ方向へ一体に移動し、さらに止め具１７にて
係合するピストン８が反ディスクロータ方向へ強制的に
引き戻される。この結果、作用部側と反作用部側の摩擦
パッド６，６がディスクロータ５との競りによって反デ
ィスクロータ側へ引き離されるので、摩擦パッド６，６
のライニングがディスクロータ５に引き摺られて偏摩耗
する虞が極力抑制される。

【００２４】さらに、ディスクブレーキ１は、上記した
通常の制動作用のほか、坂道等で停車状態を継続使用し
た場合に、ディスクロータ５から摩擦パッド６，６に車
体下り方向の引き摺りトルクが作用し、さらに作用部側
の摩擦パッド６と当接するピストン８を引き摺って、該
ピストン８をディスク軸に対してディスク回出方向へ傾
かせようとするが、ピストン８と出力軸１４とは球面状
の当接面８ｄ，１４ｅで接触し、また止め具１７と弾性
的に係合しているので、ピストン８が止め具１７を圧縮
変形しながら自身の当接面８ｄを出力軸１４の当接面１
４ｅに滑らせてディスク回出方向へ傾く。

【００２５】従って、摩擦パッド６からの引き摺りトル
クではピストン８のみが傾き、出力軸１４とねじ部材１
１とはディスク軸方向の姿勢が維持されるので、ねじ部
材１１と出力軸１４との連結部であるめねじ１１ｂとお
ねじ１４ｂや、スリーブナット１０とねじ部材１１との
連結部である多条のめねじ１０ａとおねじ１１ａに、い
たずらな負荷をかけて損耗を与える虞がなくなる。この
結果、スリーブナット１０やねじ部材１１，出力軸１４
の耐久性を向上することができ、さらに出力軸やねじ部
材にかかる偏荷重によって制動作用が妨げられることを
防止できる。

【００２６】尚、上記形態例の変形例として、出力軸の
大径部から先端側をカットし、併せて軸部先端の止め具
を省略して、ピストンと出力軸との係合を球面状当接面
のみとしてもよい。この場合に、出力軸の先端面を直接
球面状当接面としたり、形態例のように大径部を設けて
この大径部に球面状当接面を形成してもよく、これらの
場合は出力軸やねじ部材のねじ部の損耗防止が目的とな
る。

【００２７】ピストンと出力軸の球面状当接面は、上記
形態例と逆向きに設定してもよく、あるいは突状の球面
状当接面同士を突出させて当接させることもできる。ま
た、出力軸の先端に設ける止め具は、形態例に示したウ
ェーブワッシャを、その他のばね座金や軟質剛性樹脂，
ゴム等の弾性材に代えることもできる。

【００２８】さらに、上記形態例でピストン用の収容孔
に連続して設けたスリーブナットは、本発明でいう収容
孔の一部である。従って、本発明で収容孔に配設される
ねじ部材は、形態例のスリーブナットを省略して収容孔
に直接螺合させてもよい。また、収容孔（またはスリー
ブナット）とねじ部材とは、必ずしも多条ねじで螺合す
る必要はない。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の機械式車
両用ディスクブレーキによれば、摩擦パッドからの引き
摺りトルクを起因とするディスク回出方向の傾きをピス
トンで遮断し、ピストンに続く出力軸やねじ部材には引
き摺りトルクが極力伝達されないようになるので、出力
軸やねじ部材の連結部分の損耗をよく抑えて、これらの
耐久性を向上することができると共に、出力軸やねじ部
材にかかる偏荷重によって制動作用が妨げられることを
防止できるようになる。また、ねじ部材の先端に設けた
弾性の止め具が、制動解除時のピストンを反ディスクロ
ータ方向へ強制的に引き戻すので、摩擦パッドのライニ
ングをディスクロータで引き摺って偏摩耗させることが
極力なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一形態例を示す図３のＩ−Ｉ断面図

【図２】 本発明の一形態例を示す図３のＩＩ−ＩＩ断
面図

【図３】 本発明の一形態例を示す機械式ディスクブレ
ーキの一部断面正面図

【符号の説明】

１…機械式ディスクブレーキ、４…キャリパボディ、４
ａ…作用部、４ｂ…反作用部、４ｆ…収容孔、５…ディ
スクロータ、６…摩擦パッド、８…ピストン、８ｂ…底
壁、８ｃ…貫通孔、８ｄ…球面状の当接面、９…ピスト
ンの作動機構、１０…スリーブナット（本発明の収容孔
の一部）、１０ａ…多条のめねじ、１１…ねじ部材、１
１ａ…多条のおねじ、１２…ロックナット、１３…入力
レバー、１４…出力軸、１４ａ…軸部、１４ｂ…おね
じ、１４ｃ…つまみ、１４ｄ…フランジ状の大径部、１
４ｅ…球面状の当接面、１５…ブレーキワイヤ、１７…
止め具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 首藤 克明 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 本田 喜信 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 飯塚 爾 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 金城 利樹 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3J058 AA43 AA48 AA53 AA63 AA69 AA73 AA79 AA87 BA16 BA42 BA46 CC06 CC35 CC62 CC76 DD03 FA01 FA02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクロータの側部に配設されるキャ
   リパボディの作用部に収容孔を形成し、該収容孔のディ
   スクロータ側に有底筒状のピストンを配設すると共に、
   収容孔の反ディスクロータ側にねじ部材を螺着し、該ね
   じ部材と前記ピストンとの間に出力軸を配設し、該出力
   軸と前記ねじ部材とを入力レバーの回動により前記ディ
   スクロータ方向へ一体に移動して、出力軸と当接するピ
   ストンの押動にて摩擦パッドを前記ディスクロータの側
   面に押圧する機械式車両用ディスクブレーキにおいて、
   前記出力軸とピストンとを当接係合させ、該出力軸とピ
   ストンの当接面をそれぞれ球面状に形成したことを特徴
   とする機械式車両用ディスクブレーキ。
2. 【請求項２】 前記出力軸の前記ピストンの底壁よりも
   反ディスクロータ側に大径部を形成し、該大径部とピス
   トンの底壁の相対向面をそれぞれ前記当接面となすと共
   に、前記ピストンの底壁にディスク軸方向の貫通孔を形
   成し、該貫通孔を通して前記出力軸をピストンのディス
   クロータ側に突出させ、該出力軸の突出部に弾性の止め
   具を係着し、該止め具と前記出力軸の大径部とで前記ピ
   ストンの底壁を弾持せしめたことを特徴とする請求項１
   に記載の機械式車両用ディスクブレーキ。