JP2013087839A - 静止用機械式ディスクブレーキ - Google Patents

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Abstract

【課題】アジャストボルトとピストンとを一体に形成して簡易な構成とするとともに、静止用機械式レバーの解除を円滑に行うことができる静止用機械式ディスクブレーキを得る。
【解決手段】キャリパボディ1の作用部2側に組み付けたアジャストボルト3と、このアジャストボルト3の先端に設けたピストン4と、このピストン4のディスクロータ5側への移動によりディスクロータ5の両側面に摺接可能とする作用部2側及び反作用部8側の摩擦パッド6,7とを備えた静止用機械式ディスクブレーキを前提とするものである。そして、前記アジャストボルト3とピストン4とを一体に形成し、このピスト4ンの先端を、前記摩擦パッド6,7の裏面を構成する裏板24に形成した円形状の連結部にＣクリップ23を介して嵌合配置することにより、摩擦パッド6とピストン4とを互いに独立して回動可能に接続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、静止用機械式ディスクブレーキに関するものである。
実公平１−３０６６２号公報 特開２００２−２０６５７６号公報
従来より、車両の静止用機械式ディスクブレーキとして、例えば特許文献１に記載の発明の如く、ブレーキペダルやブレーキレバーを操作して摩擦パッドにディスクロータ側への推力を発生させることにより、車両の制動を行うディスクブレーキが知られている。そしてこの特許文献１に記載のディスクブレーキは、アジャストボルトとピストンとを一体に形成したものであって、アジャストボルトを回動させることによりキャリパボディのハンガーピンに吊持した摩擦パッドが、上記ピストンによりディスクロータ側に押圧され、これにより摩擦パッドがディスクロータ側に摺動してディスクブレーキの表面に当接して車両の制動が行われるものである。
しかしながら、上記特許文献１に記載のディスクブレーキはアジャストボルトとピストンとが一体に形成されているため、ピストンはアジャストボルトとともに回動しながら摩擦パッドに当接してこの摩擦パッドをディスクロータ側に押圧し、ピストンによってディスクロータ側に押圧された摩擦パッドがディスクロータに当接してブレーキの制動が行われる。しかし、このブレーキ制動の際に前記ピストンが摩擦パッドに回動しながら押圧接触するため、ピストンと摩擦パッドとの間に過剰な摩擦力が生じるものとなる。従って、ブレーキの制動解除のためにピストンを逆方向に回動させて摩擦パッドへのピストンの押圧を解除しようとしても、上記の摩擦パッドとピストンとの間の過剰な摩擦力のためにピストンを摩擦パッドから引き離すことが困難な場合があった。
そこで、特許文献２に記載の発明の如く、アジャストボルトとピストンとを個別に形成し、アジャストボルトとピストンとが互いに独立して回動するよう組み付けた静止用機械式ブレーキが存在する。この静止用機械式ブレーキは制動解除時にピストンと摩擦パッドとの間の摩擦によってピストンを逆方向に回動させることが困難となった場合でも、上記の如くアジャストボルトがピストンとは独立して回動することから、アジャストボルトを制動時とは逆方向に容易に回動させることができ、これによりこのアジャストボルトに連結したピストンをアジャストボルトと共に反ディスクロータ側に強制的に摺動させることが可能となる。従って、ピストンを摩擦パッドから引き離して制動の解除を行うことができるものである。
しかしながら、特許文献２に示す如きディスクブレーキは、上記の如くピストンとアジャストボルトとを個別に形成して組み付けているため構造が複雑となって部品点数が多くなることから、製造が煩雑となり製造コストが高くつくものとなっていた。
そこで、本発明は上述の如き課題を解決しようとするものであって、アジャストボルトとピストンとを一体に形成して簡易な構成とするとともに、ピストンと摩擦パッドとの間に過剰な摩擦力を生じさせることなく制動の解除を円滑に行うことができる静止用機械式ディスクブレーキを得ようとするものである。
本発明は上述の如き課題を解決するため、キャリパボディの作用部側に組み付けたアジャストボルトと、このアジャストボルトの先端に設けたピストンと、このピストンのディスクロータ側への移動によりディスクロータの両側面に摺接可能とする作用部側及び反作用部側の摩擦パッドとを備えた静止用機械式ディスクブレーキを前提とするものである。
そして、前記アジャストボルトとピストンとを一体に形成するものであるから、ディスクブレーキの構成を簡易なものとすることができ、製造コストを低廉なものとすることが可能となる。また、ピストンの先端を、前記摩擦パッドの裏面を構成する裏板に形成した円形状の連結部に、Ｃクリップを介して嵌合配置することにより、摩擦パッドとピストンとが互いに独立して回動可能となるよう接続したものである。
上記の如く、摩擦パッドとピストンとを互いに独立して回動可能に接続することにより、静止用機械式ブレーキの解除時には、摩擦パッドとは独立してピストンをブレーキ制動時とは逆方向に円滑に回動させて元位置に戻すことが可能となる。そのため、ピストンを逆方向に回動させることができずに制動の解除が困難になるという事態を防止することができる。また、上記の如く制動解除時にピストンが元の位置に摺動することにより、このピストンに接続した摩擦パッドを元の位置に強制的に戻すことができるため、摩擦パッドがディスクロータ側に引き摺られるという問題が起こりにくいものとなる。
また、前記摩擦パッドは、円板形状であってもよい。このように円板形状とすることにより、摩擦パッドの組み付け方向を考慮する必要がないため組み付け性の向上を図ることができる。
また、摩擦パッドは、この摩擦パッドの摩耗によって表面に露出可能とするインジケータ溝を、外周面に複数箇所凹設したものであってもよい。このようにインジケータ溝を複数箇所に凹設することにより、摩擦パッドが回転方向のどの位相でもインジケータ溝を確認しやすいものとなるため、摩擦パッドの交換時期を容易に確認することができる。
また、前記キャリパボディにはブラケットを固定配置し、このブラケットに、前記作用部側の摩擦パッドの接線方向に内周面を形成した凹部を設け、ブレーキ制動時に前記凹部の内周面と前記作用部側の摩擦パッドの外周面とを線接触させて前記作用部側の摩擦パッドの制動トルクを前記凹部の内周面にて受けるよう形成したものであってもよい。
このように凹部の内周面と作用部側の摩擦パッドの外周面とを線接触可能とすることにより、前記摩擦パッドと凹部との接触部分を少ないものとし、前記摩擦パッドとの接触に起因するブラケットのさびの発生を抑えることができる。
本発明は上述の如く構成したものであるから、摩擦パッドとピストンとを互いに独立して回動可能に接続することにより、制動の解除時には、ディスクロータ側に押圧された摩擦パッドとは独立して、ピストンをブレーキ制動時とは逆方向に円滑に回動させて元位置に戻すことが可能となる。そのため、ピストンを逆方向に回動させることができずに制動の解除が困難になるという事態を防止することができる。また、上記の如く制動の解除時にピストンが元の位置に摺動することにより、ピストンとともに摩擦パッドを元の位置に強制的に戻すことができるため、摩擦パッドがディスクロータ側に引き摺られるという問題が起こりにくいものとなる。
本発明の実施例１を示す制動時のキャリパボディの断面図。 図１の部分拡大図。 (a)実施例１の摩擦パッドを示す平面図。 (b)(a)のＢ−Ｂ線断面図。 図１のＡ−Ａ線断面図。
本発明の実施例１を図１〜４において説明すると、車両前進時に車輪と一体に図４の矢印Ｂ方向に回転するディスクロータ(5)と、該ディスクロータ(5)の一側部で車体に取り付けられるキャリパボディ(1)であって、本実施例１は、キャリパボディ(1)の作用部(2)側に組み付けたアジャストボルト(3)と、このアジャストボルト(3)の先端に設けたピストン(4)と、このピストン(4)のディスクロータ(5)側への移動によりディスクロータ(5)の両側面に摺接可能とする作用部側及び反作用部側の摩擦パッド(6)(7)とを備えた静止用機械式ディスクブレーキを前提としたものである。
本実施例１について更に詳細に説明すると、図１に示す如く、前記キャリパボディ(1)はディスクロータ(5)の両側に配設された作用部(2)及び反作用部(8)と、この作用部(2)と反作用部(8)とをディスクロータ(5)を介して連結したブリッジ部(10)とから成るものである。そして上記ディスクロータ(5)の作用部(2)側の内部には、図１に示す如くシリンダ孔(11)を形成している。
そして、このシリンダ孔(11)の作用部(2)側の開口部(12)内に、内周螺溝を形成した筒状のスリーブナット(13)を挿入して固定配置している。そしてこのスリーブナット(13)には、前記内周螺溝に螺合可能な外周螺溝を形成した筒状のねじ部材(14)を、スリーブナット(13)の内周螺溝に螺合させて配置している。また、このねじ部材(14)の一端(15)をスリーブナット(13)から外方に突出して配置している。
そしてこのねじ部材(14)の一端(15)には、静止用機械式レバー(16)を前記ねじ部材(14)と一体に回動可能となるよう組み付けるとともに、このねじ部材(14)にアジャストボルト(3)を挿通配置している。即ち、このねじ部材(14)に内周螺溝を形成し、この内周螺溝にアジャストボルト(3)の外周面に形成した外周螺溝を螺合することにより、ねじ部材(14)とアジャストボルト(3)とを組み付けている。
また前記アジャストボルト(3)は、作用部側の摩擦パッド(6)を押圧するためのピストン(4)を一体に形成するとともに、ピストン(4)配置側とは反対側の基端部(17)をねじ部材(14)から外方に突出配置している。上記の如くアジャストボルト(3)とピストン(4)とを一体に形成することにより、アジャストボルト(3)とピストン(4)とを別個に形成して組み付けた従来品よりも部品点数を少なくしてディスクブレーキの構成を簡易なものとすることができ、製造コストを低廉なものとすることが可能となる。
そして、このアジャストボルト(3)の基端部(17)側にロックナット(18)を螺合してねじ部材(14)及び静止用機械式レバー(16)を締め付けることにより、アジャストボルト(3)、ねじ部材(14)、及び静止用機械式レバー(16)が一体に回動可能となるよう連結固定している。尚、前記静止用機械式レバー(16)の先端にはブレーキワイヤー(37)の一端を接続するとともに、このブレーキワイヤー(37)の他端に、運転者が操作するブレーキべダルやブレーキレバーなどのブレーキ操作子(図示せず。)を連結している。尚、上記アジャストボルト(3)によってディスクロータ(5)と摩擦パッド(6)との制動間隔を調整する際には、上記ロックナット(18)をゆるめてアジャストボルト(3)のみをディスクロータ(5)方向に押し込み、ピストン(4)で摩擦パッド(6)を押動して制動間隔を設定した後、ロックナット(18)
でアジャストボルト(3)を固定する。
また、前記ピストン(4)の先端面(20)には、図２に示す如く平面円形で断面コ字型の嵌合凹部(21)を凹設している。そして、前記摩擦パッド(6)(7)の裏板(24)には前記嵌合凹部(21)に嵌合可能な円筒状の嵌合突部(22)を形成している。この嵌合突部(22)は本発明の円形状の連結部に相当するものであって、この嵌合突部(22)の外周面にはＣクリップ(23)を係合配置するための係合溝(25)を円周方向に凹設している。尚、本実施例では上記の如く、ピストン(4)に嵌合凹部(21)を設けるとともに摩擦パッド(6)(7)の裏板(24)に嵌合突部(22)を形成しているが、他の異なる実施例ではこれに限定することなく、ピストン(4)に嵌合突部(22)を設けるとともに摩擦パッド(6)(7)の裏板(24)に嵌合凹部(21)を設けたものであっても良い。
ここで、前記作用部側及び反作用部側の摩擦パッド(6)(7)は裏板(24)とライニング(26)により構成するものであって、その全体形状を円板形状としている。そのため、ディスクロータ(5)への摩擦パッド(6)(7)の組み付け方向を考慮する必要がないことから組み付け性の向上を図ることができる。
また、この前記摩擦パッド(6)(7)のライニング(26)には図３(a)(b)に示す如くインジケータ溝(27)を設けている。このインジケータ溝(27)は、図３(b)に示す如くライニング(26)外周面の厚さ方向中央から裏板(24)側にかけて、断面コ字型で平面略長方形に凹設したものである。また、本実施例ではこのインジケータ溝(27)を、ライニング(26)の円周方向に３か所、等間隔に形成している。
上記の如くライニング(26)にインジケータ溝(27)を形成することにより、ライニング(26)が一定厚さまで摩耗した際に、このライニング(26)の表面に上記インジケータ溝(27)が露出して摩擦パッド(6)(7)の交換時期を目視により確認することができる。また、図３(a)に示す如く、このインジケータ溝(27)をライニング(26)の円周方向に３か所、等間隔に設けていることから、摩擦パッド(6)(7)が回転方向のどの位相に位置した場合でもインジケータ溝(27)を確認しやすいものとなる。
そして、上記の如く形成した嵌合突部(22)の係合溝(25)にＣクリップ(23)を係合配置し、この嵌合突部(22)をピストン(4)の嵌合凹部(21)内に挿入して嵌合配置する。ここで、前記ピストン(4)の嵌合凹部(21)の内周面には、上記の如く嵌合突部(22)に配置したＣクリップ(23)と嵌合可能な嵌合溝(28)を円周方向に設けており、嵌合突部(22)を嵌合凹部(21)内に嵌合する際に、嵌合突部(22)のＣクリップ(23)が前記嵌合凹部(21)の嵌合溝(28)に嵌合するものとなる。
これにより、ピストン(4)と摩擦パッド(6)は分離困難な状態で互いに独立して回動可能に接続されるものとなる。また、図２に示す如く嵌合凹部(21)の底面(30)と嵌合突部(22)の天面(31)とが接触する一方、ピストン(4)の先端面(20)と裏板(24)の表面(32)とは非接触の状態となるよう予め各寸法を調整しており、摩擦パッド(6)とピストン(4)との接触部分が少なくなるよう組み付けている。このようにピストン(4)と摩擦パッド(6)とを互いに回動可能に組み付けるとともに摩擦パッド(6)とピストン(4)との接触部分を少ないものとしているため、摩擦パッド(6)とピストン(4)との間に生じる摩擦を低減することができる。
また、図４に示す如く前記キャリパボディ(1)にはブラケット(33)を固定配置しており、このブラケット(33)には平面コ字型の凹部(34)を形成し、この凹部(34)内に作用部側の摩擦パッド(6)を挿入配置している。尚、前記凹部(34)を構成している３方向の内周面
をそれぞれ前記摩擦パッド(6)の接線方向に位置するように形成し、図４に示す如く上記
３方向の内周面をそれぞれ回入側内周面(35a)、回出側内周面(35b)、及び底部内周面
(35c)としている。また、静止用機械式ブレーキの非制動時には、前記凹部(34)の各内周
面(35a〜35c)と前記摩擦パッド(6)の外周面(36)との間に若干の隙間を形成している。
そして、前記キャリパボディ(1)の反作用部(8)にも前記作用部側の摩擦パッド(6)と同様に形成した摩擦パッド(7)を、前記作用部側の摩擦パッド(6)に対向するよう固定配置している。これにより、図１に示す如く反作用部側の摩擦パッド(7)と作用部側の摩擦パッド(6)との間にディスクロータ(5)が位置するものとなる。
上記の如く構成したものにおいて静止用機械式ブレーキの制動を行う場合には、まずリターンスプリング(図示せず。)の付勢力に抗してブレーキ操作子(図示せず。)にてブレーキワイヤー(37)を牽引することにより、静止用機械式レバー(16)が一方向に回動する。そしてこの静止用機械式レバー(16)の回動に伴って静止用機械式レバー(16)と一体に回動するよう組み付けたアジャストボルト(3)とねじ部材(14)とが静止用機械式レバー(16)と同一方向に回動する。これにより、スリーブナット(13)の内周螺溝によってアジャストボルト(3)がねじ部材(14)とともにディスクロータ(5)側に送り出されるため、このアジャストボルト(3)と一体に形成したピストン(4)、及びこのピストン(4)の先端に接続した作用部側の摩擦パッド(6)もディスクロータ(5)側に回動しながら摺動するものとなる。
そして、上記の如く摩擦パッド(6)がディスクロータ(5)側に摺動することにより、摩擦パッド(6)のライニング(26)の表面がディスクロータ(5)の表面に面接触するものとなる。また、前記作用部側の摩擦パッド(6)の移動に伴う反力によってキャリパボディ(1)が前記ピストン(4)の移動方向とは反対方向に移動し、このキャリパボディ(1)の移動によって反作用部側の摩擦パッド(7)がディスクロータ(5)側に移動してディスクロータ(5)の反作用部(8)側の側面に圧接されるものとなる。これにより、図１に示す如く作用部(2)側及び反作用部(8)側にそれぞれ設けた一対の摩擦パッド(6)(7)がディスクロータ(5)の両面に圧接して静止用機械式ブレーキによる制動が行われる。
そして、上記の如き静止用機械式ブレーキの制動時には、図４に示す如くブラケット(33)に形成した凹部(34)の回出側内周面(35b)と摩擦パッド(6)の裏板(24)の外周面(36)とが接触し、前記凹部(34)の内周面によって摩擦パッド(6)の制動トルクを受ける。ここで、凹部(34)の回出側内周面(35b)を摩擦パッド(6)の接線方向に形成していることから、凹部(34)の回出側内周面(35b)と裏板(24)の外周面(36)とは凹部(34)及び裏板(24)の厚さ方向に線接触するものとなる。そのため、摩擦パッド(6)と凹部(34)との接触部分を少ないものとすることが可能となり、裏板(24)との接触によって生じるブラケット(33)のさびの発生を最小限に抑えることができる。
次に制動の解除について以下に説明すると、まずブレーキ操作子(図示せず。)の操作によってブレーキワイヤー(37)の牽引を解除することにより、リターンスプリングの付勢力によって静止用機械式レバー(16)を制動開始前の元位置に復元させる。これにより、アジャストボルト(3)及びピストン(4)がねじ部材(14)とともに制動時とは反対方向に回動してディスクロータ(5)の離反方向に摺動する。この時、ピストン(4)を摩擦パッド(6)とは独立して回動可能としているためピストン(4)を容易に逆方向に回動させることが可能となり、ピストン(4)を逆方向に回動することができずに制動の解除が困難になるという事態を防止することができる。
そして、上記の如くピストン(4)をディスクロータ(5)の離反方向に摺動させることにより、このピストン(4)に接続した摩擦パッド(6)を強制的にディスクロータ(5)の離反方向に摺動させることが可能となる。そのため、制動の解除時に摩擦パッド(6)(7)がディスクロータ(5)側に引き摺られるという問題が生じにくいものとなる。また、前記作用部側の摩擦パッド(6)の移動に伴う反力によって、キャリパボディ(1)が移動して反作用部側の摩擦パッド(7)が反ディスクロータ(5)側に移動する。これにより、作用部側及び反作用部側の摩擦パッド(6)(7)が反ディスクロータ(5)側に移動するため静止用機械式ブレーキの制動を円滑に解除することができる。
１ キャリパボディ
２ 作用部
３ アジャストボルト
４ ピストン
５ ディスクロータ
６、７ 摩擦パッド
８ 反作用部
２３ Ｃクリップ
２４ 裏板
２７ インジケータ溝
３３ ブラケット
３４ 凹部
３５a,３５b,３５c 内周面
３６ 外周面

Claims (4)

  1. キャリパボディの作用部側に組み付けたアジャストボルトと、このアジャストボルトの先端に設けたピストンと、このピストンのディスクロータ側への移動によりディスクロータの両側面に摺接可能とする作用部側及び反作用部側の摩擦パッドとを備えた静止用機械式ディスクブレーキにおいて、
    前記アジャストボルトとピストンとを一体に形成し、このピストンの先端を、前記摩擦パッドの裏面を構成する裏板に形成した円形状の連結部に、Ｃクリップを介して嵌合配置することにより、摩擦パッドとピストンとを互いに独立して回動可能に接続したことを特徴とする静止用機械式ディスクブレーキ。
  2. 前記摩擦パッドは、円板形状であることを特徴とする請求項１の静止用機械式ディスクブレーキ。
  3. 前記摩擦パッドは、この摩擦パッドの摩耗によって表面に露出可能とするインジケータ溝を、外周面に複数箇所凹設したことを特徴とする請求項１、または２の静止用機械式ディスクブレーキ。
  4. 前記キャリパボディにはブラケットを固定配置し、このブラケットに、前記作用部側の摩擦パッドの接線方向に内周面を形成した凹部を設け、ブレーキ制動時に前記凹部の内周面と前記作用部側の摩擦パッドの外周面とを線接触させて前記作用部側の摩擦パッドの制動トルクを前記凹部の内周面にて受けるよう形成したことを特徴とする請求項１〜３の静止用機械式ディスクブレーキ。
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