JP2007146957A

JP2007146957A - ディスクブレーキ装置

Info

Publication number: JP2007146957A
Application number: JP2005341903A
Authority: JP
Inventors: Akifumi Watada; 明文綿田
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2007-06-14

Abstract

【課題】駆動側カム板を良好に回動させ、パーキングブレーキ操作時の良好なストロークフィーリングを確保しながら、部品点数の減少と、キャリパボディのシリンダ軸方向の長さの短縮を図ることができるとともに、加工工数を減少させて、コストの削減と組み付け性の向上を図る。
【解決手段】駆動側カム板２１ａの推力伝達板１４ｂと対向するシリンダ孔開口側端面２１ｂに、駆動側カム板２１ａの回動を許容するフッ素樹脂剤等のコーティングを施し、駆動側カム板２１ａのシリンダ開口側端面２１ｂと、推力伝達板１４ｂのシリンダ孔底部側端面１４ｄとを当接させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液圧によって摩擦パッドを押圧するピストンと、摩擦パッドとディスクロータとの間隙を自動調整するためのアジャスタと、ボールランプ型の推力変換機構により前記アジャスタを介してピストンを押圧するパーキングブレーキとを備えたディスクブレーキ装置に関する。

四輪自動車等に用いられるディスクブレーキ装置として、ブレーキペダルによる液圧式作動機構と、レバーやペダルによって牽引操作される機械式作動機構とを備えたパーキングブレーキ付きのディスクブレーキ装置がある。このパーキングブレーキ付きのディスクブレーキ装置は、一般に、キャリパボディに設けたシリンダ孔の先端開口側に液圧式作動機構を構成するピストンを配置し、このピストンの後面側にアジャストナット及びアジャストボルトを有するアジャスタを配置するとともに、シリンダ孔の底部側に機械式作動機構を構成する推力変換機構を配置している。

推力変換機構としては、従来からボールランプ型が広く知られている。このボールランプ型の推力変換機構は、カムベアリングを収容するランプ溝をそれぞれ形成した固定側カム板と駆動側カム板とを対向配置し、パーキングブレーキ操作によって駆動側カム板を回動させることにより、ランプ溝とカムベアリングとのカム作用で、ピストンをディスクロータ側に移動させる推力を発生させ、この推力によりアジャスタを介してピストンをディスクロータ方向に押動し、摩擦パッドをディスクロータに圧接して制動力を得るようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第２７３９８７９号公報

上述のようなボールランプ型の推力変換機構では、駆動側カム板が回動しながら推力伝達板をシリンダ孔開口側へ押動させることから、駆動側カム板が良好に回動できるように、駆動側カム板と推力伝達板の対向面との間にニードルベアリング等の軸受が介装されていた。さらに、軸受の中心決めを行うために、駆動側カム板と軸受の中心部には凹凸加工がなされていた。このため、キャリパボディのシリンダ軸方向の長さが長くなると共に、部品点数や加工数が多くなり、コストが嵩み、また組み付けにも手間が掛かっていた。

そこで本発明は、駆動側カム板を良好に回動させ、パーキングブレーキ操作時の良好なストロークフィーリングを確保しながら、部品点数の減少と、キャリパボディのシリンダ軸方向の長さの短縮を図ることができるとともに、加工工数を減少させて、コストの削減と組み付け性の向上を図ることのできるディスクブレーキ装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため本発明は、キャリパボディに形成されるシリンダ孔の先端開口側に収納されたピストンと、シリンダ孔の底部側に配設された推力変換機構と、該推力変換機構と前記ピストンとの間に設けられたアジャストナット及びアジャストボルトを有するアジャスタとを備え、前記推力変換機構からアジャスタを介して前記ピストンを押動するパーキングブレーキを備えたディスクブレーキ装置であって、前記推力変換機構は、前記シリンダ孔の底壁に取り付けられる固定側カム板と、前記シリンダ孔底壁と固定側カム板とに対して回動可能且つシリンダ軸方向に移動可能に貫通したカムシャフトと、該カムシャフトのシリンダ孔開口側に設けられた駆動側カム板と、該駆動側カム板及び前記固定側カム板の対向位置にそれぞれ形成されるランプ溝及び該ランプ溝に収容されるカムベアリングとを備え、前記アジャスタは、アジャストナットとアジャストボルトのいずれか一方の前記駆動側カム板に対向するシリンダ孔底部側端部に推力伝達板を備え、前記固定側カム板と、前記駆動側カム板と、前記推力伝達板と、該推力伝達板を前記駆動側カム板の方向に付勢するカムスプリングとを、略円筒状のハウジング内に収容したディスクブレーキ装置において、前記駆動側カム板と前記推力伝達板の対向面の少なくともいずれか一方に前記駆動側カム板の回動を許容する低摩擦性のコーティングを施したことを特徴とし、また、前記駆動側カム板の前記推力伝達板との対向面を、凹凸嵌合する部分のない平滑面とすると好適である。

上述のように、駆動側カム板と推力伝達板の対向面の少なくともいずれか一方に、駆動側カム板の回動を許容する低摩擦係数のコーティングを施したことにより、簡単な構造で、駆動側カム板の良好な回動を確保することができる。また、従来のように、駆動側カム板と推力伝達板との間に、ニードルベアリング等の軸受を介装する必要がないので、キャリパボディのシリンダ軸方向の長さを短縮させることができ、コストの削減を図ることができる。

また、軸受を省略できることから、駆動側カム板の推力伝達板との対向面を凹凸嵌合する部分のない平滑面とすることができ、加工工数の減少と組み付け性の向上を図ることができる。

以下、本発明の一形態例を図面に基づいて詳しく説明する。図１乃至図４は本発明の一形態例を示すもので、図１はディスクブレーキ装置の要部拡大断面図、図２は図１のII-II断面図、図３は推力変換機構とアジャストナットとハウジングの分解斜視図、図４はディスクブレーキ装置の断面正面図である。

このディスクブレーキ装置１は、キャリパボディ２に図示しないブレーキペダルにて操作される液圧式作動機構３と、図示しないレバーやペダルにて操作されるパーキングブレーキ用の機械式作動機構４とを併設したパーキングブレーキ付きのディスクブレーキ装置であって、キャリパボディ２は、ディスクロータ５の一側部で車体に固設されるキャリパブラケット６に、図示しない一対の摺動ピンを介してディスク軸方向へ移動可能に支持されている。

前記キャリパボディ２は、ディスクロータ５の両側に対向配置される作用部２ａ及び反作用部２ｂと、ディスクロータ５の外側を跨いでこれらを連結するブリッジ部２ｃとを有しており、作用部２ａと反作用部２ｂとの間には、一対の摩擦パッド７，７がディスクロータ５を挟んで配置されている。

作用部２ａには、ディスクロータ側に開口するシリンダ孔８が形成されている。シリンダ孔８は、先端開口側に大径部８ａ、シリンダ孔底部側に小径部８ｂがそれぞれ形成され、大径部８ａにはシリンダ孔開口側にシール溝８ｃとブーツ溝８ｄがそれぞれ周設される。小径部８ｂにはシリンダ軸方向に３本の軸方向溝８ｅが周方向に等間隔に設けられ、シリンダ孔底部側には各軸方向溝８ｅに交叉するシリンダ周方向の周方向溝８ｆが設けられている。

シリンダ孔８の大径部８ａには、液圧式作動機構３を構成する有底円筒状のピストン９が収容され、小径部８ｂには、機械式作動機構４を構成するボールランプ型の推力変換機構１０が収容されるとともに、ピストン９と推力変換機構１０との間には、ディスクロータ５と摩擦パッド７との制動間隙を自動的に調節するためのアジャスタ１１が配設されている。また、シリンダ孔底壁８ｇには、固定側カム板１２が配設されている。

アジャスタ１１は、アジャストボルト１３とアジャストナット１４とで構成され、アジャストボルト１３の頭部には、小径ピストン１３ａとクラッチ板１３ｂとが設けられている。アジャストナット１４は、内部にアジャストボルト１３と螺合する多条ねじ１４ａが形成され、シリンダ孔底部側の端部に推力伝達板１４ｂが設けられている。また、推力伝達板１４ｂの外周には、３つの係合用突部１４ｃが等間隔で設けられている。さらに、アジャストナット１４の外周側には、カムスプリング１５と推力伝達板１４ｂとを収容する円筒状のハウジング１６が配設される。

前記ピストン９は、底壁９ａをディスクロータ側に向けてシリンダ孔８の大径部８ａに収容されており、ピストン９の内部中心軸上に、前記アジャストナット１４とアジャストボルト１３とが設けられている。ピストン９の底壁内面には、嵌合孔９ｂが設けられ、該嵌合孔９ｂに、前記小径ピストン１３ａがシール材を介して嵌合し、クラッチ板１３ｂは、嵌合孔９ｂの開口部から拡開する円錐面９ｃにアジャストスプリング１７の作用で圧接している。該アジャストスプリング１７は、一端がベアリング受け１８に、他端がアジャストナット１４の外周部分に設けられた止め輪１９にそれぞれ保持され、ベアリング受け１８及びベアリング２０を介してアジャストボルト１３を底壁９ａ側に回動可能な状態で付勢している。

前記推力変換機構１０は、シリンダ孔底壁８ｇと固定側カム板１２とに対して回動可能且つシリンダ軸方向に移動可能に貫通したカムシャフト２１と、該カムシャフト２１のシリンダ孔開口側端部に設けられた駆動側カム板２１ａと、該駆動側カム板２１ａ及び前記固定側カム板１２の対向位置にそれぞれ形成される３つのランプ溝２２及び該ランプ溝２２に収容される３つのカムベアリング２３とを備えている。

駆動側カム板２１ａのシリンダ孔開口側端面２１ｂは、推力伝達板１４ｂと凹凸嵌合する部分のない円形の平滑面に形成され、低摩擦性の表面が得られるコーティング剤、例えば、ポリアミドイミド樹脂＋ポリテトラフルオロエチレン樹脂，フェノール樹脂＋フッ素樹脂から成るコーティング剤がコーティングされ、前記推力伝達板１４ｂのシリンダ孔底部側端面１４ｄに当接させている。

固定側カム板１２は、円盤状に形成され、中央にはカムシャフト２１を挿通させる挿通孔１２ａが設けられ、該挿通孔１２ａの周囲の底面に、シリンダ孔底壁８ｇに設けたリブ収容溝８ｈに挿入されるリブ１２ｂが突設されている。また、固定側カム板１２の外周面には、シリンダ孔８の各軸方向溝８ｅにそれぞれ係合する３つの回止用突片１２ｃが周方向に等間隔で突設され、各回止用突片１２ｃの一側方の底面外周部には、該回止用突片１２ｃから周方向に等距離離間させて係止溝１２ｄがそれぞれ設けられている。

ハウジング１６は、シリンダ孔８の小径部８ｂの径よりもやや小径に形成される大径筒部１６ａと、アジャストナット１４に形成した推力伝達板１４ｂの外径よりも大きな内径に形成される小径筒部１６ｂとを一体に備えたもので、小径筒部１６ｂのシリンダ孔底部側には、前記推力伝達板１４ｂの各係合用突部１４ｃが軸方向にのみ移動可能に係合する３つの係合孔１６ｃが穿設されている。また、小径筒部１６ｂのシリンダ孔開口側端部にはカムスプリング１５の支持片１６ｄが内周側に突設されている。大径筒部１６ａのシリンダ孔底部側端部には、シリンダ孔８の各軸方向溝８ｅに挿入可能で周方向溝８ｆにそれぞれ係合する係合リブ１６ｅが周方向に等間隔で突設され、各係合リブ１６ｅの周方向一側方に、該係合リブ１６ｅから周方向に等距離離間させて係止片１６ｆがそれぞれ形成されている。

このように形成した本形態例のディスクブレーキ装置１の組み立ては、ハウジング１６のシリンダ孔底部側の開口から、カムスプリング１５を挿入し、その一端を支持片１６ｄに当接させ、カムスプリング１５の内周にアジャストナット１４を挿通する。該アジャストナット１４に設けた推力伝達板１４ｂのシリンダ孔開口側端部に、カムスプリング１５の他端を当接させ、アジャストナット１４の係合突部１４ｄをハウジング１６の係合孔１６ｃに係合させる。次に、推力伝達板１４ｂのシリンダ孔底部側端面１４ｄと駆動側カム板２１ａのシリンダ孔開口側端面２１ｂとを当接させる。各カムベアリング２３を各ランプ溝２２に収容するように、固定側カム板１２の挿通孔１２ａにカムシャフト２１を通して、固定側カム板１２を駆動側カム板２１ａのシリンダ孔底部側に配設し、ハウジング１６の係止片１６ｆを折り曲げて、固定側カム板１２の係止溝１２ｄを除く底面に係止させる。これにより、固定側カム板１２がハウジング１６のシリンダ孔底部側に仮組みされ、推力変換機構１０と、アジャストナット１４と、カムスプリング１５とがハウジング１６内に組み付けられユニット化させることができる。

このように組み付けられたユニットは、ハウジング１６と固定側カム板１２とを回転させることによって、ハウジング１６の係合リブ１６ｅと固定側カム板１２の回止用突片１２ｃの周方向の位置を合わせ、固定側カム板１２をシリンダ孔底壁８ｇ側に向けて回止用突片１２ｃと係合リブ１６ｅとをシリンダ孔の軸方向溝８ｅに挿入し、シリンダ孔８内に挿入される。ハウジング１６を回転させて、ハウジング１６の係合リブ１６ｅをシリンダ孔８の周方向溝８ｆに係合させるとともに、ハウジング１６の各係合片１６ｆを固定側カム板１２の各係止溝１２ｄに嵌め込ませる。これによってこのユニットがシリンダ孔８内に固定される。

一方、ピストン９の内部には、アジャストボルト１３，ベアリング２０，ベアリング受け１８，アジャストスプリング１７，止め輪１９を順に装着し、こちらも一つのユニットとする。次に、アジャストボルト１３をアジャストナット１４に螺合させながら、ピストン９をシリンダ孔８に押し込む。最後に、カムシャフト２１の突出端に操作レバー２４を取り付け、これにより、キャリパボディ２に液圧式作動機構３，機械式作動機構４及びアジャスタ１１が組み付けられる。なお、各シール材は適宜な段階で装着する。また、カムシャフト２１の回り止めは、カムシャフト２１を回動させる操作レバー２４と、キャリパボディ２の外面に設けた突部（図示せず）とを当接させることによって行う。

このディスクブレーキ装置１は、液圧式作動機構３を用いたブレーキ操作では、シリンダ孔８内に導入された作動液の圧力によってピストン９がディスクロータ方向に押動され、作用部２ａの摩擦パッド７をディスクロータ５の一側面に押圧するとともに、その反力によってキャリパボディ２が作用部２ａ方向に移動し、反作用部２ｂが反作用部２ｂ側の摩擦パッド７をディスクロータ５の他側面に押圧し、制動作用が行われる。

このとき、摩擦パッド７とディスクロータ５との制動間隙が所定範囲内にある場合は、ピストン９の移動量がアジャストボルト１３とアジャストナット１４とのバックラッシ分を移動するのみでアジャスト作用は行われない。摩擦パッド７の摩耗によってディスクロータ５との制動間隙が所定値を超えると、ピストン９が前記バックラッシ分を超えてディスクロータ側に大きく移動するので、クラッチ板１３ｂとピストン９の円錐面９ｃとが離間した状態となる。この状態で、アジャストボルト１３は、アジャストスプリング１７の付勢力によってアジャストナット１４から繰り出され、クラッチ板１３ｂと円錐面９ｃとが当接する。この状態でブレーキ操作を解除すると、ピストン９及びアジャストボルト１３がバックラッシ分を後退することにより、摩擦パッド７とディスクロータ５との制動間隙が所定範囲に自動的に調節されることになる。

また、機械式作動機構４によるパーキングブレーキ操作では、図示しないレバーやペダルによって操作レバー２４が回動操作されると、カムシャフト２１とともに駆動側カム板２１ａが回動し、駆動側カム板２１ａの各ランプ溝２２と非回動状態の固定側カム板１２の各ランプ溝２２との位相がずれることにより、各カムベアリング２３がランプ溝２２の浅い部分にそれぞれ移動し、固定側カム板１２から駆動側カム板２１ａが離反するようにしてディスクロータ側に移動する。駆動側カム板２１ａのシリンダ孔開口側端面２１ｂが回転しながら推力伝達板１４ｂのシリンダ孔底部側端面１４ｄを押動し、これに伴うアジャストナット１４の移動は、アジャストボルト１３を介してピストン９に伝達され、該ピストン９をディスクロータ側に押動する推力となり、前記液圧式作動機構３による制動作用と同じようにして制動作用が行われる。

このように、機械式作動機構４によるパーキングブレーキ操作が行われる際に、固定側カム板１２は、回止用突片１２ｃがシリンダ孔８の軸方向溝８ｅに挿入されることにより回り止めされ、ハウジング１６は、回り止めされた状態の固定側カム板１２の各係止溝１２に各係止片１６ｆがそれぞれ嵌め込まれることにより回り止めされるとともに、係合リブ１６ｅがシリンダ孔８の周方向溝８ｆに挿入されることにより、シリンダ軸方向の移動が規制されている。また、推力伝達板１４ｂは、係合用突部１４ｃがハウジング１６の係合孔１６ｃに係合していることから、軸方向に移動可能な状態で回り止めされている。さらに、駆動側カム板２１ａのシリンダ孔開口側端面２１ｂは、推力伝達板１４ｂと凹凸嵌合する部分のない円形の平滑面に形成されるとともにフッ素樹脂剤等がコーティングされていることから、従来のように、駆動側カム板２１ａと推力伝達板１４ｂとの間にニードルベアリング等の軸受を介装しなくても、駆動側カム板２１ａを良好に回動させ、推力伝達板１４ｂを軸方向に移動させることができる。

これにより、パーキングブレーキ操作時の良好なストロークフィーリングを確保しながら、部品点数の減少と、作用部２ａのシリンダ軸方向の長さの短縮とを図ることができ、また、アジャスタ１１を確実に作動させて、摩擦パッド７とディスクロータ５との制動間隙を常に良好に保つことができる。さらに、駆動側カム板２１ａのシリンダ孔開口側端面２１ｂは、推力伝達板１４ｂと凹凸嵌合する部分のない円形の平滑面に形成されていることから、加工工数が減少するとともに、組み付けが容易になる。また、固定側カム板１２と推力変換機構１０と推力伝達板１４ｂとカムスプリング１５とを収容したハウジング１６のシリンダ孔内への組み付け作業が容易になり、ディスクブレーキ装置１の組み立ての作業性を向上させることができる。

なお、上述の形態例のように、アジャストナットに推力伝達板を形成し、アジャストナットをハウジングに収容したものに限らず、アジャストボルトに推力伝達板を形成し、アジャストボルトをハウジングに収容するものでも良い。また、推力伝達板の駆動側カム板との対向面に該駆動側カム板の回動を許容するコーティングを施してもよく、さらに、推力伝達板と駆動側カム板の双方の対向面にコーティングを施してもよい。また、本発明のコーティング剤は、フッ素樹脂剤に限らず、低摩擦性の表面が得られるものであれば、どのようなものでも差し支えない。

本発明の一形態例を示すディスクブレーキ装置の要部拡大断面図である。図１のII-II断面図である。推力変換機構とアジャストナットとハウジングの分解斜視図である。ディスクブレーキ装置の断面正面図である。

符号の説明

１…ディスクブレーキ装置、２…キャリパボディ、２ａ…作用部、３…液圧式作動機構、４…機械式作動機構、５…ディスクロータ、６…キャリパブラケット、７…摩擦パッド、８…シリンダ孔、８ａ…大径部、８ｂ…小径部、８ｅ…軸方向溝、８ｆ…周方向溝、８ｇ…シリンダ孔底壁、８ｈ…リブ収容溝、９…ピストン、１０…推力変換機構、１１…アジャスタ、１２…固定側カム板、１２ａ…挿通孔、１２ｂ…リブ、１２ｃ…回止用突片、１２ｄ…係止溝、１３…アジャストボルト、１３ａ…小径ピストン、１３ｂ…クラッチ板、１４…アジャストナット、１４ａ…多条ねじ、１４ｂ…推力伝達板、１４ｃ…係合用突部、１４ｄ…シリンダ孔底部側端面、１５…カムスプリング、１６…ハウジング、１６ａ…大径筒部、１６ｂ…小径筒部、１６ｃ…係合孔、１６ｅ…係合リブ、１６ｆ…係止片、１７…アジャストスプリング、１８…ベアリング受け、１９…止め輪、２０…ベアリング、２１…カムシャフト、２１ａ…駆動側カム板、２１ｂ…円筒部、２１ｃ…突部、２２…ランプ溝、２３…カムベアリング、２４…操作レバー

Claims

キャリパボディに形成されるシリンダ孔の先端開口側に収納されたピストンと、シリンダ孔の底部側に配設された推力変換機構と、該推力変換機構と前記ピストンとの間に設けられたアジャストナット及びアジャストボルトを有するアジャスタとを備え、前記推力変換機構からアジャスタを介して前記ピストンを押動するパーキングブレーキを備えたディスクブレーキ装置であって、前記推力変換機構は、前記シリンダ孔の底壁に取り付けられる固定側カム板と、前記シリンダ孔底壁と固定側カム板とに対して回動可能且つシリンダ軸方向に移動可能に貫通したカムシャフトと、該カムシャフトのシリンダ孔開口側に設けられた駆動側カム板と、該駆動側カム板及び前記固定側カム板の対向位置にそれぞれ形成されるランプ溝及び該ランプ溝に収容されるカムベアリングとを備え、前記アジャスタは、アジャストナットとアジャストボルトのいずれか一方の前記駆動側カム板に対向するシリンダ孔底部側端部に推力伝達板を備え、前記固定側カム板と、前記駆動側カム板と、前記推力伝達板と、該推力伝達板を前記駆動側カム板の方向に付勢するカムスプリングとを、略円筒状のハウジング内に収容したディスクブレーキ装置において、前記駆動側カム板と前記推力伝達板の対向面の少なくともいずれか一方に前記駆動側カム板の回動を許容する低摩擦性のコーティングを施したことを特徴とするディスクブレーキ装置。
前記駆動側カム板の前記推力伝達板との対向面は、凹凸嵌合する部分のない平滑面であることを特徴とする請求項１記載のディスクブレーキ装置。