JP2014190415A

JP2014190415A - 機械式ディスクブレーキ

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Publication number: JP2014190415A
Application number: JP2013065696A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kobayashi; 小林　　直樹; Toshiyuki Takeda; 稔之竹田
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-10-06

Abstract

【課題】キャリパボディのシャフトのブーツ配置によるシール部分を小型化するとともに、該シール部分を構成するブーツ形状を簡素化することのできる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に組み付けたピストン7と、ディスクロータ2の両側面に摺接可能とする摩擦パッド34,37とを備え、前記ピストン7から伸びるとともに回動可能なシャフト9をキャリパボディ1のシリンダ孔6に配置し、該シャフト9の先端側16を、前記シリンダ孔6の底部8側から突出配置し、回動レバー25とともに前記シャフト9が回動しながらシリンダ孔6内を進退動可能とし、前記シャフト9とキャリパボディ1との間をブーツ27にて密閉したものにおいて、前記ブーツ27は円筒状であって、このブーツ27の一端28を、キャリパボディ1に形成した環状凹部26の内周面40に付勢配置し、他端41を、前記先端側16の外周面及び回動レバー25に付勢配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レバーの回動によって作動する機械式ディスクブレーキに関する。

特開２００２−２０６５７６号公報特許第２７３９８７９号公報

機械式ディスクブレーキのシャフト部分のシール構成として、例えば特許文献１に示す如く、シャフトとキャリパボディとの間に配置するブーツをキャリパボディの底部よりも外方に外側からかぶせるように取り付けたものが存在する。また、ボールランプ式ディスクブレーキのシール形状として、例えば特許文献２に示す如き構成のものが存在する。

しかしながら、特許文献１に記載のシール構成は、キャリパボディの外周側に溝加工を施し、該溝にブーツの一端側を接続してシリンダ底部側を被覆するため、このブーツの存在によってシリンダ底部側が大きいものとなる。また、特許文献２に記載のボールランプ式ディスクブレーキは、シール形状がリップ形状を主とするものであるため、構成が複雑なものとなる。

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、キャリパボディのシャフトのブーツ配置によるシール部分を小型化するとともに、該シール部分を構成するブーツ形状を簡素化することのできる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機械式ディスクブレーキであって、
前記ピストンから伸びるとともに回動可能なシャフトをキャリパボディのシリンダ孔に配置し、該シャフトの先端側を、前記シリンダ孔の底部側から外方に突出配置し、該シャフトの先端側にシャフトと一体的に回動可能な回動レバーを設け、該回動レバーを回動することにより前記シャフトが回動しながらシリンダ孔内を進退動可能とし、前記シャフトとキャリパボディとの間をブーツにて密閉した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、前記ブーツは円筒状であって、このブーツの一端を、キャリパボディの底壁外面に形成した環状凹部の内周面に付勢配置するとともに、他端を、前記シャフトの先端側の外周面及び回動レバーに付勢配置したものである。

また、前記機械式ディスクブレーキは推力変換機構を備え、
前記推力変換機構は、前記シリンダ孔の底部に固定配置した固定側カム板と、前記固定側カム板に対して回動可能且つシリンダ軸方向に移動可能に、該固定側カム板に貫通して設けたカムシャフトと、該カムシャフトの前記ピストン側に固定配置した駆動側カム板と、前記駆動側カム板と固定側カム板の各対向位置にそれぞれ形成されたランプ溝と、該ランプ溝に収容されたカムベアリングとを備えたものであっても良い。

本発明は上述の如く構成したものであるから、ブーツの一端をキャリパボディの底壁外面に形成した環状凹部の内周面に付勢配置することにより、キャリパボディのブーツ配置によるシール部分を小型化するとともに、該ブーツを円筒状に形成することにより、ブーツの形状を簡素化することができる。

本発明の実施例１を示す機械式ディスクブレーキの断面図。図１の部分拡大断面図。

本発明の実施例１を図１、２において説明すると、 (1)は機械式ディスクブレーキのキャリパボディであって、このキャリパボディ(1)は、図１に示す如くディスクロータ(2)の両側に配設された作用部(3)及び反作用部(4)と、この作用部(3)と反作用部(4)とをディスクロータ(2)を介して連結したブリッジ部(5)とから成るものである。そして、前記ディスクロータ(2)の作用部(3)側にはシリンダ孔(6)を貫通形成している。

そして、このシリンダ孔(6)のディスクロータ(2)側にはピストン(7)を配置しており、このピストン(7)のシリンダ孔(6)底部(8)側には、ピストンシャフト(10)を一体に延出して設けている。また、前記ピストン(7)には、カムシャフト(11)を一体的に設けている。即ち、該カムシャフト(11)は筒状に形成したものであって、このカムシャフト(11)のピストン(7)側の一端外周には、本実施例の推力変換機構(12)を構成する円盤状の駆動側カム板(13)を一体に固定配置している。また、このカムシャフト(11)の内周面には内周螺溝(14)を形成するとともに、この内周螺溝(14)に螺合可能な外周螺溝(15)を、上記ピストンシャフト(10)の外周面に形成している。

そして、カムシャフト(11)の内周螺溝(14)にピストンシャフト(10)の外周螺溝(15)を螺合しながらカムシャフト(11)にピストンシャフト(10)を貫通配置し、上記カムシャフト(11)とピストンシャフト(10)とが一体に回動及び摺動可能となるようピストンシャフト(10)をカムシャフト(11)に一体的に固定している。また、図１、２に示す如く、上記駆動側カム板(13)はピストン(7)とシリンダ孔(6)の底部(8)との間に位置するとともに、ピストンシャフト(10)の先端側がカムシャフト(11)から外方に突出配置される。尚、本実施例ではピストンシャフト(10)とカムシャフト(11)とにより、本発明のシャフト(9)を構成するものである。

また、上記シリンダ孔(6)の底部(8)には、推力変換機構(12)を構成するとともにキャリパボディ(1)の底壁(19)を兼ねた固定側カム板(17)を、キャリパボディ(1)の端面(20)に固定配置している。即ち、固定側カム板(17)の中心部に貫通穴(18)を設け、この貫通穴(18)に、上記の如くピストンシャフト(10)を組み付けたカムシャフト(11)を貫通し、この状態で、固定側カム板(17)をシリンダ孔(6)の底部(8)側に位置するキャリパボディ(1)の端面(20)に固定配置している。

また、上記の如く配置した固定側カム板(17)と駆動側カム板(13)とには、図２に示す如くそれぞれ対向する内面にランプ溝(21)を円周方向に各３か所ずつ(図２では１箇所のみ記載。)設けており、各ランプ溝(21)は、固定側カム板(17)と駆動側カム板(13)との各対向位置にそれぞれ形成している。また、前記ランプ溝(21)の内部にはカムベアリング(22)を収容している。そして、このカムベアリング(22)がランプ溝(21)から脱落しないよう、スプリング(23)にて駆動側カム板(13)を固定側カム板(17)方向に付勢している。尚、本実施例の推力変換機構(12)は、いわゆるボールランプ式と呼ばれているものである。このように、本実施例では推力変換機構(12)としてボールランプ式を用いてピストン(7)の前進を行うものであるが、他の異なる実施例ではこれに限らず、例えば多条ねじによってピストン(7)の前進を行うものであっても良い。

また、前記カムシャフト(11)の先端には係合段部(24)を形成し、この係合段部(24)に回動レバー(25)の一端に設けた係合穴(30)を挿通配置している。そして、この状態でピストンシャフト(10)の先端側(16)からこのピストンシャフト(10)の外周螺溝(15)に螺合可能なナット(31)を螺合し、このナット(31)が上記の如く配置した回動レバー(25)に押圧当接するまで締め付ける。これにより、上記ナット(31)によって回動レバー(25)をカムシャフト(11)及びピストンシャフト(10)に一体的に固定配置することができ、回動レバー(25)はシャフト(9)と一体に回動するものとなる。

また、上記駆動側カム板(13)であるキャリパボディ(1)の底壁(19)の外面(38)中央部には、図２に示す如く環状凹部(26)を形成している。そして、この環状凹部(26)の内周面(40)には、円筒状に形成したブーツ(27)の一端(28)外周面を、ブーツ(27)の弾力によって環状凹部(26)の内周面(40)側に付勢配置している。また、該ブーツ(27)の他端(41)内周面を、シャフト(9)の先端側(16)の外周面に付勢配置するとともに、ブーツ(27)の他端面(42)を回動レバー(25)の表面に付勢配置している。これにより、キャリパボディ(1)の底壁(19)からシャフト(9)の先端側(16)及び回動レバー(25)までの間が密閉状態となる。

上記の如く、ブーツ(27)の一端(28)を、キャリパボディ(1)の底壁(19)外面(38)に形成した環状凹部(26)の内周面(40)に付勢配置しているため、キャリパボディ(1)のブーツ(27)配置部分を小型化することができる。また、該ブーツ(27)を円筒状に形成したものであるから、ブーツ(27)形状が簡素なものとなり取り扱いが容易となる。

また、上記回動レバー(25)の先端にブレーキワイヤー(図示せず。)の一端を接続するとともに、このブレーキワイヤーの他端を、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。)に連結している。また、前記ピストン(7)の先端面(32)中央部には、図１、２に示す如く平面円形で断面コ字型の嵌合凹部(33)を凹設している。そして、このピストン(7)の先端面(32)に接続する摩擦パッド(34)の裏板には、前記嵌合凹部(33)に嵌合可能な嵌合突部(35)を形成し、Ｃクリップ(36)を介して嵌合突部(35)を嵌合凹部(33)内に嵌合している。

これにより、ピストン(7)と摩擦パッド(34)とが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。そして、前記キャリパボディ(1)の反作用部(4)にも前記作用部(3)側の摩擦パッド(34)と同様に形成した摩擦パッド(37)を、前記作用部(3)側の摩擦パッド(34)に対向させて固定配置している。これにより、図１に示す如く反作用部(4)側の摩擦パッド(37)と作用部(3)側の摩擦パッド(34)との間にディスクロータ(2)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、機械式ディスクブレーキの制動を行う場合について以下に説明する。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を牽引することにより、回動レバー(25)が一方向に回動する。そしてこの回動レバー(25)の回動に伴ってカムシャフト(11)と、このカムシャフト(11)に一体形成した駆動側カム板(13)が上記回動レバー(25)と同一方向に回動する。

尚、上記の如く駆動側カム板(13)はカムシャフト(11)とともに回動するが、前記駆動側カム板(13)に対向する固定側カム板(17)はキャリパボディ(1)の端面(20)に固定されているため、回動しない。また、上記回動レバー(25)の回動により、カムシャフト(11)に一体的に組み付けたピストンシャフト(10)と、このピストンシャフト(10)と一体に形成したピストン(7)もまた回動レバー(25)と同一方向に回動する。

また、上記の如く固定側カム板(17)に対して駆動側カム板(13)が回動することにより、制動開始前には対向位置にあった固定側カム板(17)のカム溝と駆動側カム板(13)のカム溝との位相がずれる。そのため、ランプ溝(21)の最も深い位置にあった各カムベアリング(22)がランプ溝(21)の浅い位置に移動し、固定側カム板(17)と駆動側カム板(13)との間隔が広がるものとなる。この時、固定側カム板(17)は上記の如くキャリパボディ(1)の端面(20)に固定されているため、駆動側カム板(13)が固定側カム板(17)に対してディスクロータ(2)側に摺動するものとなる。

そしてこの駆動側カム板(13)の摺動によって、カムシャフト(11)、ピストンシャフト(10)及びピストン(7)がともにディスクロータ(2)側に摺動するため、ピストン(7)に組み付けた摩擦パッド(34)がディスクロータ(2)側に摺動してディスクロータ(2)の表面に圧接されるものとなる。また、前記作用部(3)側の摩擦パッド(34)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(7)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(4)側の摩擦パッド(37)がディスクロータ(2)側に移動してディスクロータ(2)の反作用部(4)側の側面に圧接されるものとなる。これにより、作用部(3)側及び反作用部(4)側にそれぞれ設けた一対の摩擦パッド(34)(37)が、図１に示す如くディスクロータ(2)の両面に圧接して機械式ディスクブレーキによる制動が行われる。

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回動レバー(25)が制動開始前の元位置に復元する。これにより、ピストン(7)、ピストンシャフト(10)、駆動側カム板(13)、カムシャフト(11)が同時に制動時とは逆方向に回動して制動開始前の位置に戻り、駆動側カム板(13)のランプ溝(21)と固定側カム板(17)の各ランプ溝(21)が非制動時の位置である対向位置に復元し、カムベアリング(22)が各ランプ溝(21)の最も深い位置に戻される。

この、カムベアリング(22)の戻りに伴って、駆動側カム板(13)がスプリング(23)の付勢力によって固定側カム板(17)の方向に摺動し、ディスクロータ(2)とは離反方向の元の位置に復元するとともに、カムシャフト(11)、ピストンシャフト(10)及びピストン(7)もディスクロータ(2)とは離反方向に摺動する。よって、上記ピストン(7)に接続した摩擦パッド(34)が強制的にディスクロータ(2)の離反方向に摺動するものとなる。また、上記の如き作用部(3)側の摩擦パッド(34)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(4)側の摩擦パッド(37)が反ディスクロータ(2)側に摺動する。以上より、作用部(3)側及び反作用部(4)側の摩擦パッド(34)(37)が反ディスクロータ(2)側に移動するため両摩擦パッド(34)(37)とディスクロータ(2)との間に間隔が生じ、機械式ディスクブレーキの制動解除が行われる。

１キャリパボディ
２ディスクロータ
３作用部
４反作用部
６シリンダ孔
７ピストン
８底部
９シャフト
１１カムシャフト
１２推力変換機構
１３駆動側カム板
１６先端側
１７固定側カム板
１９底壁
２１ランプ溝
２２カムベアリング
２５回動レバー
２６環状凹部
２７ブーツ
２８一端
３４、３７摩擦パッド
３８外面
４０内周面
４１他端

Claims

キャリパボディの作用部側に組み付けたピストンと、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機械式ディスクブレーキであって、
前記ピストンから伸びるとともに回動可能なシャフトをキャリパボディのシリンダ孔に配置し、該シャフトの先端側を、前記シリンダ孔の底部側から外方に突出配置し、該シャフトの先端側にシャフトと一体的に回動可能な回動レバーを設け、該回動レバーを回動することにより前記シャフトが回動しながらシリンダ孔内を進退動可能とし、前記シャフトとキャリパボディとの間をブーツにて密閉した機械式ディスクブレーキにおいて、
前記ブーツは円筒状であって、このブーツの一端を、キャリパボディの底壁外面に形成した環状凹部の内周面に付勢配置するとともに、他端を、前記シャフトの先端側の外周面及び回動レバーに付勢配置したことを特徴とする機械式ディスクブレーキ。
前記機械式ディスクブレーキは推力変換機構を備え、
前記推力変換機構は、前記シリンダ孔の底部に固定配置した固定側カム板と、前記固定側カム板に対して回動可能且つシリンダ軸方向に移動可能に、該固定側カム板に貫通して設けたカムシャフトと、該カムシャフトの前記ピストン側に固定配置した駆動側カム板と、前記駆動側カム板と固定側カム板の各対向位置にそれぞれ形成されたランプ溝と、該ランプ溝に収容されたカムベアリングとを備えたことを特徴とする請求項１の機械式ディスクブレーキ。