JP2602010Y2 - 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
ドの引き摺り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組み込んだものがあ
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に対して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、こ
のためにブレーキを解放しても摩擦パッドがブレーキデ
ィスクに係合して引き摺りを生じることもあった。

【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。しかし、これらの方策によるとき
は、（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
レーキ操作を行うこと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２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ある。その概要は次のと
おりである。すなわち、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０５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】そして、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も大きくなると調節
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。この様なブレーキ作動状態においては制動間
隙調節装置は作動しない。

【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がフ
リーになって回転しながら前進して、その円錐面０５ａ
が再び段付ピストン０６の円錐面０６ａに当接して摩擦
係合してその回転が規制される。この動作によって制動
間隙調節がなされる。

【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と摩擦係合して、調
節ナット０５の回動を阻止されると共に、調節ナット０
５と調節ボルト０４のねじ結合部が無負荷状態となり、
制動間隙調節作用が停止して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、段付ピストンを円錐プラグとスリーブの２部材に分
割して構成し、円錐プラグには調節ナットの円錐面と補
完的に摩擦係合する円錐面を形成し、スリーブにはブレ
ーキ液圧が過大になったとき該液圧により前記円錐プラ
グの円錐面を調節ナットの円錐面に押圧できるように有
効受圧面積部を形成することにより、たとえ前記両円錐
面の径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】本考案は、上述の課題を
解決するための手段として、ディスクブレーキのキャリ
パ内に、該キャリパのシリンダに嵌合したピストンと、
前記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
キデイ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
可能な円錐面が内周に形成され、かつ前記ピストンに対
して回転不能で、軸方向に移動可能に嵌合されていて、
ブレーキディスク方向にバネ付勢された円錐プラグと、
大小２つの円筒部を有し前記ピストンと前記円錐プラグ
間にあって、その大径円筒部が上記ピストンに摺動自在
に嵌合されており、その大小２つの円筒部の外周と前記
ピストンとの間にそれぞれシールが配設されているスリ
ーブとを備え、前記スリーブと前記円錐プラグとはブレ
ーキデイスクの軸方向に並置されており、所定液圧によ
り上記スリーブが移動してその小径円筒部先端で円錐プ
ラグをブレーキディスクとは反対方向に押してその円錐
面を前記アジャスティングナットの円錐面と当接させ、
これによってブレーキの制動間隙の調節を停止させるよ
うにしたことを構成要件として具備している。

【００１５】

【作用】ブレーキ液圧が所定液圧以下の場合、アジャス
ティングナットに働くバネ荷重によって、ピストン前進
時のアジャスティングナットの円錐面が円錐プラグの円
錐面より離れる事に対応してアジャスティングナットは
回転して再び円錐プラグの円錐面と摩擦係合するまで螺
合する。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。

【００１６】他方、ブレーキ液圧が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、スリーブの有効受圧面積差に基づく液圧力により円
錐プラグをブレーキディスクと反対方向に移動させ両円
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。

【００１７】スリーブが大小２つの円筒部を有し前記ピ
ストンと前記円錐プラグ間にあって、その大径円筒部が
上記ピストンに摺動自在に嵌合されており、その大小２
つの円筒部の外周と前記ピストンとの間にそれぞれシー
ルが配設されているものであり、所定液圧により上記ス
リーブが移動してその小径円筒部先端で円錐プラグをブ
レーキディスクとは反対方向に押してその円錐面を前記
アジャスティングナットの円錐面と当接させ、これによ
ってブレーキの制動間隙の調節を停止させるようにした
ことにより、スリーブ、円錐プラグ、アジャスティング
ナットは軸方向に配列され、円錐プラグの円錐面及びア
ジャスティングナットの円錐面がアジャスティングナッ
トの軸方向外方にあり、これら円錐面がアジャスティン
グナットに対して半径方向に重なるものではないので、
スリーブの外径が前記従来技術に比して著しく小さい。
したがって、スリーブの外径が大きいことに伴ってシリ
ンダサイズが大きくなることが避けられる。

【００１８】

【実施例】以下、本考案の実施例を図１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、一対の摩擦パッド
５、７を備えた逆Ｕ字状のキャリパ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
可能に嵌挿されている。ピストン１５とシリンダ部１１
ａ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のコ
ップ状開放部に形設したキー溝１５ａによりその軸線方
向に移動自在に嵌挿され、かつその回動が阻止されてい
る円錐プラグ２１と、該円錐プラグ２１の内周部に形成
した円錐面２１ａと摩擦係合可能な外周部に円錐面２３
ａ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２
５ａ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】ピストン１５の内周部にはコップ状の開放
部から底部１５ｇに向かってキー溝１５ａ、第１シリン
ダ部１５ｂ、第１段差部１５ｃ、第２シリンダ部１５
ｄ、第２段差部１５ｅ、および第３シリンダ部１５ｆが
形成され、円錐プラグ２１とピストン底部１５ｇ間には
有効受圧面積がＡ_１なる大径円筒部２７ａと有効受圧面
積が前記Ａ_１より小さいＡ_２を有する小径円筒部２７ｂ
から成るスリーブ２７が配置されている。

【００２３】スリーブ２７の両円筒部２７ａ、２７ｂの
中間にはフランジ部２７ｃが形成され、このフランジ部
２７ｃはピストン１５の内周部に形成した第２段差部１
５ｅに係止している。そしてこのスリーブ２７の大径円
筒部２７ａはピストン１５の第３シリンダ部１５ｆに小
径のシール２９を介して摺動自在に支持され、一方小径
円筒部２７ｂはその先端部において円錐プラグ２１と当
接し、かつその外周とピストン１５の第１シリンダ部１
５ｂ間に介在する大径のシール３１とシールリテーナ３
３により摺動自在に支持されている。

【００２４】スリーブ２７の大小両円筒部２７ａ、２７
ｂを形成する際に、大径円筒部２７ａの有効受圧面積Ａ
_１が小径円筒部２７ｂの有効受圧面積Ａ_２より大きいこ
とは重要な事項である。即ち、油圧室１９に所定の（摩
擦パッド５、６やキャリパ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、ス
リーブ２７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円錐プラグ２１を押圧
する力が作用するように構成されている。

【００２５】ピストン１５の開放端部にはスナップリン
グ３５が係止しており、このスナップリング３５と円錐
プラグ２１の右端面間にはセットスプリング３７がスプ
リングシート３９を介して配設されている。

【００２６】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
１が取付けられ、該ベアリング４１と前記スプリングシ
ート３９間にアジャストワッシャ４３を介してアジャス
トスプリング４５が介装されている。

【００２７】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４７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４９が介装されている。なお、符号７ａは
摩擦パッド７の裏板である。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】この時、ピストン１５の運動はセットスプ
リング３７を介して円錐プラグ２１を、またアジャスト
スプリング４５、スラストベアリング４１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、アジャスティング
ナット２３は、スピンドルとの長リードネジによる結合
の為回転しながらピストン１５に追従し間隙調整を行
う。

【００３１】更に制動液圧が上昇し、その液圧が所定以
上になると、例えば油圧室１９の油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、スリーブ２７に作用するＰ_１（Ａ_１−Ａ_２）の液圧
力により円錐プラグ２１はセットスプリング３７および
アジャストスプリング４５のバネ荷重に抗して右方へ移
動し、両円錐面２１ａ、２３ａがスプリング４５に押圧
され強固に摩擦係合しているので、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。この場合ピストン１５の前進に対応する為にスピン
ドル頭部面積Ａ_０、及びその頭部に作用するスプリング
５０の力は決められている。なお、液圧作動時にはスピ
ンドル２５ａは面積Ａ_０に作用する液圧とスプリング５
０によりロッド４９をブレーキレバー軸１３方向に押圧
されており動かない（フランジ部２５ｃで回転止めされ
ている）。なおまた、オーバアジャスト防止機構に於け
る液圧力と、スプリング力との関係は次の如くなる。 アジャスト時・・Ｐ_０（Ａ_１−Ａ_２）＜スプリング４５＋スプリング３７ アジャスト停止時・・Ｐ_１（Ａ_１−Ａ_２）＞スプリング４５＋スプリング３７ Ｐ_０：制動間隙調節時の所定液圧 Ｐ_１：部材を変形させる程度の高液圧

【００３２】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４９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、円錐プラグ２
１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。

【００３３】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。

【００３４】

【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、アジャスティング
ナットの円錐面に摩擦係合可能な円錐プラグと、摩擦パ
ッドやキャリパ反作用部等を変形させる程の液圧が作用
したときに前記円錐プラグに押圧力を与えるスリーブと
を別部材として構成したので、充分な摩擦トルクを得る
ために円錐面の径が大きく設計されたとしても、推力を
発生させるためのスリーブの有効受圧面は円錐面が設定
されている部分から独立して半径方向内方に自由に設計
することができる。したがって、シリンダ径を大きくす
ることなしに、円錐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を増大させることができる。

【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】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 ３・・・固定ブラッケト ５、７・・・一対の摩擦パッド ９・・・キャリパ １１ａ・・・シリンダ部 １１ｂ・・・小径シリンダ部 １１ｃ・・・装着孔 １３・・・ブレーキレバー軸 １５・・・ピストン １５ｂ・・・第１シリンダ部 １５ｃ・・・第１段差部 １５ｄ・・・第２シリンダ部 １５ｅ・・・第２段差部 １５ｆ・・・第３シリンダ部 １５ｇ・・・底部 １９・・・液圧室 ２１・・・円錐プラグ ２１ａ・・・円錐プラグの円錐面 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 ２３ｂ・・・雌ネジ部 ２３ｃ・・・段差部 ２５・・・スピンドル ２７・・・スリーブ ２７ａ・・・スリーブの大径円筒部 ２７ｂ・・・スリーブの小径円筒部

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、該キャ
   リパのシリンダに嵌合したピストンと、前記シリンダに
   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、かつブレーキデイスク方向
   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な円錐面が
   内周に形成され、かつ前記ピストンに対して回転不能
   で、軸方向に移動可能に嵌合されていて、ブレーキディ
   スク方向にバネ付勢された円錐プラグと、大小２つの円
   筒部を有し前記ピストンと前記円錐プラグ間にあって、
   その大径円筒部が上記ピストンに摺動自在に嵌合されて
   おり、その大小２つの円筒部の外周と前記ピストンとの
   間にぞれぞれシールが配設されているスリーブとを備
   え、前記スリーブと前記円錐プラグとはブレーキデイス
   クの軸方向に並置されており、所定液圧により上記スリ
   ーブが移動してその小径円筒部先端で円錐プラグをブレ
   ーキディスクとは反対方向に押してその円錐面を前記ア
   ジャスティングナットの円錐面と当接させ、これによっ
   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。