JP3828986B2 - ディスクブレーキ装置のアジャスタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクブレーキ装置においてロータと摩擦パッドとの間の隙間調整を行うアジャスタに関するもので、詳しくは、制動動作時における摩擦パッドの駆動源に空気圧を利用するエアー駆動式のディスクブレーキ装置に用いて好適なアジャスタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
これまで、エアー駆動式のディスクブレーキ装置に使用されるアジャスタとして、摩擦パッドの裏板に当接させた一対の加圧片の後方に、回転駆動されるとねじによる送り機構を介して前記加圧片をロータ側に押し出す調整スピンドルと、各調整スピンドルを回転駆動するための操作レバーと、各調整スピンドルの回転を同期させる同期装置と、各調整スピンドルに作用する回転トルクを調整する後調整装置とを組み込んだ構成のものが提案されている（特表平８−５０８０８０号参照）。
【０００３】
また、外周に雄ねじが刻設されると共に先端をロータに向けてロータの軸方向に移動可能に装備されて摩擦パッドを押圧する一対のピストンと、それぞれのピストンの外周に刻設された雄ねじ部に螺合する雌ねじ部が内周に形成されて回転駆動されるとピストンをロータ軸に沿って進退させる一対のスリーブと、各スリーブの端部に連結されてスリーブと一体に回転する一対の伝達ギヤと、これらの一対の伝達ギヤと噛合するようにこれらの一対の伝達ギヤ間に装備されたアジャスタギヤと、操作レバーを回動操作によって回動するカムシャフトと、このカムシャフトの回転によって前記アジャスタギヤを回転させる伝達機構とを備えた構成のアジャスタも提案されている（欧州特許 ＥＰ０７０３３７９Ａ１参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者のアジャスタの場合は、調整スピンドルを始めとして各種の機構がロータ軸方向に繋がる構造のため、ロータ軸方向に寸法が大きくなり、ロータ軸方向に大きな収容スペースの確保が必要で、小型の車両等には搭載することが難しいという問題があった。
【０００５】
また、後者のアジャスタの場合は、摩擦パッドを押圧する一対のピストンをスリーブ内に螺合させる構造のため、ピストンの外径が小さくなる。そのため、摩擦パッドとの接触性を安定させるためには、摩擦パッドに対して接触面積の大きなロードプレートを介在させる必要があり、該ロードプレートの装備のために重量が増大し、重量化という問題が生じる。そして、ロードプレートの重量のために、制動解除時におけるピストンの戻り動作が円滑に行われず、引きずりが発生する虞もあった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することにあり、ロータ軸方向の寸法を抑えることができて、小型の車両等にも容易に搭載でき、また、摩擦パッドを押圧するピストン径を大きくすることができるため、ロードプレートをピストンと摩擦パッドの間に介在させる必要がなく、軽量化を図ると同時に、制動解除時におけるピストンの戻り動作を円滑にして引きずり等の不都合の発生を防止することのできるディスクブレーキ装置のアジャスタを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のディスクブレーキ装置のアジャスタは、車輪と一体回転するロータと、このロータに対向配置される一対の摩擦パッドと、一方の摩擦パッドを前記ロータに押圧するピストンの収容部となる駆動機構収容部が前記ロータを跨ぐブリッジ部の一端に装備されると共に他方の摩擦パッドを押圧する爪部を前記ブリッジ部の他端に有するキャリパと、前記キャリパをロータの軸方向に移動可能に支持したサポートとを備え、前記摩擦パッドと前記ロータとの間の隙間調整を行うディスクブレーキ装置のアジャスタにおいて、一端を開放した有頭筒状をなすと共に閉じた他端をロータ側に向けてロータの軸方向にのみ移動可能に装備された一対のピストンと、前記ピストンの内周に螺合する一対のアジャスタねじと、前記駆動機構収容部に回転自在に支持されると共に前記アジャスタねじの端部に固定された一対の伝達ギヤと、これらの一対の伝達ギヤと噛合するようにこれらの一対の伝達ギヤ間に装備されたアジャスタギヤと、前記アジャスタギヤと同軸に装備されたラチェットと、前記アジャスタギヤと前記ラチェットとを弾性的に連結して前記アジャスタギヤの回転抵抗が規定内であれば該アジャスタギヤを前記ラチェットと一体回転させ、前記アジャスタギヤの回転抵抗が規定以上になると該アジャスタギヤと前記ラチェットとの相対回転を許容するギヤ駆動用ばね部材と、軸線を前記ロータの半径方向に向けて前記一対のピストン間に回転自在に装備された偏心カムシャフトと、前記偏心カムシャフトの端部に連結装備されて該偏心カムシャフトを回動操作する操作レバーと、前記偏心カムシャフトに一端が連結されると共に他端が前記ラチェットの爪に係合して前記偏心カムシャフトの回動に応じて前記ラチェットを回転させるアジャスタレバーとを有し、前記ラチェットの回転を前記ギヤ駆動用ばね部材及び前記アジャスタギヤを介して一対の伝達ギヤに伝えて、前記アジャスタねじにより各ピストンをロータ側に送り出すことを特徴とするものである。
【０００８】
そして、以上の構成によれば、操作レバーを回動すると、該操作レバーと一体に偏心カムシャフトが回動し、該偏心カムシャフトに装備しているアジャスタレバーが、ラチェットを一定量回動させる。そして、ラチェットの回転力は、ギヤ駆動用ばね部材を介してアジャスタギヤに伝達され、アジャスタギヤの回転抵抗が規定内であれば、アジャスタギヤはラチェットと一体回転する。そして、アジャスタギヤの回転は、アジャスタギヤに噛合している各伝達ギヤを介して各ピストンの内周に螺合しているアジャスタねじを回転させ、このアジャスタねじの回転により各ピストンがロータ側に押し出されて、これらのピストンが当接している摩擦パッドをロータ側に移動させる。
【０００９】
そして、以上の構成では、ピストンをロータ側に移動させるために、ロータ軸方向に繋がる構成部材は、アジャスタねじと、このアジャスタねじの端部に連結された伝達ギヤ程度で、伝達ギヤに操作レバーの回動を伝えるためのラチェット機構等は、一対のピストン間のスペースに配置されて、ロータ軸方向の寸法に影響を与えない。
即ち、ロータ軸方向に繋がる構成部材が少ないため、ロータ軸方向の寸法を抑えることができる。
【００１０】
また、摩擦パッドを押圧するピストンは、アジャスタねじの外周に嵌合するものであるため、キャリパ上での寸法制限内で、ピストン径を最大限に大きくすることができる。そして、ピストン径を大きくすることができるため、ピストンと摩擦パッドとの接触性が安定し、接触性を安定するためにピストンと摩擦パッドとの間にロードプレートを介在させる必要がなくなる。
【００１１】
さらに、制動動作時に作用するブレーキ軸力により摩擦パッドを押圧しているピストンがロックして前記アジャスタギヤが回転できない状態（即ち、前記アジャスタギヤの回転抵抗が規定以上になった状態）では、操作レバーによってラチェットが回転させられても、前記ギヤ駆動用ばね部材が弾性変形（ねじり変形）してアジャスタギヤとラチェットとの間の相対回転を許容し、アジャスタの破壊を防止すると共に、オーバーアジャストが防止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施形態により、本発明を説明する。
図１乃至図６は本発明に係るディスクブレーキ装置のアジャスタの一実施形態を示したもので、図１は一実施形態のアジャスタ１の分解斜視図、図２は同アジャスタ１を組み込んだディスクブレーキ装置２の一部を断面した平面図、図３は図２の要部の拡大図、図４は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図、図５は図４の要部の拡大図、図６は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００１３】
この一実施形態のアジャスタ１が装備されるディスクブレーキ装置２は、図２に示すように、車輪と一体回転する円盤状のロータ４と、このロータ４を挟んで対向配置される一対の摩擦パッド６、７と、一方の摩擦パッド６の背面を前記ロータ４に向けて押圧するピストンの収容部となる駆動機構収容部１１ｃが前記ロータ４の上を跨ぐブリッジ部１１ａの一端に装備されると共に前記ブリッジ部１１ａの他端側には他方の摩擦パッド７の背面を押圧する爪部１１ｂを有したキャリパ１１と、車体側に固定されると共に前記キャリパ１１をロータ４の軸方向に移動可能に支持したサポート１０（図４及び図６参照）とを備えた構成で、通常の制動時（サービスブレーキ時）には、圧縮空気圧によって前記一対の摩擦パッド６、７をロータ４に押し付けて、所定の制動力を発生させるものである。
【００１４】
前述の各摩擦パッド６、７は、ロータ４の表面に押し付けられて所定の摩擦力を発生するライニング１２と、該ライニング１２の裏面側に固着装備されて取付金具等として機能する裏板１３とから構成されている。
【００１５】
一実施形態のアジャスタ１は、前記キャリパ１１の駆動機構収容部１１ｃに組み込まれた一対のピストン１５、１６によって、一方の摩擦パッド６をロータ４側に押し出して、各摩擦パッド６、７とロータ４との間の隙間調整を行う。
【００１６】
具体的には、前記アジャスタ１は、図１及び図２に示すように、前記キャリパ１１の駆動機構収容部１１ｃに固定されるピストン支持ケース１８と、該ピストン支持ケース１８によりロータ軸方向に移動自在に支持された一対のピストン１５、１６と、前記ピストン１５、１６の内周に螺合する一対のアジャスタねじ２１、２２と、前記ピストン支持ケース１８を介して前記駆動機構収容部１１ｃに回転自在に支持されると共に前記アジャスタねじ２１、２２のねじ部１９にねじ部２４を介して固定された一対の伝達ギヤ２７、２８と、これらの一対の伝達ギヤ２７、２８と噛合するようにこれらの一対の伝達ギヤ２７、２８間に装備されたアジャスタギヤ３０と、前記アジャスタギヤ３０と同軸に装備されたラチェット３２と、前記アジャスタギヤ３０とラチェット３２とを弾性的に連結して前記アジャスタギヤ３０の回転抵抗が規定内であればアジャスタギヤ３０をラチェット３２と一体回転させ、前記アジャスタギヤ３０の回転抵抗が規定以上になるとアジャスタギヤ３０とラチェット３２との相対回転を許容するギヤ駆動用ばね部材７０と、軸線をロータ４の半径方向に向けて前記一対のピストン１５、１６間に回転自在に装備された偏心カムシャフト３４と、前記偏心カムシャフト３４の端部に連結装備されて該偏心カムシャフト３４を回動操作する操作レバー３６と、前記偏心カムシャフト３４に一端が連結されると共に他端が前記ラチェット３２の爪に係合して、前記偏心カムシャフト３４の回動に応じて前記ラチェット３２を回転させるアジャスタレバー３８とを備えている。
【００１７】
前記ピストン支持ケース１８は、前記ピストン１５、１６を収容する一対の筒状部１８ａ、１８ａ間に、前記偏心カムシャフト３４を挿通させるシャフト挿通孔１８ｂが形成された構成を成している。また、前記シャフト挿通孔１８ｂの中心を貫通するように、前記アジャスタギヤ３０、ラチェット３２を回転自在に支持するギヤ支持孔１８ｃが設けられている。
【００１８】
前記一対のピストン１５、１６は、一端を開放した有頭筒状をなしたもので、閉じた他端をロータ４側に向けて前記ピストン支持ケース１８の筒状部１８ａに摺動自在に嵌合している。そして、これらのピストン１５、１６は、ロータ軸方向にのみ移動し、ピストン支持ケース１８内での回転動作が規制されるように、摩擦パッド６の裏板１３に当接する先端面には、係合溝４０が形成されている。この係合溝４０が、裏板１３に形成された突起に係合することで、各ピストン１５、１６は回転が規制される。
【００１９】
前記アジャスタねじ２１、２２は、図１乃至図３に示すように、略筒状を成していて、基端（ねじ部）１９が前述の伝達ギヤ２７、２８の筒部（ねじ部）２４に固定されている。また、各アジャスタねじ２１、２２の基端寄りの外周部には、鍔部４２が形成されている。なお、この鍔部４２にピストン１５、１６の基端が当接した位置が各ピストン１５、１６の初期位置となる。
【００２０】
前記伝達ギヤ２７、２８は、回転駆動されると、螺合しているアジャスタねじ２１、２２をロータ軸方向に進退させる。これらの各伝達ギヤ２７、２８の中心には、ピストン１５、１６を摩擦パッド６から引き離す方向に付勢するリターンスプリング４４を挿通するための開口が設けられている。
【００２１】
この一実施形態の場合、ラチェット３２は、図３に示すように、前記アジャスタギヤ３０の中央の筒状部に回転自在に嵌合した鍔付きスリーブ７１とこの鍔付きスリーブ７１をピストン支持ケース１８に固定するねじ部材７２とによって、前記アジャスタギヤ３０の上に回転自在に組み付けられている。
また、前記ギヤ駆動用ばね部材７０は、ねじりコイルばねである。このギヤ駆動用ばね部材７０は、前記アジャスタギヤ３０に装備された筒状部に回転自在に外嵌すると共に、一端がアジャスタギヤ３０に装備された係止孔３０ａに係合し、かつ、他端がラチェット３２に係合することで、これらのアジャスタギヤ３０とラチェット３２とを弾性的に連結している。
さらに、この一実施形態の場合は、ラチェット３２上には、図５に示すように、前記アジャスタギヤ３０に螺着したねじ部材７３の軸部が挿通する円弧状の長孔３２ａが装備されている。この長孔３２ａは、アジャスタギヤ３０とラチェット３２との間の相対回転量を規制する。
【００２２】
前記リターンスプリング４４は、前記伝達ギヤ２７、２８やアジャスタねじ２１、２２内を挿通する筒部４６ａと、該筒部４６ａの基端から張り出して伝達ギヤ２７、２８の端面に当接する位置決め片４６ｂとを有したばね受けスリーブ４６に収容される。
ばね受けスリーブ４６に収容されたリターンスプリング４４は、前記ばね受けスリーブ４６の中心を挿通してピストン１５、１６に螺着したボルト４８に装備されたばね受け用の座金４９により圧縮を受けて、リターン方向の付勢力をピストン１５、１６に作用させている。
【００２３】
前記ばね受けスリーブ４６の位置決め片４６ｂは、前記ばね受けスリーブ４６の外側から駆動機構収容部１１ｃにねじ止めされるボディカバー５０と、伝達ギヤ２７、２８との間に挾持されて、固定されている。
【００２４】
前記アジャスタレバー３８は、補助リング５２を介して偏心カムシャフト３４の外周に装着され、ねじ部材５６により補助リング５２と共に偏心カムシャフト３４に固定されている。図６に示すように、この補助リング５２とカムシャフト３４の突起部３４ａとの間には隙間があり、一定量△ｘの非アジャスト範囲を設けることにより、引きずりを防止している。
【００２５】
また、図１及び図６に示したように、前記偏心カムシャフト３４の上端側は、駆動機構収容部１１ｃの上部に開口したシャフト挿通孔１１ｄにねじ止めされたリテーナ５４により回転自在に支持される。そして、リテーナ５４と前記補助リング５２との間には、前記アジャスタレバー３８の端部がラチェット３２に係合した状態を保つように、前記アジャスタレバー３８を付勢するばね５８が装備される。
【００２６】
そして、前記ボディカバー５０には、図１に示すように、マニュアルリリース用のギヤ６０がレバー６１により回転操作可能に取り付けられている。このギヤ６０は、レバー６１を回動させると回転して、前記アジャスタレバー３８を上方に引き上げて、アジャスタレバー３８とラチェット３２との係合を外して、隙間調整を初期状態に戻す。
【００２７】
以上に説明した一実施形態のアジャスタ１では、操作レバー３６を回動すると、該操作レバー３６と一体に偏心カムシャフト３４が回動し、該偏心カムシャフト３４に装備しているアジャスタレバー３８が、図４及び図５に示した矢印（イ）方向に動いて、ラチェット３２を一定量回動させる。
そして、ラチェット３２の回転力は、ギヤ駆動用ばね部材７０を介してアジャスタギヤ３０に伝達され、アジャスタギヤ３０の回転抵抗が規定内であれば、アジャスタギヤ３０はラチェット３２と一体回転する。そして、アジャスタギヤ３０の回転は、アジャスタギヤ３０に噛合している各伝達ギヤ２７、２８を介してアジャスタねじ２１、２２を回転させ、このアジャスタねじ２１、２２の回転によりアジャスタねじ２１、２２に螺合する各ピストン１５、１６がロータ４側に押し出されて、これらのピストン１５、１６が当接している摩擦パッド６をロータ４側に移動させて、ロータ４と各摩擦パッド６、７と間の隙間を縮める。
【００２８】
そして、以上のアジャスタ１では、ピストン１５、１６をロータ４側に移動させるために、ロータ４軸方向に繋がる構成部材は、アジャスタねじ２１、２２と、このアジャスタねじ２１、２２の端部に連結された伝達ギヤ２７、２８程度で、伝達ギヤ２７、２８に操作レバー３６の回動を伝えるためのラチェット機構等は、一対のピストン１５、１６間のスペースに配置されて、ロータ４軸方向の寸法に影響しない。
即ち、ロータ４軸方向に繋がる構成部材が少ないため、ロータ４軸方向の寸法を抑えることができて、小型化を図ることができ、小型の車両等にも搭載が容易になる。
【００２９】
また、摩擦パッド６、７を押圧するピストン１５、１６は、アジャスタねじ２１、２２の外周に螺合するものであるため、摩擦パッドを押圧する一対のピストンをスリーブ内に螺合させる構成とした従来のものと比較すると、キャリパ１１上での寸法制限内で、ピストン１５、１６径を最大限に大きくすることができる。そして、ピストン１５、１６径を大きくすることができるため、ピストン１５、１６と摩擦パッド６、７との接触性が安定し、接触性を安定するためにピストン１５、１６と摩擦パッド６、７との間にロードプレートを介在させる必要がなくなる。
従って、ロードプレートを装備しなければならない構造のものと比較すると、軽量化を図ることができ、また、制動解除時におけるピストン１５、１６の戻り動作を円滑にして引きずり等の不都合の発生を防止することができる。
【００３０】
さらに、制動動作時に作用するブレーキ軸力により摩擦パッドを押圧しているピストン１５、１６がロックして前記アジャスタギヤ３０が回転できない状態（即ち、前記アジャスタギヤ３０の回転抵抗が規定以上になった状態）では、操作レバー３６によってラチェット３２が回転させられても、前記ギヤ駆動用ばね部材７０が弾性変形（ねじり変形）してアジャスタギヤ３０とラチェット３２との間の相対回転を許容し、アジャスタの破壊を防止すると共に、オーバーアジャストが防止される。
【００３１】
なお、前述した一実施形態のアジャスタ１は、操作レバー３６を回動動作させた際の往動時に作動する往き作動タイプであるが、操作レバー３６の戻り動作時に作動する戻り作動タイプに変更する場合には、図１で二点鎖線で囲んだ構成部品６４を、破線で囲んだ構成部品６６に交換すれば良い。
【００３２】
また、前述した一実施形態のアジャスタ１はポジティブタイプのものであったが、ラチェット３２の爪の向きを変更して、アジャスタレバー３８の当接向きを変更すれば、ネガティブタイプとすることも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のディスクブレーキ装置のアジャスタでは、ピストンをロータ側に移動させるために、ロータ軸方向に繋がる構成部材は、アジャスタねじと、このアジャスタねじの端部に連結された伝達ギヤ程度で、伝達ギヤに操作レバーの回動を伝えるためのラチェット機構等は、一対のピストン間のスペースに配置されて、ロータ軸方向の寸法に影響を与えない。
即ち、ロータ軸方向に繋がる構成部材が少ないため、ロータ軸方向の寸法を抑えることができて、小型化を図ることができ、小型の車両等にも搭載が容易になる。
また、摩擦パッドを押圧するピストンは、アジャスタねじの外周に嵌合するものであるため、キャリパ上での寸法制限内で、ピストン径を最大限に大きくすることができる。そして、ピストン径を大きくすることができるため、ピストンと摩擦パッドとの接触性が安定し、接触性を安定するためにピストンと摩擦パッドとの間にロードプレートを介在させる必要がなくなる。
従って、ロードプレートを装備しなければならない構造のものと比較すると、軽量化を図ることができ、また、制動解除時におけるピストンの戻り動作を円滑にして引きずり等の不都合の発生を防止することができる。
さらに、制動動作時に作用するブレーキ軸力により摩擦パッドを押圧しているピストンがロックして前記アジャスタギヤが回転できない状態（即ち、前記アジャスタギヤの回転抵抗が規定以上になった状態）では、操作レバーによってラチェットが回転させられても、前記ギヤ駆動用ばね部材が弾性変形（ねじり変形）してアジャスタギヤとラチェットとの間の相対回転を許容し、アジャスタの破壊を防止すると共に、オーバーアジャストが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るディスクブレーキ装置のアジャスタの一実施形態の分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態のアジャスタを組み込んだディスクブレーキ装置の一部を断面した平面図である。
【図３】図２の要部の拡大図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】図４の要部の拡大図である。
【図６】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ アジャスタ
２ ディスクブレーキ装置
４ ロータ
６、７ 摩擦パッド
１１ キャリパ
１１ｃ 駆動機構収容部
１５、１６ ピストン
１８ ピストン支持ケース
１９ ねじ部
２１、２２ アジャスタねじ
２４、２５ ねじ部
２７、２８ 伝達ギヤ
３０ アジャスタギヤ
３２ ラチェット
３４ 偏心カムシャフト
３４ａ 突起部
３６ 操作レバー
３８ アジャスタレバー
４０ 係合溝
４４ リターンスプリング
４６ ばね受けスリーブ
４８ ボルト
５２ 補助リング
５４ リテーナ
５８ ばね
６０ リリース用のギヤ
６１ レバー
７０ ギヤ駆動用ばね部材

Claims (1)

1. 車輪と一体回転するロータと、このロータに対向配置される一対の摩擦パッドと、一方の摩擦パッドを前記ロータに押圧するピストンの収容部となる駆動機構収容部が前記ロータを跨ぐブリッジ部の一端に装備されると共に他方の摩擦パッドを押圧する爪部を前記ブリッジ部の他端に有するキャリパと、前記キャリパをロータの軸方向に移動可能に支持したサポートとを備え、前記摩擦パッドと前記ロータとの間の隙間調整を行うディスクブレーキ装置のアジャスタにおいて、
   一端を開放した有頭筒状をなすと共に閉じた他端をロータ側に向けてロータの軸方向にのみ移動可能に装備された一対のピストンと、前記ピストンの内周に螺合する一対のアジャスタねじと、前記駆動機構収容部に回転自在に支持されると共に前記アジャスタねじの端部に固定された一対の伝達ギヤと、これらの一対の伝達ギヤと噛合するようにこれらの一対の伝達ギヤ間に装備されたアジャスタギヤと、前記アジャスタギヤと同軸に装備されたラチェットと、前記アジャスタギヤと前記ラチェットとを弾性的に連結して前記アジャスタギヤの回転抵抗が規定内であれば該アジャスタギヤを前記ラチェットと一体回転させ、前記アジャスタギヤの回転抵抗が規定以上になると該アジャスタギヤと前記ラチェットとの相対回転を許容するギヤ駆動用ばね部材と、軸線を前記ロータの半径方向に向けて前記一対のピストン間に回転自在に装備された偏心カムシャフトと、前記偏心カムシャフトの端部に連結装備されて該偏心カムシャフトを回動操作する操作レバーと、前記偏心カムシャフトに一端が連結されると共に他端が前記ラチェットの爪に係合して前記偏心カムシャフトの回動に応じて前記ラチェットを回転させるアジャスタレバーとを有し、
   前記ラチェットの回転を前記ギヤ駆動用ばね部材及び前記アジャスタギヤを介して一対の伝達ギヤに伝えて、前記アジャスタねじにより各ピストンをロータ側に送り出すことを特徴としたディスクブレーキ装置のアジャスタ。

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