JP4822178B2

JP4822178B2 - ブレーキディスク研削機用の共振防止装置

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Publication number: JP4822178B2
Application number: JP2005196786A
Authority: JP
Inventors: 光政石原
Original assignee: 光政石原
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2025-06-07
Also published as: JP2006341362A

Description

本発明は、ブレーキディスク研削機用の共振防止装置に関するものである。

車を安全に走行させるためにはブレーキシステム（制動装置）が不可欠であり、ブレーキ負担の大きいフロントブレーキにはディスクブレーキが採用されている。
ディスクブレーキ１００は、ハブに取り付けられて車輪と一体になって回転するブレーキディスク（ディスクロータ）１０１と、このブレーキディスクの両面に配設された一対のブレーキパッド１０２，１０３と、対向して配設され、油圧を利用してブレーキパッドを押し出すピストン１０４，１０５と、ピストンを保持するキャリパ１０６より構成されている（図１５参照）。

ドライバがブレーキペダルを操作すると、キャリパ内のピストンに対して力が加わり、この力によりブレーキパッドが両サイドからブレーキディスクを圧着して押さえ付けディスクの回転が止まる（特許文献１参照）。
特開２００１−２５４７６８号公報

ブレーキディスクは鋳物（ＦＣ鋳物、ＣＶ鋳物等）により形成され、ブレーキディスクよりブレーキパッドの方が早くすり減るように配慮されているが、ブレーキの頻繁な使用によりブレーキパットが摩耗すると、ブレーキパットが摺動するブレーキディスクの表面も同心円状に摩耗する傾向がある（図１６参照）。

また、ブレーキパッドを使いきってしまうと、ブレーキパッドを固定するベース板（金属製）１０７，１０８とブレーキディスクとが接触しブレーキが効かなくなり、異音を発してブレーキディスクを傷付ける事態が生じる（図１５参照）。

さらに、ブレーキディスクとブレーキパッドとの間はわずかな隙間しかないため、ブレーキディスクに横振れが生じると（図１７参照）、ブレーキをかけたときにピストンが押し戻されてペダルに振動（ジェンダと呼ばれる振動）が起きることがある。高速からの急制動などでブレーキディスクに熱ひずみができると、ジェンダが発生するが、ディスクのひずみは戻らないので、ディスクは修復するか交換する必要がある。

上記のディスクの摩耗・傷・ひずみ（以下、本明細書中では「摩耗等」という）はブレーキディスクをブレーキディスク研削機を用いて修復するか交換するかしなければ直らない（特許文献２参照）。
特開平９−５７５９１号公報

自動車整備工場で研削機によりディスクの表面を削り不具合を修復する場合、特に、
（１）直径が大きいディスク（ディスクの回転中心からパット摺動面までの距離（有効ディスク半径）が大きく制動力が大きいディスク）；や
（２）ディスクの回転中心部が外周部に比べ薄く形成されているディスク；
にあっては、研削時に、回転中のディスクにおける、特に、切削バイト付近及び切削バイトによる研削部からｌ８０度ずれた近辺（図１８のＡ１およびＡ２のエリア）が共振し、ディスクは、通例、鋳鉄により形成されているため、ディスクの回転中心からパッド摺動面の略全面に小さな波状の欠損部（切欠けによる凹凸）が生じ（図１９参照）、ブレーキディスクとして復帰しても
イ）制動中（ブレーキをかけると）に異音（共振音）を発する；
ロ）ブレーキの効きが悪い；
ハ）ブレーキ時の異音（共振音）により周辺の機器にも悪影響を及ぼす；
等の問題点を有していた。

したがって、本発明の目的は、ブレーキディスクの研削時に当該ディスクの共振を吸収（防止）して摩耗等したブレーキディスクの修復を図る、ブレーキディスク研削機用の共振防止装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、摩耗等したブレーキディスクの研削面を欠損の生じない状態で修復するための、ブレーキディスク研削機用の共振防止装置を提供することにある。

本発明に係るブレーキディスク研削機用の共振防止装置は、ブレーキディスク研削機に取り付けて使用するものであり、研削するブレーキディスクに衝接し共振を吸収する防振錘手段と、該防振錘手段をディスク側に付勢する付勢手段と、前記防振錘手段を支承するとともに前記付勢手段を収容案内する支承手段を備え、前記支承手段は、前記防振錘手段を支承するとともに前記付勢手段を収容案内する管状筒体と、この管状筒体を受け止める中空筒体と、ブレーキディスク研削機に取付ける取付部を構成する取付け台と、前記防振錘手段を付勢する前記付勢手段の付勢力の調整を図る調整ピンを備えている。また、研削するブレーキディスクに衝接し該ディスクの共振を抑える防振錘手段と、該防振錘手段をディスク側に付勢する付勢手段と、前記防振錘手段を支承する支承手段を備えてなるブレーキディスク研削機用の共振防止装置として構成し、前記防振錘手段は、先端の平坦部がディスクに衝接する錘を備え、該錘をディスクの片面側に配設し、前記錘を付勢する前記付勢手段の付勢力を調整可能に形成するようにしてもよい。

本発明によれば、摩耗等して修復の必要のあるブレーキディスクの研削時にディスクの共振を吸収（防止）してディスクの修復を行なう、ブレーキディスク研削機用の共振防止装置が得られる。

また、本発明によれば、摩耗等したブレーキディスクの研削面を欠損を生じない状態で修復が図れる、ブレーキディスク研削機用の共振防止装置が得られる。

共振防止装置は、研削するディスクに衝接しディスクの振れ（共振）を抑える防振錘手段と、この防振錘手段をディスク側に付勢する付勢手段と、前記防振錘手段を支承する支承手段を備えている。

ブレーキディスク研削機でブレーキディスクを研削する時に発生する共振を吸収（防止）するため、ディスクの研削バイト付近を押さえるか、その線対称にある反対側を押さえることが効果的である。

支承手段は、防振錘手段を支承するとともに付勢手段を収容案内する管状筒体と、この管状筒体を受け止める中空筒体と、ブレーキディスク研削機に取付ける取付部を構成する取付け台と、防振錘手段を付勢する付勢手段の付勢力の調整を図る調整ピンより構成することができる。

防振錘手段は、先端の平坦部がディスクに衝接する錘と、この錘より立設し、管状筒体の先端部に挿通する挿通部より形成するとよい。

錘の挿通部の先端部に、付勢手段の一端を収容する凹所を形成し、さらに、挿通部の側壁の長手方向に、管状筒体の先端部に形成されたねじ孔に螺合するストッパの先端が係止する横溝を形成するとよい。

付勢手段を圧縮コイルばねにより形成し、この圧縮コイルばねの一端を、挿通部に形成された凹所に収容し、他端を、管状筒体の中央部を貫通して穿設された受止ピン刺通孔に刺通された受止ピンにより受止めて、管状筒体内の先端部より中央部に形成されるスペースに圧縮コイルばねを収容し、防振錘手段をディスク側に付勢するとよい。

管状筒体の中央部より基端部にかけて、調整ピンが挿通する複数個の貫通縦穴を開口し、支承手段を構成する中空筒体に挿入された管状筒体は、中空筒体に穿設された調整ピン挿通孔と管状筒体の貫通縦穴に調整ピンを挿通することにより中空筒体に保持されるようにするとよい。

共振を効果的に吸収するため、錘は、研摩時に回転しているブレーキディスク（ディスクロータ）の回転を妨げない範囲で重量のある錘とすることが好ましい。

本発明の実施例について説明する。
図１は、本発明に係るブレーキディスク研削機用の共振防止装置を取付けたブレーキディスク研削機の斜視図、
図２は、本発明に係るブレーキディスク研削機用の共振防止装置を取付けたブレーキディスク研削機の要部を示す斜視図、
図３は、本発明に係るブレーキディスク研削機用の共振防止装置の斜視図、
図４は、図３のＸ−Ｘ断面図、
図５は、本発明に係るブレーキディスク研削機用の共振防止装置の構成部品を示す分解斜視図である。

これらの図において、共振防止装置５は、研削するブレーキディスク１０１に衝接しブレーキディスクの振れ（共振）を抑える防振錘手段７と、この防振錘手段７をディスク側に付勢する付勢手段８と、前記防振錘手段７を支承する支承手段９を備えている。そして、この支承手段９は、前記防振錘手段７を支承するとともに前記付勢手段８を収容案内する管状筒体１５と、この管状筒体１５を受け止める中空筒体１９と、ブレーキディスク研削機に取付ける取付部を構成する取付け台２０と、前記防振錘手段７を付勢する前記付勢手段８の付勢力の調整を図る調整ピン２１を備えている。この取付け台２０により共振防止装置５はブレーキディスク研削機２に取り付けられる。

前記防振錘手段７は、先端の平坦部１２ａがディスク１０１に衝接する錘１２と、この錘１２より立設し、前記管状筒体１５の先端部に挿通する挿通部１３より形成されている。そして、この挿通部１３の先端部には，前記付勢手段８の一端を収容する凹所１３ａが形成され、さらに、前記挿通部１３の側壁の長手方向には、前記管状筒体１５の先端部に形成されたねじ孔１５ａに螺合するストッパ１６の先端が係止する横溝１３ｂが形成されている。

前記付勢手段８は、圧縮コイルばねにより形成され、この圧縮コイルばねの一端は、前記のとおり、前記挿通部１３に形成された凹所１３ａに収容され、また、他端は、前記管状筒体１５の中央部を貫通して穿設された受止ピン刺通孔１５ｂ，１５ｃに刺通された受止ピン１７により受止められている。かくして、前記付勢手段８は、前記管状筒体内の先端部より中央部に形成されるスペースに収容され、前記防振錘手段７をディスク側に付勢する。

前記管状筒体１５には、前述のとおり、先端部にはストッパ１６が螺合するねじ孔１５ａが、また中央部には受止ピン刺通孔１５ｂ，１５ｃが穿設され、さらに中央部より基端部にかけては前記調整ピン２１が挿通する複数個の貫通縦穴１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｈ，１５ｉ，１５ｊ，１５ｋ，１５ｍ，１５ｎ，１５ｐ，１５ｑ，１５ｒ，１５ｓ，１５ｔ，１５ｕが開口している（図３，図４，図５参照）。前記支承手段９を構成する中空筒体１９に挿入された前記管状筒体１５は、前記中空筒体に穿設された調整ピン挿通孔１９ａ，１９ｂと前記管状筒体１５の貫通縦穴、例えば、１５ｈ，１５ｉに調整ピン２１を挿通することにより前記中空筒体１９に保持される（図３参照）。ディスク１０１をハブに取付けるためディスク１０１に形成された短径の取付部１０１ａの厚さＴ（図９，図１１，図１３，図１４参照）は車種によって厚薄があるが、上記にとおり、前記管状筒体１５には上下一対に設けた貫通縦穴を開口してあり、前記管状筒体１５に形成された上下一対のいずれかの貫通縦穴（例えば、１５ｈ，１５ｉ）を適宜選択し、前記防振手段７を構成する錘１２の平坦部１２ａをディスク１０１に衝接させた状態で（図９参照）、ディスクの共振防止を図りながら、車種に対応したディスクの研削を行なうことが可能になる。

ブレーキディスク研削機２は、前記共振防止装置５、駆動手段３０と、切削手段４０と、ディスクセット手段６０を具備している。

前記駆動手段３０は、ディスクセットシャフト３１を駆動する主軸モータ３２と、モータ回転の軸方向を変えるとともにスピードを減速するギヤ３４と、ブレーキディスクを回転した状態で送り移動させる（図９の状態から図１１の状態への送り）送りモータ３５と、手動操作により研削機２を元の位置に戻す（研削機２にセットされたブレーキディスクを移動させる；図１１の状態から図９の状態への戻り）送りハンドル３６と、送りモータ３５による送りと送りハンドル３６の送りを伝える、ナット３８とこのナット３８に螺合するねじ棒３９により構成された送り機構３７を具備している（図６参照）。

前記研削手段４０は、ディスクを研削する切削バイト４１，４２と、このバイトによる切れの深さ（切削量）を調整するバイト送り用ハンドル４３，４４と、シャフト４５ａ（図１，図８参照）にスライド可能に支持されたバイトブロック４５と、ディスク１０１に形成された取付部１０１ａ（図１３，図１４参照）の厚さＴに応じて切削バイト４１，４２の位置を図６におけるＹ−Ｙ方向にスライド移動させるとともに、回転させて（図１の状態から図７の状態への回動）、バイトブロック４５の固定を図るバイトブロック固定用ハンドル４６と、切削バイト４１，４２を保持し、前記バイト送り用ハンドル４３，４４を回動操作することにより、短軸４７ａ，４８ａ（図１参照）を中心に傾動し切削バイト４１，４２の切り込み角度を決定するバイトホルダ４７，４８を具備している。

前記ディスクセット手段６０は、前記切削バイト４１，４２と研摩するブレーキディスク１０１とが形成する位置関係を直角に形成するためのものであり、断面形状がテーパ形状のアタッチメント６１と、前記ディスクセットシャフト３１に螺合しブレーキディスク１０１を固定しセットするナット６２を具備している（図１２参照）。符号６３は、ナット６２を締めつける締めつけ棒である（図１２参照）。

（ブレーキディスクのセット）
前記送りハンドル３６を反時計方向に回し、ディスクセットシャフト３１を、切削バイト４１，４２に対しブレーキディスク１０１をセットできる位置まで移動させる。ディスクセットシャフト３１に、タイヤホイルを取り付ける側のブレーキディスク面が内側（モータ側）になるようにセットし、ブレーキディスク１０１の中心の穴径の大きさに応じて選択したテーパアタッチメント６１を用いて押さえ付け、さらに、前記セットナット６２を前記ディスクセットシャフト３１の雄ねじ部３１ａに螺合させ固定する。このとき、ブレーキディスク１０１の背面１０１ｂがディスクセットシャフト３１のホイル面３１ｂに確実に密着するようにセットする（図１２、図１３参照）。

（切削バイトのセット）
左右の切削バイト４１，４２を各３本のセットスクリュー４９ａ，４９ｂ，４９ｃ、５０ａ，５０ｂ，５０ｃを締め込みバイトホルダ４７，４８に固定する。バイトブロック固定用ハンドル４６を反時計方向に回して緩めて一旦バイトブロック４５を可動状態にし（図７参照）、バイトブロック４５をブレーキディスク１０１の左右の研削面（図６のＹ−Ｙ方向）の中間位置に来るようにスライド移動させる。その後、バイトブロック固定用ハンドル４６を時計方向に回して締め込み（図１参照）、バイトブロック４５を固定する。左右のバイト送りハンドル４３，４４を反時計方向に回し、切削バイトの先端部分がブレーキディスク研摩面に当たらない位置まで移動させて切削バイト間を広げる。

（研削の準備）
切削バイトによる研削は、ブレーキディスク１０１の内側（中心側）から外側にかけて行なうが、上記の切削バイトの位置では切削バイト間が多少広がっているため、送りハンドル３６を時計方向に回し、切削バイト４１，４２がブレーキディスク１０１に接触しないように注意しながらブレーキディスク１０１を切削バイト側（図６のＺ１方向）に移動させ、切削バイト先端がディスクの切削開始部分に来るまで移動させる（図９参照）。

（送り速度の設定）
切削バイトの送り速度が速いと作業時間は短くなるが切削跡は粗くなる。また、切り込み深さが深い（多い）と、高速送りする場合には切削品質が悪くなる。この点を勘案し、送り速度調整用摘み７１を回して送り速度の設定を行なう。

（切削の開始、共振防止装置のセット及び切削の終了）
主電源スイッチ７２をＯＮにし主軸モータ３２を回転させ、ブレーキディスク１０１に徐々に切削バイト４１，４２を近付け、切削バイト４１，４２をディスク１０１に接触させ切削可能な状態に置く。
この状態で、前記共振防止装置５の調整ピン２１の位置を適宜選択して錘１２をディスクブレーキ１０１側に付勢させた状態でディスクブレーキ１０１に衝接させる。この場合、ディスクブレーキ１０１に衝接させる錘１２の位置は、研削バイトの配設位置と線対称にある反対側を押さえる位置とする。
自動送り用押釦スイッチ７３を押圧操作し送りハンドル３６が回転していることを確認する。数秒後にはディスクブレーキ１０１が移動し切削を開始し、送りモータ３５が作動し切削機２本体が移動を開始して切削を行なう。その後、自動送りにより切削バイト４１，４２が移動し、ブレーキディスク１０１から離れると切削は終了する（自動送り停止用押釦スイッチ７４を押圧することにより自動送りを途中で停止させることができることは勿論である。）。
研削終了後、主電源スイッチ７２を押圧してＯＦＦにし主軸モータの回転３２を止める。

本発明に係るブレーキディスク研削機用の共振防止装置を取付けたブレーキディスク研削機の斜視図である。本発明に係るブレーキディスク研削機用の共振防止装置を取付けたブレーキディスク研削機の要部を示す斜視図である。本発明に係るブレーキディスク研削機用の共振防止装置の斜視図である。図３のＸ−Ｘ断面図である。本発明に係るブレーキディスク研削機用の共振防止装置の構成部品を示す分解斜視図である。ブレーキディスク研削機の平面略図である。ブレーキディスク研削機の正面略図である。ブレーキディスク研削機の側面略図である。ブレーキディスク研削機の平面略図であり、ブレーキディスク研削機に研削するブレーキディスクをセットした研削開始前の状態を示す平面略図である。ブレーキディスク研削機によりブレーキディスクの研削を行なっている途中を示す平面略図である。ブレーキディスク研削機の平面略図であり、ブレーキディスク研削機によるブレーキディスク研削終了後の状態を示す平面略図である。ブレーキディスク研削機に研削するブレーキディスクをセットするときに用いるディスクセット手段の構成部品を示す分解斜視図である。ブレーキディスク研削機による研削終了後のブレーキディスクを示す斜視図である。ブレーキディスク研削機による研削終了後のブレーキディスクを示す側面図である。キャリパの内部構成の要部を示す略図である。表面が摩耗したブレーキディスクを示す斜視図である。ブレーキディスクに横振れが生じた状態を示す略図である。ブレーキディスク研削時に共振現象が生じ易い箇所を示す略図である。研削時に共振現象が発生し表面に欠損が生じたブレーキディスクを示す斜視図である。

符号の説明

２研削機
５共振防止装置
７防振錘手段
８付勢手段
９支承手段
１１防振錘手段
１２錘
１３挿通部
１３ａ凹所
１３ｂ横溝
１５管状筒体
１５ａねじ孔
１５ｂ受止ピン刺通孔
１５ｃ受止ピン刺通孔
１５ｄ貫通縦穴
１５ｅ貫通縦穴
１５ｆ貫通縦穴
１５ｇ貫通縦穴
１５ｈ貫通縦穴
１５ｉ貫通縦穴
１５ｊ貫通縦穴
１５ｋ貫通縦穴
１５ｍ貫通縦穴
１５ｎ貫通縦穴
１５ｐ貫通縦穴
１５ｑ貫通縦穴
１５ｒ貫通縦穴
１５ｓ貫通縦穴
１５ｔ貫通縦穴
１５ｕ貫通縦穴
１６ストッパ
１７受止ピン
１９中空筒体
１９ａ調整ピン挿通孔
１９ｂ調整ピン挿通孔
２０取付け台
２１調整ピン
３０駆動手段
３１ディスクセットシャフト
４０切削手段
６０ディスクセット手段
１００ディスクブレーキ
１０１ブレーキディスク

Claims

研削するブレーキディスクに衝接し該ディスクの共振を抑える防振錘手段と、
該防振錘手段をディスク側に付勢する付勢手段と、
前記防振錘手段を支承する支承手段を備え、
該支承手段が、
前記防振錘手段を支承するとともに前記付勢手段を収容案内する管状筒体と、
この管状筒体を受け止める中空筒体と、
ブレーキディスク研削機に取付ける取付部を構成する取付け台と、
前記防振錘手段を付勢する前記付勢手段の付勢力の調整を図る調整ピンを備えていることを特徴とするブレーキディスク研削機用の共振防止装置。
研削するブレーキディスクに衝接し該ディスクの共振を抑える防振錘手段と、
該防振錘手段をディスク側に付勢する付勢手段と、
前記防振錘手段を支承するとともに前記付勢手段を収容案内する支承手段を備え、
該支承手段が、
前記防振錘手段を支承するとともに前記付勢手段を収容案内する管状筒体と、
この管状筒体を受け止める中空筒体と、
ブレーキディスク研削機に取付ける取付部を構成する取付け台と、
前記防振錘手段を付勢する前記付勢手段の付勢力の調整を図る調整ピンを備えていることを特徴とするブレーキディスク研削機用の共振防止装置。
前記防振手段が、
先端の平坦部がディスクに衝接する錘と、
この錘より立設し、前記管状筒体の先端部に挿通する挿通部より形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のブレーキディスク研削機用の共振防止装置。
前記錘の挿通部の先端部には、前記付勢手段の一端を収容する凹所が形成され、さらに、前記挿通部の側壁の長手方向には、前記管状筒体の先端部に形成されたねじ孔に螺合するストッパの先端が係止する横溝が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のブレーキディスク研削機用の共振防止装置。
前記付勢手段が圧縮コイルばねにより形成され、この圧縮コイルばねの一端は、前記挿通部に形成された凹所に収容され、他端は、前記管状筒体の中央部を貫通して穿設された受止ピン刺通孔に刺通された受止ピンにより受止められ、前記管状筒体内の先端部より中央部に形成されるスペースに前記圧縮コイルばねが収容され、前記防振錘手段をディスク側に付勢することを特徴とする請求項３又は４に記載のブレーキディスク研削機用の共振防止装置。
前記管状筒体には、先端部にはストッパが螺合するねじ孔が、中央部には受止ピン刺通孔が穿設され、中央部より基端部にかけては前記調整ピンが挿通する複数個の貫通縦穴が開口し、前記支承手段を構成する中空筒体に挿入された前記管状筒体は、前記中空筒体に穿設された調整ピン挿通孔と前記管状筒体の貫通縦穴に調整ピンを挿通することにより前記中空筒体に保持されることを特徴とする請求項１乃至５いずれか一項に記載のブレーキディスク研削機用の共振防止装置。
研削するブレーキディスクに衝接し該ディスクの共振を抑える防振錘手段と、
該防振錘手段をディスク側に付勢する付勢手段と、
前記防振錘手段を支承する支承手段を備えてなるブレーキディスク研削機用の共振防止装置であって、
前記防振錘手段は、先端の平坦部がディスクに衝接する錘を有し、該錘をディスクの片面側に配設し、前記錘を付勢する前記付勢手段の付勢力を調整可能に形成したことを特徴とするブレーキディスク研削機用の共振防止装置。