JP3706590B2 - ディスクブレーキパッドの自動調整 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクブレーキに係り、特に、スライド可能なピン及び浮動するキャリパを備えたディスクブレーキにおいて、該ディスクブレーキのパッドの自動調整のために、ブレーキパッドとロータとの間の間隙を形成する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
この種のディスクブレーキにおける共通の問題は、ブレーキ圧が解放された後に静止ブレーキパッドがしばしば可動摩擦部材上に引きずられる傾向を呈することである。これによって、パッドの摩耗が過度に増大し、車両の全体的機能が低下する恐れがある。乗用車及びトラックのディスクブレーキの場合、ブレーキ圧が解放された後に、可動ないしは浮動するキャリパによって支持されたブレーキパッドがロータ上に乗り上げて引きずられるときに上記の問題が発生する。そして、これは大抵の場合、キャリパを支持する複数の部材間の摩擦、例えば、スライドピンと穴の壁面との間の摩擦が、ブレーキ圧解放後にパッドとロータとの間に間隙を形成する休止位置へのキャリパの戻りを阻害することが原因で生じる。
【０００３】
可動ピストンによって直接制御されるパッドの場合は、ピストンシールの抵抗により与えられる戻りの力が、ピストンをパッドのための適切な間隙を与える休止位置まで戻すのに十分であるから、該パッドがの望ましくないロータ上への乗り上げをしばしば生じさせることはない。
【０００４】
キャリパを休止位置へ向って押圧する機構を設計する上で困難な要因は、該休止位置がブレーキパッドの使用による摩耗に従って連続的に変化することにある。この要因及びその他の理由により、ブレーキ圧解放後にキャリパを休止位置へ向って移行させる簡単な構成の機構ないし装置は見当たらず、極めて構造が複雑になり、その組込みないし設置が難しいとともに価格も高いものであった。
【０００５】
従って、本発明は、上記従来の諸問題に鑑み、ブレーキパッドとロータとの間の間隙を確実に形成することのできる構造が簡単で低価格で製作し得る装置ならびに該装置を備えたディスクブレーキを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
スライドピンを有するディスクブレーキの支持ブラケットあるいはキャリパには、一般に、１つ又は複数の穴が設けられ、その各々の穴にはガイドピン又はロックピンを構成し得るスライドピンが受入れられている。本発明では以下に述べるように、スライドピンと称するピンは錠止用ピンないしロックピン又は案内用ピンないしガイドピンのいずれにも相当する。該スライドピンは１部品構成又は２部品構成のピンよりなり、該ピンは一端において可動ないし浮動のキャリパに取付けられるとともに他端において支持ブラケット内の穴に受入れれられている。このピンは、公知のように流体チャンバ内に支持されたピストンによりブレーキ圧が付与されると、該穴内で往復動してキャリパをロータに向う方向およびそれから離れる方向へと案内移動させる。
【０００７】
本発明において、スライドピンを受入れる穴には該穴に嵌入された締りばめを有するブッシングが設けられる。スライドピンの自由端は肩部を形成するように径を減少した部分で構成され、その減径部はブッシングの端壁を通って延出する。この減径部上のリテーナとブッシングの端壁との間に弾性部材として波形座金が配置され、これによって、ブレーキが作用した結果のスライドピン及びキャリパの移動が波形座金に対して力を付与する。ブレーキ力が解放されると、該波形座金は、その元の位置状態に戻り、これによってスライドピン及びキャリパが休止位置へと移動する。そして、この休止位置において、ブレーキパッドとロータとの間に所望の間隙が形成される。
【０００９】
ブッシングは、開口内で係合した状態におかれ、弾性部材により与えられる比較的小さい力に応答しては移動しないが弾性部材が十分に圧縮されたときには、ブレーキ動作中、流体シリンダによって付与される、より大きな力に応答して移動するように構成される。すなわち、弾性部材は、通常のブレーキ動作の間はキャリパが往復動する距離に順応した作動距離を有するように設計される。この距離は、基本的にいって、ブレーキ圧が作用していないときのブレーキパッドとロータとの間の所望間隙及びそれに加えて特定のブレーキ流体圧状態でのパッドの圧縮ならびにキャリパ体のたわみに相当する。キャリパが通常の往復動の距離を越えて移動し、この移動はパッドの摩耗が限界を過ぎた後のブレーキ動作時に生じるか、このときにはキャリパがブッシングをこれに沿って運ぶ。従って、ブッシングはブレーキパッドの摩耗に対応して開口内で更なる新しい位置を占める。
【０００１０】
弾性部材を圧縮するに必要な力と、ブッシングを移動させるに必要な力との間の望ましい関係は、種々技術的手法により得られる。例えば、ブッシングの外壁と開口の内壁との間の望ましい抵抗力はブッシングの直径及び開口の内径を適切に選定することにより得られ、これにより、キャリパの通常の往復動の間には、パッド摩耗後の運動を許容しながら、運動に対して抵抗するに十分な摩擦を与える締りばめの作用が生じる。それ以外の技術的手法も用い得、例えば所定のレベルの摩擦を生じさせるように該ブッシングの外面に特殊な材料ないしコーティングを施すことによっても可能である。
【０００１１】
又、本発明の好ましい具体的構成において、ブッシングを移動させるに必要な力は、スライドピン及びキャリパを移動させるに必要な力の約１０倍とされる。
【０００１２】
又、該ブッシング及びスライドピンは、円筒状開口に適合するように円筒状のものが望ましい。しかし、これらの部材の断面形状を他の形状にすることも可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係るディスクブレーキの実施形態を説明する。図１において、ブレーキアセンブリで構成されたディスクブレーキが示され、このディスクブレーキは支持ブラケット２と可動キャリパ４とを有する。キャリパ４は支持ブラケット２上に設けられ、スライドピンをなすスライドガイドピン６とスライドロックピン８によって、ブレーキ動作の間支持ブラケット２に対して移動するようになっている。これらのスライドピン６，８の各々は、２部品で構成されるのが望ましいが、各々、１部品で構成することも可能である。２部品構成のスライドピンでは、その一方の第１の部分が支持ブラケット２内の穴にスライド可能に受入れられるとともに他方の第2の部分が可動キャリパ４に該一方の部分を固定する。この第２の部分は、例えば、該第１の部分に設けたネジ付き孔と係合するネジ付きボルトで構成し得る。スライドピンが１部品で構成された場合、該スライドピンはピン状孔内でスライド可能であるとともに該ピンを可能キャリパに取付け得る構成を許容する取付の特徴を有する。キャリパ４は第１のブレーキパッド１０を支持し、該パッド１０は該キャリパ４の内側で流体チャンバ内のピストンの運動に応答して移動する。又、キャリパ４は第２のブレーキパッド１２を支持し、該パッド１２は第１のブレーキパッド１０と対面状態にある。キャリパ４は支持ブラケット２上に設けられており、２つのパッド１０，１２はディスク状のロータ１４の両側に配置されるとともに流体シリンダ内のピストンに流体圧を作用させることによってブレーキ動作中、互いに向き合う方向に押圧される。
【００１４】
図２は図１の２−２線に沿う断面図であり、パッド１２とロータ１４との間の間隙を維持するために本発明において構成された装置ないし機構の具体的構成を示す。支持ブラケット２にはスライドロックピン８の第１の部分８’を受入れる穴１６が設けられている。この穴１６はピン８の移動を案内し、従って、当該ディスクブレーキの動作中におけるキャリパ４の移動を案内する。ブッシング１８は穴１６内での締りばめを構成し、通常のブレーキ動作の間は、ピン８がブッシング１８内で往復動し、該ブッシング１８は、そのブッシング１８の外周面ないし外壁と穴１６の内周面ないし内壁との間の摩擦のために静止状態に維持される。ピン８は、その第１の部分８’の第１の端部をなす先端部に径が小さくなった減径部をなす減径端部２０を有し、該端部２０はブッシング１８の第１の端部をなす端壁２２に形成した孔を通してブッシング１８の外方に延出している。この構成はピン８の端部２０に取着されたリテーナ２６についても同様であり、該リテーナ２６に形成した孔を通して端部２０が延出している。ブッシング１８の外端部とリテーナ２６との間に弾性部材をなす波形座金２４が端部２０上で保持されている。唇状部ないしリップ２８が穴１６の外周縁部において支持ブラケット２に形成されており、そこには、ピン状の穴１６への破片物の侵入を防止するおおいないしブーツ（図示せず）が取付けられる。
【００１５】
通常のブレーキ動作の間、キャリパ４及びスライドロックピン８がブッシング１８と相対的に図２の右方向に移動するにつれ、波形座金２４が圧縮される。キャリパ４の移動はブッシング１８とスライドロックピン８によって案内される。ブレーキ動作が解除ないし解放されると、波形座金２４はその元の状態に戻り、リテーナ２６に対してブッシング１８の端部２２から離れる方向の力を及ぼす。すなわち、弾性部材をなす該波形座金２４によりピン８が図２において左方向（第１の方向）への力を付与し、これにより、ピン８及びキャリパ４が同方向へ移動する。このように、波形座金２４の復帰力によって、キャリパ４がその元の位置に自動的に戻るように引かれ、これによりブレーキパッド１２とロータ１４との間に所望の間隙が形成される。この波形座金２４はブレーキシリンダのピストンのロールバックの約半分程度、キャリパ４を移動させるように作用するのが望ましい。
【００１６】
ディスクブレーキが作動すればブレーキパッド１０，１２の摩耗が引起こされるので、キャリパ４の休止位置は常に連続して変化する。ブレーキパッドの厚さが減少するにつれ、キャリパ４の休止位置は、パッドとロータとの間の間隙を維持しようとして変化する。この間隙によって、引きずられる動作を回避するすき間が形成されるとともに、又、ブレーキパッドがロータに接触する前にブレーキペダルが移動する距離を維持する。従って、ブレーキパッドが摩耗するにつれて、通常のブレーキ動作でピン８が、ロータのすき間及びパッドの摩耗、パッドの圧縮及びキャリパの本体ないしキャリパ体のたわみの夫々の量を加えた値に等しい距離だけ移動する。この距離は、ロータの隙間、パッドの圧縮及びキャリパ体のたわみよりも大きいので、波形座金２４は完全に圧縮ないしつぶれた状態となり、これによってキャリパ４に与えられた力がブッシング１８の端部に与えられる。このため、ブッシング１８はパッドの摩耗量だけ図２において右方へ移動する。ブレーキ圧が解放されると、波形座金２４は元に復帰し、ピン８及びキャリパ４が第１の方向に引かれて再び所望のロータの隙間を形成する位置へと自動的に戻る。
【００１７】
ブッシング１８は、ブレーキパッドが摩耗するにつれて穴１６内で図２の右方向に順次移動する。従って、図２に示す距離”ｄ”はパッドがディスクブレーキの他の動作との干渉を避けるために、摩耗したときに開口から突出することなく、該距離だけブッシング１８が偏位することを許容するように、外部のパッド１２の厚さに少なくとも等しくなければならない。
【００１８】
上記のように、本発明に係るディスクブレーキの組立構成は、２部品よりなるスライドピンの構成にとって構造が簡単である。スライドロックピン８のスライド部分８’及びブッシング１８は、弾性部材と停止部材をなすリテーナを取付けることにより組付けられる。そして、ブッシング、弾性部材及びリテーナは穴１６内に挿入され、ブレーキパッドの厚さに適合した深さにまで押入される。これは、弾性部材、停止部材をなすリテーナ及びピンの最大の横断面の寸法がブッシングの最大の横断面の寸法より小であることにより可能である。次いで、キャリパ４はネジ付きボルトによってピンに固定される。１部品よりなるピンでは、該ピンが可動キャリパ４に取付けられた後に設置される機構を有するか、あるいは１部品のピンの取付の特徴構成に合致した可動キャリパのメス型の特徴構成が十分に大であって、該ピンが設置される機構とともに完全に通り得るように構成されねばならない。
【００１９】
上述した本発明のディスクブレーキの構成は、製作も容易である。例えばピンの端部に減径部を設けること、及びブッシング１８の端壁と係合する肩部を設けることは、既存のピンを機械加工することにより容易になし得る。
【００２０】
その他、本発明は上実施形態に限定されず、種々の変形構成をも含み得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る間隙の調整機構を備えたディスクブレーキの実施形態を示す上面図である。
【図２】図１の２−２線に沿う断面図である。
【符号の説明】
２ 支持ブラケット
４ 可動キャリパ
６ スライドガイドピン
８ スライドロックピン
１０ 第１のブレーキパッド
１２ 第２のブレーキパッド
１４ ロータ
１６ 穴
１８ ブッシング
２４ 波形座金
２６ リテーナ

Claims (1)

1. 開放端と閉鎖端とを有する穴を備えた固定の支持ブラケットと、
   該支持ブラケットに対して移動可能なキャリパと、
   該キャリパに取付けられるとともに該キャリパとともに前記支持ブラケットと相対的に移動するピンと、
   前記ピンは、第１の部分と、該第１の部分の一端における減径部と、該第１の部分と減径部との間の環状肩部とを有することと、
   前記支持ブラケットの穴内に移動可能に収容されるとともに前記ピンを前記穴の開放端を介してスライド可能に受入れるブッシングと、
   前記ブッシングは、前記支持ブラケットの穴の内周面と締りばめの係合をなすとともにブレーキパッドの厚さの減少につれて該ピンとともに該ブッシングの移動を許容する外周面と、前記ピンの第１の部分をスライド可能に受入れる内周面と、前記ピンの減径部をスライド可能に挿通させる孔を有する端壁とを有することと、
   前記ピンの前記減径部は前記端壁の孔を通して該端壁を越えて外方に延出することと、
   前記ピンの前記減径部に取着されたリテーナと、
   前記リテーナと前記ブッシングの端壁との間において前記ピンの減径部上に設けられ、前記キャリパを前記支持ブラケットに関して第１の方向に押圧するように前記ピンに力を付与して、前記キャリパに支持されたブレーキパッドとロータとの間に所定の間隙を維持するための波形座金と、
   よりなるディスクブレーキ。

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