JP3773211B2

JP3773211B2 - ディスクブレーキ装置

Info

Publication number: JP3773211B2
Application number: JP34701193A
Authority: JP
Inventors: 長雄荻原; 伸一山寺
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2021-05-10
Also published as: JPH07190111A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ディスクブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
ディスクブレーキ装置は、キャリパのシリンダ部に摺動自在に嵌合するピストンを有し、ブレーキペダルを踏み込む制動時にブレーキ液を該シリンダ部に導入し、該ピストンによつてパッドをディスクに押圧させて制動力を得、ブレーキペダルの踏み込みを解除する制動解除時にブレーキ液を該シリンダ部から排出してパッドとディスクとの間にクリアランスを形成するようになつている。この種の従来のディスクブレーキ装置では、シリンダ部とピストンとの間に介在させたゴム製のシールリングの弾性変形を利用してクリアランスを確保するようになつている。
【０００３】
しかしながら、このような従来の一般的なディスクブレーキ装置にあつては、ディスクが空転時のパッドの引摺り防止と制動開始初期の応答性の向上とを良好に両立させることができないという技術的課題がある。すなわち、制動解除状態でのパッドの引摺りを防止してパッドの早期摩耗を避けるためには、パッドとディスクとの間のクリアランスを大きく設定する必要があり、一方、ブレーキペダルの踏み込みによる制動開始初期にロスストロークを小さくし、応答性を向上させてブレーキフィーリングの悪化を避けるためには、上記クリアランスを小さく設定する必要がある。なお、機械駆動式のオートアジャスタ装置にあつても、パッドとディスクとのクリアランスを一定に保つ機能しかなく、同様の技術的課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記従来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成は、キャリパ１のシリンダ部１ａに、パッド３の摩擦材３ａの摩耗によりピストン４が突出作動することを許容するシールリング５を介在して、摺動自在に嵌合するピストン４を有し、制動時にブレーキペダル７を踏み込んでブレーキ液を該シリンダ部１ａに導入し、シールリング５を弾性変形させながら、該ピストン４によつてパッド３をディスク８に押圧させて制動力を得、制動解除時にブレーキペダル７の踏み込みを解除してブレーキ液を該シリンダ部１ａから排出し、ピストン４がシールリング５の弾性変形によつて所定クリアランスδだけ復帰し、パッド３とディスク８との間にクリアランスを形成するディスクブレーキ装置において、ブレーキペダル７の踏み込み状態を検出して検出信号を出力する制動状態検出手段９を設けると共に、該制動状態検出手段９の検出信号に基づいて作動し、制動開始初期に前記パッド３とディスク８との間のクリアランスが小さくなるように、前記シールリング（５）を変形させることなく、前記ディスク（８）に向けて所定隙間Ｃ₁だけ伸張する電気駆動式アジャスタ装置６を、該ピストン４とパッド３との間に介在させることを特徴とするディスクブレーキ装置である。
【作用】
【０００５】
このようなディスクブレーキ装置によれば、制動時にブレーキペダル７を踏み込めば、制動状態検出手段９によつてブレーキペダル７の踏み込み状態が検出されると共に、ブレーキ液がシリンダ部１ａに導入される。この制動状態検出手段９による検出信号に基づいて電気駆動式アジャスタ装置６が伸張作動し、インナーパッド３とディスク８とのクリアランスが小さくなる。そして、ブレーキ液がシリンダ部１ａに導入され、ピストン４によつてパッド３がディスク８の一側面に押圧されて制動力を得ることができる。かくして、電気駆動式アジャスタ装置６が伸張作動するので、液圧にて埋められるインナーパッド３とディスク８との間の所定クリアランスを小さく設定でき、小さな所定クリアランスが形成された状態で、ブレーキペダル７の踏み込みによつてシリンダ部１ａにブレーキ液が導入されることとなり、制動開始初期にブレーキペダル７のロスストロークを小さくすることができる。
【０００６】
次に、ブレーキペダル７の踏み込みを解除すれば、制動状態検出手段９による検出信号が解除されるので、例えばこの検出信号の解除によつて、若しくはこの検出信号が消失した後所定時間遅延させて、或いは、シリンダ部１ａ内のブレーキ液の圧力低下を検出する検出手段を別途設け、このブレーキ液の圧力低下に基づいて電気駆動式アジャスタ装置６を収縮作動させ、電気駆動式アジャスタ装置６とディスク８との間にクリアランスを形成させる。そして、ブレーキペダル７の踏み込みの解除によつてシリンダ部１ａ内のブレーキ液が復帰し、ピストン４が後退復帰する。このようにして、制動解除時に電気駆動式アジャスタ装置６とパッド３との間に大きなクリアランスが生じると共に、ディスク８によつてパッド３がたたかれ、パッド３が移動し、大きなクリアランスがパッド３とディスク８との間に形成される。かくして、パッド３とディスク８との引摺りが良好に抑制される。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１，図２は、本発明をフローティングキャリパ型のディスクブレーキ装置に適用した１実施例を示す。図中において符号１はキャリパを示し、キャリパ１はサポート２５を介して図外の車体側部材に車幅方向の摺動自在に支持されている。このキャリパ１の車幅方向の外側となる爪部にアウターパッド２が当接支持され、アウターパッド２のディスク８の周方向の両側部はサポート２５に摺動自在に支持され、また、車幅方向の内側にインナーパッド３が配置される。各パッド２，３は、摩擦材２ａ，３ａと、裏金２ｂ，３ｂとからなり、裏金２ｂ，３ｂの背後には、防振部材２ｃ，３ｃを付属させてある。
【０００８】
また、キャリパ１のシリンダ部１ａにはピストン４が摺動自在に嵌合し、シリンダ部１ａとピストン４との間は、シリンダ部１ａの環状溝に環着したシールリング５によつて液密に保たれている。インナーパッド３は、ピストン４に対向して配置され、ディスク８の周方向の両側部はサポート２５に摺動自在に支持されている。７はブレーキペダルであり、ブレーキペダル７の踏み込みによつて、マスターシリンダ２６からのブレーキ液が配管２７を通つてシリンダ部１ａに導入される。
【０００９】
そして、ピストン４とインナーパッド３との間に、電気駆動式アジャスタ装置６を介在させる。電気駆動式アジャスタ装置６は、インナーパッド３とディスク８との間のクリアランスが、制動開始初期に伸張して小さくなり、制動解除時に収縮して大きくなるように機能する。シールリング５の弾性変形によつて与えられるインナーパッド３とディスク８との間の所定クリアランスδは、電気駆動式アジャスタ装置６が伸張作動した状態で与えられる。但し、本実施例にあつては、インナーパッド３と電気駆動式アジャスタ装置６とが結合されていないため、形式的には、上記クリアランスはインナーパッド３と電気駆動式アジャスタ装置６との間に形成される。また、ブレーキペダル７に対応させて、スイッチからなる制動状態検出手段９が配置され、この制動状態検出手段９によつてブレーキペダル７の踏み込み状態が検出された際、その検出信号に基づいて電気駆動式アジャスタ装置６が上記伸縮作動を行う。具体的には、スイッチからなる制動状態検出手段９がＯＮ作動すれば、電源２９からの電流が配線２９ａ，２９ｂから電気駆動式アジャスタ装置６に供給され、電気駆動式アジャスタ装置６が上記作動を行う。
【００１０】
このようなディスクブレーキ装置によれば、制動時にブレーキペダル７を踏み込めば、制動状態検出手段９によつてブレーキペダル７の踏み込み状態が検出されると共に、マスターシリンダ２６からのブレーキ液が配管２７を通つてシリンダ部１ａに導入される。先ず、制動状態検出手段９による検出信号に基づいて電気駆動式アジャスタ装置６が伸張作動し、その分だけインナーパッド３とディスク８とのクリアランスが小さくなり、所定クリアランスδが設定される。その後、配管２７による流路抵抗を受けるブレーキ液が若干遅れてマスターシリンダ２６からシリンダ部１ａに導入され、ピストン４によつてインナーパッド３が車輪と共に回転するディスク８の一側面に押圧され、その反力にてキャリパ１が車幅方向の内側に摺動してアウターパッド２がディスク８の他側面に押圧され、制動力を得ることができる。ピストン４の突出作動に伴い、シールリング５が弾性変形する。かくして、電気駆動式アジャスタ装置６の作動によつて小さな所定クリアランスδが設定された状態で、シリンダ部１ａにブレーキ液が導入されることとなり、ブレーキペダル７の踏み込みによる制動開始初期にロスストロークを小さくし、応答性を向上させてブレーキフィーリングの悪化を避けることができる。
【００１１】
次に、ブレーキペダル７の踏み込みを解除すれば、制動状態検出手段９による検出信号が解除され、電気駆動式アジャスタ装置６が収縮作動し、電気駆動式アジャスタ装置６の先端とディスク８との間にクリアランスを生ずる。その後、シリンダ部１ａ内のブレーキ液がマスターシリンダ２６に復帰し、ピストン４がシールリング５の弾性変形によつて所定クリアランスδ分だけ後退復帰する。このようにして、制動解除時に電気駆動式アジャスタ装置６とインナーパッド３との間に大きなクリアランスが生じた後、回転するディスク８によつて両パッド２，３がたたかれ、インナーパッド３が車幅方向の内側に移動し、同時にアウターパッド２がキャリパ１と共に車幅方向の外側に移動し、大きなクリアランスが、アウターパッド２とディスク８との間及びインナーパッド３とディスク８との間に分散して生じる。かくして、両パッド２，３とディスク８とのクリアランスが、シールリング５の弾性変形のみによる所定クリアランスδよりも大きくなり、各パッド２，３とディスク８との引摺りが良好に抑制される。なお、シールリング５は、両パッド２，３の摩擦材２ａ，３ａの摩耗により、キャリパ１が車幅方向内側に相対移動すると共にピストン４が突出作動することを許容し、オートアジャスタ装置としても機能する。
【００１２】
図２，図３には、電気駆動式アジャスタ装置６の具体例を示す。電気駆動式アジャスタ装置６は、ピストン４の内部に固設した有底筒状の支持部材１０に、ナット部材１１及びスピンドル１２を組み込んだ構造を有する。支持部材１０の内周には、環状の第１電磁石１３を固着する底部側から開口部１０ｆに向けて、小径部１０ａ、底部に向けて次第に縮径するテーパ面１０ｂ、環状段面１０ｃ、中径部１０ｄ及び大径部１０ｅが順次に形成され、大径部１０ｅの中径部１０ｄ側端部に第２電磁石１４が固着されている。この第１電磁石１３及び第２電磁石１４が、それぞれ電気駆動装置を構成している。また、小径部１０ａの底部寄りには第１スナップリング１５が環着され、大径部１０ｅの開口部１０ｆ付近には第２スナップリング１６が環着されている。
【００１３】
ナット部材１１は、筒状をなして内周に多条の雌ねじを有し、一端部にフランジ部１１ａを有すると共に、フランジ部１１ａの外周側に、支持部材１０のテーパ面１０ｂと対向するテーパ面１１ｂが形成されている。そして、第１スナップリング１５に支持される環状支持部材１８と、フランジ部１１ａにベアリング１９を介在して支持される環状支持部材２０との間に、ナット押しばね２１が圧縮して介在されている。しかして、ナット部材１１は、対向する両テーパ面１０ｂ，１１ｂ間に所定隙間Ｃ₂を形成する状態で、ベアリング１９の作用によつて中心軸線回りの回転が可能である。なお、ナット部材１１の少なくとも第１電磁石１３と対向する他端部は、磁性体にて形成されている。また、ナット部材１１の他端部と第１電磁石１３との間の隙間は、前記所定隙間Ｃ₂と同じ又はわずかに大きく設定され、第１電磁石１３によつてナット部材１１を吸引した際に、所定隙間Ｃ₂が消滅して対向する両テーパ面１０ｂ，１１ｂが密着し、回転が拘束されるようになつている。
【００１４】
スピンドル１２は、多条の雄ねじを形成した軸部１２ａと、フランジ部１２ｂと、軽量化のために中空とした筒状部１２ｃとを順次に有する。軸部１２ａの雄ねじは、ナット部材１１の雌ねじと可逆ねじ結合し、フランジ部１２ｂは支持部材１０の環状段面１０ｃと第２電磁石１４との間に所定隙間Ｃ₁を有して介在し、また、第２スナップリング１６に支持される環状支持部材２２とフランジ部１２ｂとの間に圧縮して介在するスピンドル押しばね２３によつて、フランジ部１２ｂが環状段面１０ｃに向けて当接付勢され、常態にて所定隙間Ｃ₁は第２電磁石１４とフランジ部１２ｂとの間に形成されている。しかして、スピンドル１２は、ナット部材１１との関係において回転不可能状態にある。なお、シールリング５の弾性変形のみによつて両パッド２，３とディスク８との間に形成されるべき所定クリアランスδは、所定隙間Ｃ₁分だけスピンドル１２が突出作動した状態で与えられるようになる。また、スピンドル１２の少なくともフランジ部１２ｂの第２電磁石１４と対向する箇所は、磁性体にて形成されている。
【００１５】
そして、スピンドル押しばね２３の弾発力をＦ₁、ナット押しばね２１の弾発力をＦ₂として、Ｆ₁＞Ｆ₂に設定してある。しかして、自由状態にて、スピンドル押しばね２３の弾発力Ｆ₁を受けるスピンドル１２は、フランジ部１２ｂが支持部材１０の環状段面１０ｃに着座し、また、ナット部材１１は、ナット押しばね２１の弾発力を受けて開口部１０ｆに向けて押し出され、フランジ部１１ａがスピンドル１２のフランジ部１２ｂの内周側に当接し、両テーパ面１０ｂ，１１ｂ間に所定隙間Ｃ₂を形成している。
【００１６】
このような電気駆動式アジャスタ装置６によれば、制動時にブレーキペダル７を踏み込めば、制動状態検出手段９によつてブレーキペダル７の踏み込み状態が検出されると共に、マスターシリンダ２６からのブレーキ液がシリンダ部１ａに導入される。先ず、制動状態検出手段９による検出信号に基づいて両電磁石１３，１４が励磁され、スピンドル１２は、フランジ部１２ｂが第２電磁石１４に吸着されて所定隙間Ｃ₁を埋めるように突出移動し、また、ナット部材１１は、第１電磁石１３に吸着されて所定隙間Ｃ₂を埋めるように没入移動する。このスピンドル１２とナット部材１１との相対移動に際し、スピンドル１２の軸部１２ａと可逆ねじ結合し、ベアリング１９によつて回転自在に支持されるナット部材１１が所定隙間Ｃ₂を埋めるまで回転する。これにより、電気駆動式アジャスタ装置６が伸張作動し、インナーパッド３とディスク８との間に小さな所定クリアランスδが形成される。
【００１７】
その後、配管２７による流路抵抗を受けるブレーキ液が若干遅れてマスターシリンダ２６からシリンダ部１ａに導入され、ピストン４によつてインナーパッド３がディスク８の一側面に押圧され、その反力にてキャリパ１が車幅方向の内側に摺動してアウターパッド２がディスク８の他側面に押圧されて制動力を得ることができる。このような制動作動時において、スピンドル１２によつてインナーパッド３を押圧する力の反力は、可逆ねじ結合を介して両テーパ面１０ｂ，１１ｂの密着にて回転不可能なナット部材１１に伝達され、支持部材１０を介してピストン４に支持される。このようにして、シールリング５の弾性変形による小さな所定クリアランスδが設定された状態で、シリンダ部１ａにブレーキ液が導入されることとなり、制動開始初期のブレーキペダル７のロスストロークが小さくなる。
【００１８】
次に、ブレーキペダル７の踏み込みを解除すれば、制動状態検出手段９による検出信号が解除され、両電磁石１３，１４がそれぞれ消磁される。これにより、スピンドル押しばね２３の比較的大きな弾発力Ｆ₁を受けるスピンドル１２は、フランジ部１２ｂが第２電磁石１４から離れて所定隙間Ｃ₁を形成するように移動し、また、ナット押しばね２１の比較的小さな弾発力Ｆ₂を受けるナット部材１１は、逆回転しながら第１電磁石１３から離れて所定隙間Ｃ₂を形成するように移動し、当初位置に復帰する。かくして、電気駆動式アジャスタ装置６が収縮作動し、インナーパッド３とディスク８との間にクリアランスが形成される。その後、シリンダ部１ａ内のブレーキ液が配管２７を通つてマスターシリンダ２６に復帰する。このようにして、制動解除時のインナーパッド３とディスク８とのクリアランスが、シールリング５の弾性変形による所定クリアランスδよりも所定隙間Ｃ₁だけ大きくなり、両パッド２，３とディスク８との引摺りが良好に抑制される。
【００１９】
ところで、制動解除時には、制動状態検出手段９による検出信号が消失した後所定時間遅延させて電気駆動式アジャスタ装置６を収縮作動させ、或いは、シリンダ部１ａ内のブレーキ液の圧力低下を検出する検出手段を別途設け、このブレーキ液の圧力低下に基づいて電気駆動式アジャスタ装置６を収縮作動させることも可能である。これにより、ブレーキ液の配管２７の流動抵抗に起因するピストン４の復帰作動の遅れに合わせてインナーパッド３とディスク８との摺接を解除させ、各パッド２，３とディスク８との切れを良くすることがでる。また、ブレーキペダル７の動作によつて作動する制動状態検出手段９として、ブレーキペダル７の踏み込みによるブレーキ液圧の上昇を検出する圧力スイッチを採用することも可能である。更に、上記実施例にあつてはフローティングキャリパ型のディスクブレーキ装置のピストン４とインナーパッド３との間に電気駆動式アジャスタ装置６を介在させたが、オポーズド型のディスクブレーキ装置の各ピストンとパッドとの間に電気駆動式アジャスタ装置６を介在させて同様の作用を得ることも可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明によつて理解されるように、本発明にかかるディスクブレーキ装置によれば、制動開始初期にパッドとディスクとの間のクリアランスが小さくなるように、シールリングを変形させることなく、ディスクに向けて所定隙間だけ伸張する電気駆動式アジャスタ装置を、ピストンとパッドとの間に介在させることで、パッドとディスクとのクリアランスが、制動開始初期にピストンを移動させることなく小さくなり、制動解除時に大きくなるので、制動解除時にパッドの引摺りを防止してパッドの早期摩耗を避け、制動開始初期にロスストロークを小さくし、応答性を向上させてブレーキフィーリングの悪化を避けることができる。その結果、ディスクの空転時におけるパッドの引摺り防止と制動開始初期の応答性の向上とが、良好に両立する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係るディスクブレーキ装置を示す断面図。
【図２】同じく電気駆動式アジャスタ装置の構造例を示す断面図。
【図３】同じく要部を示す断面図。
【符号の説明】
１：キャリパ、１ａ：シリンダ部、２：アウターパッド、３：インナーパッド（パッド）、４：ピストン、６：電気駆動式アジャスタ装置、７：ブレーキペダル、８：ディスク、９：制動状態検出手段、２６：マスターシリンダ、δ：所定クリアランス。

Claims

キャリパ（１）のシリンダ部（１ａ）に、パッド（３）の摩擦材（３ａ）の摩耗によりピストン（４）が突出作動することを許容するシールリング（５）を介在して、摺動自在に嵌合するピストン（４）を有し、制動時にブレーキペダル（７）を踏み込んでブレーキ液を該シリンダ部（１ａ）に導入し、シールリング（５）を弾性変形させながら、該ピストン（４）によつてパッド（３）をディスク（８）に押圧させて制動力を得、制動解除時にブレーキペダル（７）の踏み込みを解除してブレーキ液を該シリンダ部（１ａ）から排出し、ピストン（４）がシールリング（５）の弾性変形によつて所定クリアランス（δ）だけ復帰し、パッド（３）とディスク（８）との間にクリアランスを形成するディスクブレーキ装置において、ブレーキペダル（７）の踏み込み状態を検出して検出信号を出力する制動状態検出手段（９）を設けると共に、該制動状態検出手段（９）の検出信号に基づいて作動し、制動開始初期に前記パッド（３）とディスク（８）との間のクリアランスが小さくなるように、前記シールリング（５）を変形させることなく、前記ディスク（８）に向けて所定隙間（Ｃ₁）だけ伸張する電気駆動式アジャスタ装置（６）を、該ピストン（４）とパッド（３）との間に介在させることを特徴とするディスクブレーキ装置。