JP2576455Y2 - ディスクブレーキの制動間隙自動調節装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、自動車等におけるパー
キングブレーキを内蔵したディスクブレーキの制動間隙
自動調節装置、特にオーバアジャストに基づく摩擦パッ
ドの引きずり等を防止する制動間隙自動調節装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車等に装着されるディス
クブレーキには、マスタシリンダからの液圧で作動する
ピストンを内蔵した液圧制動機構に加え、キャリパのシ
リンダに機械式パーキング機構を並設したものがあり、
更にこのパーキング機構とピストンとの間に摩擦パッド
の摩耗を補償する制動間隙自動調節装置を設けたものが
知られている。

【０００３】そして、この種の自動調節装置において
は、制動液圧が特に大きくなった場合には、キャリパの
反作用部等の弾性変形分までも自動調節作用が働き、い
わゆるオーバアジャストを起す可能性があり、ブレーキ
を解放しても摩擦パッドがブレーキディスクに係合した
まま引ずることもあった。

【０００４】このオーバアジャストを防止する方策とし
て（１）キャリパの剛性を高めて弾性変形量を抑えた
り、（２）１回のブレーキ操作で与えられる制動間隙調
節量の最大量を制限したマイクロアジャスト機構を採用
したり、或いは（３）制動液圧が過大になった場合にそ
の液圧に応動してアジャスト機能を停止させるゴム等か
らなる受圧回転シールリングを用いたものなど種々のも
のが提案されていたが、（１）のキャリパの剛性を高め
るものはブレーキ装置全体が重くなり、（２）のマイク
ロアジャスト機構を用いたものは所定制動間隙を得るた
めに何回も繰返しブレーキ操作が必要であるばかりでな
く機構自体も複雑であった。そして（３）の受圧回転シ
ールリングを用いるものはゴムシールのため回転抵抗が
不安定で作動に正確性を欠き耐久性にも難点があった。

【０００５】そこで本出願人は重量の増大をきたすこと
なく、機構的にも複雑でなく耐久性に富んだ制動間隙自
動調節装置を開発し出願した（実公昭５８−１３１５０
号公報参照）。

【０００６】図３は前述の本出願人が開発した制動間隙
調節装置の要部を示したもので、キャリパ０１のシリン
ダ０２内にピストン０３が摺動自在に嵌合していると共
に、キャリパ０１の右端壁には調節ボルト０４が摺動は
できるが回動不能に嵌合支持されている。前記調節ボル
ト０４の先端部にはリード角の大きいねじが形成され、
該ねじに調節ナット０５が螺合している。調節ナット０
５には円錐面０５ａが形成され、この円錐面０５ａと補
完的に係合する円錐面０６ａを有する段付ピストン０６
がピストン０３に対して摺動自在にしかし回動はできな
いように支持されている。

【０００７】この従来の制動間隙自動調節装置の作動に
ついて説明すると、ブレーキ作動時にシリンダ０２内に
圧液が供給されピストン０３が左方に移動すると、キャ
リパ０１は右方に移動しブレーキディスクが摩擦パッド
に挟圧される。この時ピストン０３の運動は皿バネ０
７、スラスト軸受０８等を介して調節ナット０５に伝達
され、この移動量が調節ナット０５と調節ボルト０４間
のねじ結合部のバックラッシュより大きくなると調節ナ
ット０５は調節ボルト０４をピストン０３の移動方向に
引張るが、この間は制動間隙調節作用はない。

【０００８】シリンダ０２内の液圧が増大し調節ボルト
０４を右方向に移動させる推力が皿バネ０７を撓ませる
程になると、調節ナット０５の円錐面０５ａが段付ピス
トン０６の円錐面０６ａから離れ、調節ナット０５は回
転して再び円錐面０６ａと摩擦して制動間隙調節作用を
行なう。

【０００９】シリンダ０２内の液圧が更に増大してキャ
リパ０１の反作用部等が変形する程の液圧になると、段
付ピストン０６の左端側大径部の断面積ａ_１とシールリ
ング０１０に係合する右端側小径部の断面積ａ_２との差
（ａ_１−ａ_２）に基づく液圧力によって段付ピストン０
６は皿バネ０９に抗して右方向に移動する。

【００１０】これにより段付ピストン０６の円錐面０６
ａが調節ナット０５の円錐面０５ａと摩擦係合し、調節
ナット０５の回動を阻止すると同時に、調節ナット０５
と調節ボルト０４のねじ結合部を無負荷状態とし制動間
隙調節作用を停止し、オーバアジャストは防止される。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】上述の制動間隙自動調
節装置は、ブレーキ液圧が過大になったとき、該液圧に
より段付ピストン０６を右方向に移動させるために段付
ピストン右端側には小径部０６ｂが形成されており、か
つ該小径部０６ｂの半径方向内方には円錐面０６ａが形
成されている。

【００１２】しかしながら、このように円錐面０６ａと
小径部０６ｂが同一の直径上の内側と外側に配置されて
いると、調節ナット０５の回動を阻止するために必要な
摩擦トルクを得るための円錐面０６ａの大きさに応じて
段付ピストン０６の小径部０６ｂの外径が設定されるこ
とになり、必然的にキャリパ０１のシリンダサイズが大
きく設計せざるを得ない問題点を有していた。

【００１３】そこで本考案は、このような問題点に鑑
み、段付ピストンの円錐面と、段付ピストンに推力を与
えるための有効受圧面積の一方を担う小径部の位置を軸
方向にずらすことにより、たとえ円錐面が大きく構成さ
れてもそれに伴ってシリンダサイズを大きく設計しなく
てもすむようにした制動間隙自動調節装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題解決のために講
じた本考案の手段は、ディスクブレーキのキャリパのシ
リンダにピストンを嵌合させ、該ピストン内にコーン部
を有するコーンプラグを内蔵していて、このコーンプラ
グの円錐面に摩擦係合する円錐部を有するアジャスティ
ングナットをスピンドル（調節ボルト）に螺合させて、
ブレーキの制動間隙調節作用を自動的に停止させるよう
にした、ディスクブレーキの制動間隙自動調節装置につ
いて、これを次のように構成したことである。ディスク
ブレーキのキャリパ内に、キャリパのシリンダに対して
回動不能であるが軸方向に移動可能なスピンドルと、該
スピンドルと螺合し、かつブレーキディスク方向にバネ
付勢された外周に円錐面が形成されたアジャスティング
ナットと、前記円錐面と摩擦係合が可能で内周に円錐面
を形成したコーン部を有し、かつ前記キャリパのシリン
ダに嵌合するピストンに対して回動不能であるが軸方向
に移動可能なブレーキディスク方向にバネ付勢されたコ
ーンプラグとが内蔵され、前記コーンプラグは前記コー
ン部からブレーキディスク側に向かってコーン部の外周
部より段差をもって縮径した第１円筒部と、該第１円筒
部よりもさらに小径の第２円筒部を有し、該これらの第
１円筒部、第２円筒部と前記ピストンとの間に形成され
たシール収納部にシールを配設し、該シールと前記コー
ンプラグの円錐面は軸方向にずれた位置とし、上記ピス
トンのシリンダが大径の第１シリンダ部と小径の第２シ
リンダ部とからなり、上記第２シリンダ部の断面積Ａ_１
がコーンプラグの上記第１円筒部の断面積Ａ_２よりも大
きく、これによって、所定値を越える制動液圧が上記ピ
ストンの液圧室に導入されたとき、コーンプラグにピス
トンの開放部側に向かう方向の力が作用し、コーンプラ
グがバネ付勢に抗してブレーキディスクと反対側へ移動
してブレーキの制動間隙の調節を停止するようにしたこ
と。

【００１５】

【作 用】ブレーキ液圧がスピンドルに作用して生じる
軸方向の推力が、螺合部を介して連結したアジャスティ
ングナットに働くバネ荷重に打ち勝つまでは、ブレーキ
液圧によるピストンの移動に伴ってコーンプラグもアジ
ャスティングナットもスピンドルも全てブレーキディス
ク側へ一体となって移動する。この期間中は制動間隙調
節作用はない。

【００１６】しかし、前述の如くブレーキ液圧が所定圧
以上になるとアジャスティングナットに働くバネ荷重に
打ち勝ってアジャスティングナットの円錐面がコーンプ
ラグの円錐面より離れる。すると、アジャスティングナ
ットは回転して再びコーンプラグの円錐面と摩擦係合す
るまで螺出する。この螺出量が制動間隙調節量となって
ブレーキディスクに対する摩擦パッドの適正間隙が補償
される。

【００１７】ブレーキ液圧が更に上昇して摩擦パッドや
キャリパの反作用部等を変形させる程の液圧になると、
その液圧によりコーンプラグがブレーキディスクと反対
方向に移動して両円錐面が強固に摩擦係合してアジャス
ティングナットの回動が阻止され制動間隙調節作用が停
止する。

【００１８】

【実 施 例】以下、本考案の実施例を図１および図２
に基づいて説明する。図１は機械式パーキングブレーキ
と制動間隙自動調節装置とを備えたディスクブレーキの
正面断面図で、ブレーキディスク１の外周を跨いで逆Ｕ
字状に折り曲げられ、一対の摩擦パッド５、７を備えた
キャリパ９は、車体（図示せず）に固設された固定ブラ
ケット３にブレーキディスク軸方向に摺動可能に支持し
ている。

【００１９】キャリパ９は機械式パーキングブレーキＡ
と制動間隙自動調節装置Ｂを内蔵する作用部９ａと、一
方の摩擦パッド５を押動する反作用部９ｂと両者を連結
するブリッジ部９ｃからなる。キャリパ９の作用部９ａ
にはブレーキディスク１側に開口したシリンダ部１１ａ
とこれに連続する小径シリンダ部１１ｂが形成され、小
径シリンダ部１１ｂの後部には機械式パーキングブレー
キのブレーキレバー軸１３を装着する装着孔１１ｃがシ
リンダ軸と直交する方向に設けられている。

【００２０】シリンダ部１１ａ内にはコップ状のピスト
ン１５が角シール１７を介して液密にかつ軸方向に移動
可能に嵌挿され、ピストン１５の底部１５ａは摩擦パッ
ド７の裏板７ａに衝合している。ピストン１５とシリン
ダ部１１ａ間に画成された液圧室１９にはマスタシリン
ダからの圧液が導入されると共に、一対の摩擦パッド
５、７の摩耗量を補償して一定の制動間隙を自動的に設
定する制動間隙自動調節装置Ｂが配設されている。

【００２１】前記調節装置Ｂは、前記ピストン１５に、
その軸線方向に移動自在に嵌挿され、かつその回動が阻
止されているコーンプラグ２１と、該コーンプラグ２１
のコーン部２１ａの内周部に形成した円錐面２１ｂと摩
擦係合可能な外周部に円錐面２３ａを有したアジャステ
ィングナット２３と、該アジャスティングナットの内径
部に形成したリード角の大きい雌ネジ部２３ｂに螺合し
た雄ネジ部２５ｂを有し、頭部２５ａがキャリパ９の小
径シリンダ部１１ｂに摺動自在に嵌挿され、かつそのフ
ランジ部２５ｃにおいて回動が阻止されているスピンド
ル２５とから成っている。

【００２２】図２は前記ピストン１５と前記コーンプラ
グ２１との間に形成されるシール収納部を拡大して示し
たもので、ピストン１５の内周部にはコップ状の開放部
から底部１５ａに向かって第１シリンダ部１５ｂと段差
部１５ｃと第１シリンダ部１５ｂより小径の第２シリン
ダ部１５ｄが形成され、一方コーンプラグ２１の外周部
には、コーン部２１ａからピストン１５の底部１５ａ側
に向かってコーン部２１ａより小径の第１円筒部２１ｃ
と段差部２１ｄと第１円筒部２１ｃより更に小径の第２
円筒部２１ｅが形成されている。

【００２３】コーンプラグ２１の第１円筒部２１ｃと、
ピストン１５の第１シリンダ部１５ｂと段差部１５ｃと
でなす空間がシール収納部２７として画成され、ここに
段差部１５ｃに当接係合するリング状の第１バックアッ
プリング２９とシール３１が収納されている。

【００２４】また、コーンプラグ２１の第２円筒部２１
ｅと段差部２１ｄ及び第２シリンダ部１５ｄとでなす空
間がシール部材収納部３３として画成され、ここに段差
部２１ｄに当接係合するリング状の第２バックアップリ
ング３５と該リング３５の背後に配置したシール部材３
７およびスペーサリング３９が収納されている。スペー
サリング３９はコーンプラグ２１の第２円筒部２１ｅに
嵌合係止し、その左端面には円周上に間隔を設けて複数
の突起体３９ａが一体に形成され、該突起体３９ａはピ
ストン１５の底部１５ａに設けた凹部１５ｅと摺動嵌合
している。この構成により、コーンプラグ２１はピスト
ン１５に対して回動不能で軸方向には移動可能となる。

【００２５】ピストン１５のシリンダ部とコーンプラグ
２１の円筒部を形成する際に、ピストン１５の第２シリ
ンダ部１５ｄの断面積Ａ_１がコーンプラグ２１の第１円
筒部２１ｃの断面積Ａ_２より大きいことは重要な事項で
ある。即ち、液圧室１９に摩擦パッド５、７を押圧しキ
ャリパ９の反作用部９ｂ等を変形させる程の液圧Ｐ_１を
有する圧液が導入されたとき、コーンプラグ２１にはＰ
_１（Ａ_１−Ａ_２）の大きさで、ピストン１５の開放部側
に向かう方向に力が作用するように構成されている。

【００２６】ピストン１５の開放部近傍の第１シリンダ
部１５ｂにはスナップリング４１が係止しており、この
スナップリング４１とコーン部２１ａの右端面間にはセ
ットスプリング４３がスプリングシート４５を介して配
設されている。

【００２７】アジャスティングナット２３の円錐面２３
ａと反対に位置する側には段差部２３ｃが形成されるよ
うに軸径が縮小され、この部分にスラストベアリング４
７が取付けられ、該ベアリング４７と前記スプリングシ
ート４５間にアジャストワッシャ４９を介してアジャス
トスプリング５１が介装されている。

【００２８】キャリパ９の後端部に形成した装着孔１１
ｃにはパーキング用のブレーキレバー軸１３がその軸回
りに回動できるようにベアリング５３を介して装着さ
れ、該レバー軸１３とスピンドル２５間に機械力伝達の
ためのロッド５５が介装されている。

【００２９】次に、以上のように構成された本実施例の
ディスクブレーキの作動について説明する。

【００３０】まず、ブレーキ操作時にはマスタシリンダ
から導入された圧液が液圧室１９に導入され、該圧液に
よりピストン１５がブレーキディスク１方向に押動さ
れ、一方の摩擦パッド７を直接ブレーキディスク１に圧
接すると同時に、この反力でキャリパ９の反作用部９ｂ
が他方の摩擦パッド５を圧接して制動作用を行なう。

【００３１】この時、ピストン１５の運動はセットスプ
リング４３を介してコーンプラグ２１を、またアジャス
トスプリング５１、スラストベアリング４７を介してア
ジャスティングナット２３をピストン１５と同一方向に
一体となって移動させる。そしてこの移動量がアジャス
ティングナット２３とスピンドル２５間のネジ結合部の
バックラッシュ量よりも大きくなると、スピンドル２５
も一体となって同一方向に移動する。したがってこれら
の期間中は何等制動間隙調節作用は起らない。

【００３２】しかしながら、液圧室１９の液圧が上昇し
て所定圧力Ｐ_０になると、スピンドル２５には右方向の
力、Ｐ_０×Ａ_０（Ａ_０はスピンドル頭部２５ａの有効断
面積）が作用し、前記所定圧Ｐ_０以上の圧力がスピンド
ル２５にかかるとアジャストスプリング５１のバネ荷重
に打ち勝ってスピンドル２５とアジャスティングナット
２３がピストン１５の移動方向と反対の方向に移動する
ようにアジャストスプリング５１のバネ荷重がセットさ
れている。これによりアジャスティングナット２３の円
錐面２３ａがコーンプラグ２１の円錐面２１ｂから離れ
るため、アジャスティングナット２３は蓄積されたアジ
ャストスプリング５１のバネ力により回転しながら左方
へ螺出してコーンプラグ２１に追随する。このアジャス
ティングナット２３の螺出量が制動間隙調節量となり、
ブレーキ解放時にはピストン１５がブレーキ適用前より
もブレーキディスク１側へ前進した位置までしか戻れく
なり、摩擦パッドの摩耗による間隙を補償する。

【００３３】液圧室１９の液圧が摩擦パッドやキャリパ
の反作用部等を変形させる程の液圧Ｐ_１に達すると、回
転不能のコーンプラグ２１はＰ_１（Ａ_１−Ａ_２）の液圧
力によりセットスプリング４３およびアジャストスプリ
ング５１のバネ荷重に抗して右方へ移動し、ネジ結合部
を無負荷状態にすると同時に両円錐面２１ｂ、２３ａが
強固に摩擦係合するので、アジャスティングナット２３
の回転は阻止され制動間隙調節作用は停止する。

【００３４】なお、本考案によるディスクブレーキは駐
車のためのブレーキにも適用できるようになっている。
即ち、パーキングブレーキによるブレーキ操作時には、
ハンドレバー操作等によりブレーキレバー軸１３が回動
し、スピンドル２５がロッド５５を介してブレーキディ
スク１方向に押動される。このスピンドル２５の押動に
よる推力はアジャスティングナット２３、コーンプラグ
２１を介してピストン１５に伝達され、液圧操作時と同
様に両摩擦パッド５、７がブレーキディスク１を挟圧し
て制動作用を行なうが制動間隙調節作用は行なわない。

【００３５】以上、本考案は一つの実施例に基づき詳述
したが、本考案は上述の実施例のみに限定されることな
く実用新案登録請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々
に各部の具体的構成を変更して実施可能なものである。

【００３６】

【効 果】以上詳述したように、本考案のディスクブレ
ーキの制動間隙自動調節装置によれば、コーンプラグの
コーン部からブレーキディスク側に該コーン部の外径よ
りも径の小さい円筒部を形成し、液圧による推力を発生
するための有効面積を確保するために前記円筒部とピス
トンのシリンダ間にシールを収納することにより、シー
ル外径とほぼ等しい位置までコーン部を大きく設計する
ことが可能となる。したがって、コーンプラグとアジャ
スティングナットの両円錐面による摩擦トルクの増大を
シリンダ径を大きく形設しなくても充分大きく設定でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す機械式パーキングブレ
ーキと制動間隙自動調節装置を備えたディスクブレーキ
の正面断面図である。

【図２】図１のシール収納部の拡大図である。

【図３】従来の制動間隙自動調節装置の正面断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・ブレーキディスク ５、７・・・一対の摩擦パッド ９・・・キャリパ １１ａ、１１ｂ、・・・キャリパのシリンダ部 １５・・・ピストン １９・・・液圧室 ２１・・・コーンプラグ ２１ａ・・・コーンプラグのコーン部 ２１ｂ・・・コーンプラグの円錐面 ２１ｃ・・・コーンプラグの第１円筒部 ２１ｄ・・・コーンプラグの第２円筒部 ２３・・・アジャスティングナット ２３ａ・・・アジャスティングナットの円錐面 ２５・・・スピンドル ２７・・・シール収納部 ３１・・・シール ３３・・・シール部材収納部 ３７・・・シール部材 ４３・・・セットスプリング ５１・・・アジャスティングスプリング

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスクブレーキのキャリパ内に、キャリ
   パのシリンダに対して回動不能であるが軸方向に移動可
   能なスピンドルと、該スピンドルと螺合し、かつブレー
   キディスク方向にバネ付勢され外周に円錐面が形成され
   たアジャスティングナットと、前記円錐面と摩擦係合が
   可能で内周に円錐面を形成したコーン部を有し、かつ前
   記キャリパのシリンダに嵌合するピストンに対して回動
   不能であるが軸方向に移動可能なブレーキディスク方向
   にバネ付勢されたコーンプラグとが内蔵され、前記コー
   ンプラグは前記コーン部からブレーキディスク側に向か
   ってコーン部の外周部より段差をもって縮径した第１円
   筒部と、該第１円筒部よりもさらに小径の第２円筒部を
   有し、該これらの第１円筒部、第２円筒部と前記ピスト
   ンとの間に形成されたシール収納部にシールを配設し、
   該シールと前記コーンプラグの円錐面は軸方向にずれた
   位置とし、上記ピストンのシリンダが大径の第１シリン
   ダ部と小径の第２シリンダ部とからなり、上記第２シリ
   ンダ部の断面積Ａ_１がコーンプラグの上記第１円筒部の
   断面積Ａ_２よりも大きく、これによって、所定値を越え
   る制動液圧が上記ピストンの液圧室に導入されたとき、
   コーンプラグにピストンの開放部側に向かう方向の力が
   作用し、コーンプラグがバネ付勢に抗してブレーキディ
   スクと反対側へ移動してブレーキの制動間隙の調節を停
   止するようにしたことを特徴とするディスクブレーキの
   制動間隙自動調節装置。