JP2014005845A

JP2014005845A - ブレーキ装置

Info

Publication number: JP2014005845A
Application number: JP2012139938A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Tsurumi; 泰昭鶴見
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2014-01-16

Abstract

【課題】ブレーキキャリパのリンク機構およびピストン機構を小型にできるブレーキ装置を提供する。
【解決手段】ブレーキ装置において、ブレーキキャリパは、キャリパボディを介して第１パッドを押圧可能なキャリパアダプタと、第２パッドを押圧可能なピストン機構と、を有する。リンク機構は、ピストン機構を駆動させて第１パッドおよび第２パッドをディスクロータに接近させるためのものである。リンク機構の第１リンク３０は、一端がキャリパアダプタ２８に軸支される。第２リンク３２は、一端が第１リンク３０の他端に回動可能に連結され、他端がピストン機構に軸支され、第１リンク３０から折り返すように配される。ピストン機構の内側ピストン部は、キャリパアダプタ２８の径方向内側に配置される。外側ピストン部は、内側ピストン部に固定されてキャリパアダプタ２８の径方向外側に配置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブレーキ装置に関する。

ブレーキパッドをディスクロータに押し当てて摩擦により制動力を発生させるディスクブレーキ装置が車両に用いられる。特許文献１にはブレーキパッドを押し当てるための機構として、トグルリンクを用いたディスクブレーキ装置が開示される。

特許文献１のディスクブレーキ作動装置は、一方のブレーキパッドに接続されるロータ側リンクと、他方のブレーキパッドに接続される反ロータ側リンクと、それぞれのリンクが揺動自在に係合するトグルピンと、トグルピンに作動力を伝達するためのカムシャフトとを有する。このカムシャフトは半円の断面を有し、その円弧部分がトグルピンに接している。カムシャフトの回転によりトグルピンを上下方向に移動させ、両方のリンクを回転させて、ブレーキパッドをロータに向けて押圧させる方向に移動させる。

特開２００５−２７３７５１号公報

ところで、ディスクブレーキ装置は車輪構造内の非常に狭い空間に配置される。そのため、ディスクブレーキ装置の小型化が望まれている。特許文献１に記載の技術では、パッドの移動方向においてロータ側リンク、反ロータ側リンクがその移動方向に沿って配置されているため、それらの全長は長くなる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リンク機構を小型にできるブレーキ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキ装置は、ディスクロータを第１パッドおよび第２パッドにより挟持することで摩擦力を発生させるブレーキキャリパであって、キャリパボディを介して第１パッドを押圧可能なキャリパアダプタと、第２パッドを押圧可能なピストン機構と、を有するブレーキキャリパと、ピストン機構を駆動させて第１パッドおよび第２パッドをディスクロータに接近させるためのリンク機構と、を備える。リンク機構は、一端がキャリパアダプタに軸支される第１リンクと、一端が第１リンクの他端に回動可能に連結され、他端がピストン機構に軸支され、第１リンクから折り返すように配される第２リンクと、を有する。ピストン機構は、キャリパアダプタの径方向内側に配置される内側ピストン部と、内側ピストン部に固定されてキャリパアダプタの径方向外側に配置され、第２パッドを押圧可能な外側ピストン部と、を有する。

この態様によると、第１リンクとのキャリパアダプタの軸支の位置を外側ピストンの中に配置することができるため、キャリパボディからの張り出したリンク機構の長さを短くすることができる。また、外側ピストンの中にキャリパアダプタの一部およびそれに連結する第１リンクの一部を収めることで、リンク機構およびピストン機構の全体構造を小型化できる。

本発明によれば、リンク機構を小型にできるブレーキ装置を提供できる。

実施形態に係るブレーキ装置の斜視図である。リンク機構およびピストン機構の部品組み立て図である。図１に示すリンク機構およびピストン機構の線分Ａ−Ａの断面図である。図４（ａ）および（ｂ）は、リンク機構およびピストン機構の動作について説明するための図である。図５（ａ）および（ｂ）は、バネ部の動作について説明する図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

図１は、実施形態に係るブレーキ装置１０の斜視図である。図１に示すように、ブレーキ装置１０は、円板状のディスクロータ（不図示）と、ディスクロータを挟持することで摩擦力を発生させる一対のパッド１６と、車両に支持されるブレーキキャリパ１４と、一対のパッドをリンクするリンク機構２０と、リンク機構２０を動作させる駆動部（不図示）とを備える。

ブレーキキャリパ１４は、第１パッドが連結されるキャリパボディ１８と、キャリパボディ１８を介して第１パッドを押圧可能なキャリパアダプタ２８と、第２パッドを押圧可能なピストン機構と、を有する。第１パッドは、キャリパボディ１８に固定され、キャリパボディ１８およびキャリパアダプタ２８に連動する。一方、第２パッドは、キャリパボディ１８にスライド可能に収容され、ピストン機構の移動に応じてスライドする。第１パッドおよび第２パッドの間にはディスクロータが配される。ブレーキキャリパ１４は、ディスクロータを第１パッドおよび第２パッドにより挟持することで摩擦力を発生させる。キャリパアダプタ２８は、環状に形成され、キャリパボディ１８の取付孔に取り付けられる。

図２は、リンク機構２０およびピストン機構２５の部品組み立て図である。また、図３は、図１に示すリンク機構２０およびピストン機構２５の線分Ａ−Ａの断面図である。リンク機構２０は、第１リンク３０、第２リンク３２、第１ピン３４、第２ピン３６、および第３ピン３８を有する。ピストン機構２５は、ピストン２４、連結部４０、プランジャ２６、ネジ留め部４２およびネジ４６を有する。

第１リンク３０は、板材を屈曲させて２重の板材の対向して形成され、一対の第１軸孔３０ａおよび一対の第２軸孔３０ｂを有する。第１軸孔３０ａは、第１ピン３４によりキャリパアダプタ２８の軸孔２８ａに回転可能に軸支される。

第２リンク３２は、平板状に形成され、第３軸孔３２ａおよび第４軸孔３２ｂを有する。第３軸孔３２ａは、第３ピン３８により連結部４０の軸孔４０ａに回転可能に軸支される。第４軸孔３２ｂは、第２ピン３６により第２軸孔３０ｂに相対回転可能に連結される。

連結部４０は、一端に軸孔４０ａと軸孔４０ａと交差する切欠部４０ｂが形成される。切欠部４０ｂには第２リンク３２の一端が挿入され、第３軸孔３２ａと軸孔４０ａに第３ピン３８が挿入される。切欠部４０ｂは、連結部４０の一端を径方向に切り欠いて形成され、第２リンク３２の可動域を拡げている。連結部４０の他端はプランジャ２６に連結する。連結部４０の外周はねじ切りされており、プランジャ２６と螺合される。

プランジャ２６は筒状に形成され、一端の開口から連結部４０の他端側が圧入されて連結部４０と連結され、他端の開口からネジ留め部４２が挿入されネジ留め部４２と連結される。プランジャ２６の一端には歯車形状の歯部２６ａが形成され、歯部２６ａのに隣接して他の部分より縮径した縮径部２６ｂが形成される。バネ部４４の環状部分は縮径部２６ｂに引っ掛けられ、バネ部４４の一端は第１リンク３０に係止し、他端はプランジャ２６の歯部２６ａに係止する。バネ部４４は、プランジャ２６が回転するように歯部２６ａを付勢する。バネ部４４によりプランジャ２６と連結部４０とが相対回転した場合、ねじ部分の締まりまたは緩みにより連結部４０およびプランジャ２６の軸方向長さが変化する。

図３に示すように、第１リンク３０は第２リンク３２より長尺であり、第１軸孔３０ａと第２軸孔３０ｂの間隔は、第３軸孔３２ａと第４軸孔３２ｂの間隔より大きく、ほぼ２倍である。一対の第１軸孔３０ａが対向する間隔は、一対の第２軸孔３０ｂが対向する間隔、プランジャ２６の直径および連結部４０の直径より大きく、一対の第１軸孔３０ａの間にプランジャ２６および連結部４０が収まる。

図３に示すように、プランジャ２６、連結部４０およびネジ留め部４２は、直列に連結され、ネジ留め部４２がネジ４６によりピストン２４に固定される。これにより、ピストン２４、ネジ留め部４２、プランジャ２６および連結部４０が、同軸に一体に連結されてピストン機構２５をなす。ピストン機構２５の先には第２パッドがあり、ピストン機構２５によって第２パッドを押すことができる。

ピストン２４は、有底円筒形状に形成され、底部にネジ留め部４２が固定される。ピストン２４には内側にキャリパアダプタ２８の一部が収容される。キャリパアダプタ２８は、貫通した円筒形状に形成され、第１軸孔３０ａに連結される一対の軸孔２８ａと外周の中途に径方向外向きに張り出したフランジ部２８ｂとを有する。フランジ部２８ｂは、シリンダ２２への抜け止めとして機能する。なお、ピストン２４の外周にはシールリング（不図示）が設けられてる。このシールリングは、油圧式ブレーキ装置でのピストンの引き戻しと、パッドとピストンの間隔の自動調整と、液圧を保持する作用のうち少なくとも２つの機能を有する。

ピストン機構２５において、内側に配置される連結部４０、プランジャ２６およびネジ留め部４２を内側ピストン部といい、内側ピストン部の径方向外側に配置されるピストン２４を外側ピストン部という。内側ピストン部と外側ピストン部の間にキャリパアダプタ２８が収まり、キャリパアダプタ２８がその間でスライドする。内側ピストン部は、キャリパアダプタ２８の径方向内側に配置され、外側ピストン部は、キャリパアダプタ２８の径方向外側に配置される。すなわち、一体の円柱状の内側ピストンと外筒状の外側ピストンを径方向に重ねて、その間にキャリパアダプタ２８およびリンク機構２０の一部を入れる。ピストン機構２５が動作した場合に外側ピストンが第２パッドを間接的または直接的に押す。

ピストン２４の内側でキャリパアダプタ２８をスライドさせることで、リンク機構２０およびピストン機構２５の全体構造を小径にでき、かつ、第１ピン３４の位置をピストン２４の内側に配置することができるため、キャリパボディ１８からの張り出したリンク機構２０の長さを短くすることができる。このリンク機構２０およびピストン機構２５の動作について説明する。

図４（ａ）および（ｂ）は、リンク機構２０およびピストン機構２５の動作について説明するための図である。図４（ａ）および（ｂ）は、部材の形状を簡略化して示している。

リンク機構２０には駆動部材によって図４（ａ）に示す矢印５０の方向に力が付与され、揺動する。ピストン機構２５はリンク機構２０の揺動に応じて軸方向５２に移動する。第１軸孔３０ａと連結されたキャリパアダプタ２８は、キャリパボディ１８に固定されており、リンク機構２０の揺動に応じてピストン機構２５が移動するとピストン機構２５に対して相対移動する。この相対移動距離に応じて第１パッドと第２パッドが接近または離間する。

図５（ａ）および（ｂ）は、バネ部４４の動作について説明する図であり、プランジャ２６、第１リンク３０およびバネ部４４の側面図である。図５（ａ）は制動前の状態を示し、図５（ｂ）は制動中の状態を示す。バネ部４４は、第１リンク３０に係止する第１端部４４ａと、歯部２６ａに引っかかる第２端部４４ｂと、縮径部２６ｂを囲繞する環状部４４ｃと、第１リンク３０の動作により環状部４４ｃを縮径させるための押接部４４ｄと、を有する。

バネ部４４は、第１リンク３０の動作に応じて歯部２６ａにおける第２端部４４ｂの位置を変化させ、プランジャ２６が回転するよう歯部２６ａを付勢する。通常の制動状態においては制動反力を受けているプランジャ２６は回転しない。制動するために図５（ｂ）に示す矢印５６の方向に第１リンク３０が動作されると、第１リンク３０の動作に応じて図５（ｂ）に示すように第１リンク３０が矢印５６の方向に動作されると、環状部４４ｃが拡径して第２端部４４ｂの位置を図中上方にずらす。

図５（ａ）に示す制動を解除するときの動きを第１パッドおよび第２パッドは経時的に摩耗するため、ピストン機構２５と第２パッドの間隔を調整することが望ましい。通常の制動状態であれば反力によりプランジャ２６は回転しないが、パッドが摩耗してくるとシールの間隔自動調整機能によりピストン２４が前進した場合に反力が弱まり、押接部４４ｄはバネ部４４の一部を押してバネ部４４は矢印５８の方向にプランジャ２６を回転させる。この回転によりプランジャ２６と連結部４０が相対回転してピストン機構２５が伸びて第２パッドに接近する。

このように、第１パッドおよび第２パッドが摩耗して反力が所定値以下になった場合に、バネ部４４によりプランジャ２６が回転させられ、ピストン機構２５が第２パッドに接近する。これにより、パッドの摩耗が進んだ場合に、ピストン機構２５と第２パッドの間隔を調整することができる。なお、プランジャ２６の回転により連結部４０とプランジャ２６の軸方向長さが変化するとともに、プランジャ２６とネジ留め部４２の軸方向長さも変化してよい。

以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

なお、上述のブレーキ装置は、車両だけではなく、産業用の設備において制動力が必要な用途にも適用できる。

１０ブレーキ装置、１４ブレーキキャリパ、１６パッド、１８キャリパボディ、２０リンク機構、２２シリンダ、２４ピストン、２５ピストン機構、２６プランジャ、２６ａ歯部、２８キャリパアダプタ、３０第１リンク、３０ａ第１軸孔、３０ｂ第２軸孔、３２第２リンク、３２ａ第３軸孔、３２ｂ第４軸孔、３４第１ピン、３６第２ピン、３８第３ピン、４０連結部、４２ネジ留め部、４４バネ部、４６ネジ。

Claims

ディスクロータを第１パッドおよび第２パッドにより挟持することで摩擦力を発生させるブレーキキャリパであって、キャリパボディを介して前記第１パッドを押圧可能なキャリパアダプタと、前記第２パッドを押圧可能なピストン機構と、を有するブレーキキャリパと、
前記ピストン機構を駆動させて前記第１パッドおよび前記第２パッドを前記ディスクロータに接近させるためのリンク機構と、を備え、
前記リンク機構は、
一端が前記キャリパアダプタに軸支される第１リンクと、
一端が前記第１リンクの他端に回動可能に連結され、他端が前記ピストン機構に軸支され、前記第１リンクから折り返すように配される第２リンクと、を有し、
前記ピストン機構は、
前記キャリパアダプタの径方向内側に配置される内側ピストン部と、
前記内側ピストン部に固定されて前記キャリパアダプタの径方向外側に配置され、前記第２パッドを押圧可能な外側ピストン部と、を有することを特徴とするブレーキ装置。