JP5341778B2 - 駐車ブレーキ装置を備えた油圧操作式ディスクブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載した油圧操作式ディスクブレーキに関する。

本発明は特に、ブレーキパッド交換のためにブレーキピストンをリセットする、従来技術よりも簡素化された欠陥のない方法に関する。

駐車ブレーキ操作と関連する摩耗調整システムとを備えたいわゆる複合ブレーキのピストンは例えば非特許文献１のブレーキハンドブックに記載および図示されている。ブレーキパッドを交換するためのピストンのリセットは、調整ボルトのねじ山上での調整ナットの戻し回転を必要とする。このねじ山はセルフロックではないが、調整ナットはブレーキピストンの摩擦コーン部によって回転を防止され、それによって駐車ブレーキングの場合にこのねじ山と摩擦コーン部を介して締付け力をブレーキピストンに伝達することができる。戻し回転は特別な工具を必要とし、そしてブレーキピストンの回転運動によって、このブレーキピストンに接触しているシール（ピストンシール、ダスト保護キャップ）の作用が悪影響を受けるかまたは損なわれる。

特許文献１には、ピストンの戻し回転を不要にした装置が記載されている。しかしながら、この解決策の場合には、ブレーキの運転および整備のために、ピストン底部の中央のねじ付き貫通孔内に異なるねじを挿入する必要があるが、これは困難である。この場合、メインテナンス過程の後で整備ねじが取り外されずに、調整装置、ひいては最終的に駐車ブレーキが作用しなくなるという危険がある。

ピストンをリセットするためにピストンの回転を回避するための他の解決策は例えば“Ｂｒｅｍｂｏ”形式のブレーキで実用化されている。このブレーキの場合、ピストン底部が大きな孔を有し、この孔から特殊なリセットピストンにアクセス可能である。ブレーキピストンをリセットするために、このリセットピストンは軸線方向に移動させることによって調整ナットに係合し、回転運動を伝達する。リセットピストンの回転によって、調整ナットが戻し回転され、それによってブレーキピストンを押し戻すと同時に、ブレーキピストンのリセットが可能である。

上記方法はスライディングキャリパ式ブレーキで実用化されている。この形式のブレーキの場合、ブレーキパッドを交換するためにブレーキキャリパを分解しなければならない。というのは、もしそうしないと、交換のためにブレーキパッドにアクセスできないからである。ブレーキキャリパを分解すると、ピストンをリセットするための上記の作業手順を比較的に容易に行うことができる。というのは、十分なスペースが供されるからである。

大型の運送用車両の場合、好ましくはフレームキャリパが使用される。このフレームキャリパの特別な利点は、比較的に重いブレーキキャリパをブレーキパッド交換のために分解したり、ブレーキディスクから取り外したりする必要がないことにある。というのは、ブレーキキャリパのフレーム開口部からブレーキパッドを容易に取り出すことができるからである。ブレーキが組み込まれている場合にはブレーキの組込み位置へのアクセスが良好ではなく、かつブレーキディスクとフレームキャリパのハウジング部分との間の間隔が狭いので、ブレーキピストンをリセットするための条件がきわめてよくない。上述の方法は実施が非常に面倒であり、かつ時間がかかる。これは整備コストを上昇させ、整備エラーにつながる。

独国特許第１９６ ０４ ４０２号明細書

Ｂｒｅｕｅｒ／Ｂｉｌｌ，Ｆｒｉｅｄｒ．Ｖｉｅｗｅｇ ＆ Ｓｏｈｎ Ｖｅｒｌａｇ，３．Ａｕｆｌａｇｅ ｉｍ Ａｂｓｃｈｎｉｔｔ"７．２．１．６−Ｋｏｍｂｉｎｉｅｒｔｅｒ Ｆａｕｓｔｓａｔｔｅｌ"

上述の背景事情に鑑み、簡単な油圧ブレーキと同様に、ピストンを押し戻すだけでブレーキピストンのリセットが行われる整備方法と、駐車ブレーキを一体化した油圧ブレーキの関連する実施を見出すべきである。

この課題は請求項１の対象によって解決される。

有利な実施の形態は従属請求項から読み取ることができる。

この課題は、請求項１に従って、好ましくは凹部を有する、ブレーキパッド側のピストン底部にリセットピストンが収容されていることによって解決される。

ある実施の形態では、ブレーキの油圧操作時に、リセットピストンが圧力の作用を受けて調整ナットの接触肩部に接触し、それによって調整ナットの回転を回避するために、リセットピストンがリセットばねの力と協働して、コーン連結部の摩擦接触を維持する。この状態で、コーン連結部の連結解除方向において、リセットピストンと調整ナットの間に配置されたスラスト軸受によって、リセットピストンが調整ナットに対して僅かな間隔を有する。この間隔は許容誤差と運転による変形を考慮して、最小遊びを保証する。リセットピストンはブレーキパッド寄りの側に、ピストン底部の凹部内の接触面に対して所定の突出高さを有する。

他の変形の場合、ブレーキの油圧操作時にリセットピストンが圧力の作用を受けてブレーキピストンの接触肩部に接触する。この状態で、リセットピストンはそれと調整ナットの間に配置されたスラスト軸受によって、調整ナットに対して僅かな間隔を有し、この間隔が許容誤差と運転による変形を考慮して、最小遊びを保証する。リセットピストンはブレーキパッド寄りの側に、ピストン底部の凹部内の接触面に対して所定の突出高さを有する。

ピストンをリセットするために、スペーサがピストン底部の凹部に挿入される。このスペーサはピストンとは反対の側で、ブレーキディスクに支持される。マルチピストン型ブレーキの場合、このようなスペーサはすべてのピストンに挿入される。そして、スライドキャリパがブレーキディスクの方へ摺動させられる。その際、スペーサはピストン底部の凹部内の接触面に接触し、リセットピストンが同様に接触面に接触するまでリセットピストンを押し戻す。この後退移動の際、リセットピストンはスラスト軸受を介して調整ナットの端面に載り、この端面の摩擦コーン部を、ピストンにおけるその着座部から持ち上げる。調整ナットは摩擦ロックをされなくなり、そしてブレーキピストンがさらに押し戻される際に、軸線方向の力の作用を受けて、調整ボルトのセルフロックしないねじ山に戻し螺合される。

従って、ブレーキピストンのリセットは、スペーサを挿入した後でブレーキキャリパを簡単に移動させることによって行われる。

ブレーキキャリパが固定されている場合にも代替的に、スペーサに対する押圧力によってピストンリセットを行うことができる。

以下、実施の形態に基づきかつ添付の図を参照して本発明を詳細に説明する。

駐車ブレーキ装置と調整装置とを備えた本発明に係る油圧操作式ディスクブレーキの実施形態の一部を示す部分断面図である。 図１に示された本発明に係る油圧操作式ディスクブレーキの別の部分断面図である。

図１には、駐車ブレーキ装置２６と調整装置とを備えた本発明に係る油圧式ディスクブレーキの実施の形態が部分断面図で示されている。図２は別の部分断面図である。

図１および図２を参照すると、本実施の形態の油圧操作式ディスクブレーキはブレーキピストン１を備えている。このブレーキピストンはブレーキハウジング２４またはブレーキキャリパ（図２参照）の収容部内に移動可能に配置されている。ブレーキハウジング２４は、それ以外は図示されていないブレーキキャリパの構成部分である。このブレーキキャリパは、特に固定キャリパまたはスライドキャリパとして形成可能であり、ブレーキディスクの上側エッジをリム状に取り囲んでいるのが好ましい。

ブレーキピストン１は、図１および図２において下側に配置されたピストン底部２０を有する。このピストン底部は、付属するブレーキパッドを備えた図示されていないブレーキパッド支持体に連結されている。ブレーキパッドは同様に図示されていないブレーキディスクに接触するように形成および配置されている。油圧の作用を受けてブレーキピストン１を送る方向は、図１および図２において下方へ、すなわち図示されていないブレーキディスクの方向を向いている。ブレーキピストン１を付勢するための油圧装置のための通常の接続口は図示されていない。

駐車ブレーキ装置２６はブレーキピストン１に作用連結されている。

そのために、駐車ブレーキ装置２６は、操作偏心体６に相対回転不能に連結された、駐車ブレーキングを開始するための操作レバー１２と、操作偏心体６と協働する押圧ピストン５と、この押圧ピストン５が作用する相対回転しない調整ボルト２と、調整ボルト２のセルフロックしないねじ山１３上に配置された調整ナット３とを備えている。調整ボルト２は、ブレーキピストン１の軸線方向、すなわち縦方向に、ブレーキピストン１の収容部内に延在している。

調整ナット３はその下端に摩擦コーン部２３を備えている。この摩擦コーン部はブレーキピストン１の対応する摩擦コーン部２２と協働し、摩擦連結部２２、２３を形成している。調整ナット３の摩擦コーン部２３はその下側（円環状の下面）に端面２５を有し、この端面にはリング状の第２のスラストころがり軸受８がリセットピストンの外周に沿って配置されている。

調整ナット３はさらに、第１のスラストころがり軸受７、リセットばね１５、圧縮ばね１４および回転防止部材１１と協働する。それらの機能はブレーキパッド摩耗に依存するブレーキピストン１の調整に関連しているので、ここではこれ以上説明しない。

摩擦コーン部２３を有する調整ナット３の下端部分は凹部を有し、この凹部内には、リセットピストン４の上側部分が所定の遊びをもって軸線方向に移動可能に配置されている。本実施の形態のリセットピストン４は、その上端に肩部１７を備えている。この肩部は調整ナット３の接触肩部１８と協働する。調整ナット３の接触肩部１８は孔スナップリングとして形成されている。リセットピストン４の更なる軸線方向延長部分において、第２のころがり軸受８の下方に、ベアリングレースの形をした押圧ディスク１９がリセットピストン４に固定されている。この押圧ディスクは第２ころがり軸受８と協働するためのものである。本実施の形態の押圧ディスク１９は、軸線方向下方で軸スナップリングによってリセットピストン４に固定されている。

リセットピストン４はさらに、その下側部分がピストン底部２０の貫通孔を通過して、その端面１６がピストン底部２０に穿設された凹部１０内に達している。リセットピストン４の下側部分はピストン底部２０のこの貫通孔に対して適当な方法で、例えばシールリングによってシールされ、そして貫通孔内で軸線方向に移動可能である。リセットピストン４は、その端面１６がピストン底部２０の凹部１０内で凹部１０の底面に対して突出高さ９を有するように配置されている。この突出高さ９は常に凹部１０の寸法以下である。

ブレーキの油圧操作時に、ブレーキピストン１はその縦方向にかつ図１、図２において下方に向けてブレーキディスクの方向へ移動する。この場合、リセットピストン４は油圧の作用を受け、本実施の形態ではその肩部１７が調整ナット４の接触肩部１８に接触し、それに伴いリセットばね１５の力に抗して、調整ナット３の回転を回避するためにコーン連結部２２、２３の摩擦接触を維持する。コーン連結部２２、２３の連結解除方向、すなわち油圧操作時のブレーキピストン１の運動方向とは反対の方向（図１、２において上方向）において、リセットピストン４は、油圧操作のこの状態で、それと調整ナット３の間に配置された第２のスラストころがり軸受８によって、調整ナット３に対して僅かな間隔を有する。この間隔は許容誤差と運転による変形を考慮して、最小遊びを保証する。リセットピストン４はブレーキパッド寄りの側に、ピストン底部２０の凹部１０内の接触面に対して所定の突出高さ９を有する。

次に、ブレーキパッド交換時のブレーキピストン１のリセット機能について説明する。

摩耗したブレーキパッドを有する、ブレーキピストン１に所属するブレーキパッド支持体を取り外した後に、（図１および図２において上方向に）ブレーキピストン１をリセットするために、スペーサがピストン底部２０の凹部１０に挿入される。このスペーサはブレーキピストン１とは反対の側で、ブレーキディスクに支持される。その際、スペーサの他方の側はリセットピストン４の端面１６に接触している。マルチピストン型ブレーキの場合、このようなスペーサはそれぞれ、すべてのブレーキピストン１の凹部１０に挿入される。そして、スライドキャリパがブレーキディスクの方へ（図１および図２において下方へ）移動させられる。スペーサはリセットピストン４の端面１６に接触しているその側がリセットピストンを押し戻す。この押し戻しは、スペーサが凹部１０の底の接触面に接触し、リセットピストン４の端面１６が凹部１０の底のこの接触面と面一になるまで行われる。この後退移動の際、本実施の形態のリセットピストン４は押圧ディスク１９を介して端面２５の第２スラストころがり軸受８に当たり、その摩擦コーン部２３を、それが着座しているブレーキピストン１の摩擦コーン部２２から持ち上げる。これにより、調整ナット３は摩擦ロックをされなくなり、ブレーキピストン１がさらに押し戻される際に、ブレーキディスクの方へブレーキキャリパを移動させることによって発生する軸線方向力の作用を受けて、調整ボルト２のセルフロックしないねじ山１３に戻し螺合される。

他の実施形態では、ブレーキの油圧操作時にリセットピストン４が圧力の作用を受けてブレーキピストン１の接触肩部２１に接触する。この接触は例えば特別な形状の押圧ディスク１９の下面（この場合押圧ディスクは軸線方向両方向でリセットピストン４に固定されている）および／または軸スナップリングを介して行うことができる。この状態で、リセットピストンは、それと調整ナット３の間に配置された第２のスラストころがり軸受８によって、調整ナットの端面２５に対して僅かな間隔を有する。この間隔は許容誤差と運転による変形を考慮して、最小遊びを保証する。その際、リセットピストン４がブレーキのすべての運転状態でコーン連結部２２、２３の摩擦ロックを損なわないで、リセット過程でスペーサが凹部１０に挿入されている場合にのみ摩擦ロックを解除することが重要である。

従って、ブレーキピストン１のリセットは、スペーサを挿入した後に、ブレーキキャリパまたはスライドキャリパを簡単に移動させることによって行われる。その後、スペーサは凹部１０から再び取り外される。

図２は図１の部分断面図に対してブレーキピストン１の縦軸線回りに９０°だけ回転した部分断面図である。この場合、駐車ブレーキユニット２６のための関連する固定要素を備えたブレーキハウジング２４が示してある。駐車ブレーキ機能は操作レバー１２を反時計回りに揺動方向に操作することによって開始される。その際、操作偏心体６が押圧ピストン５に作用し、それによって力がブレーキピストン１の軸線方向に調整ボルト２に伝達され、そしてねじ山１３を介して調整ナット３に、かつコーン連結部２２、２３を介してブレーキピストン１に伝達される。この駐車ブレーキ機能はリセットピストン４によって損なわれない。同様に、調整装置の調整機能はリセットピストン４によって悪影響を受けない。スラスト軸受７および／または８はすべり軸受として形成することもできる。これは例えば図２に概略的に示されている。

１ ブレーキピストン
２ 調整ボルト
３ 調整ナット
４ リセットピストン
５ 押圧ピストン
６ 操作偏心体
７ 第１のスラストころがり軸受
８ 第２のスラストころがり軸受
９ リセットピストンの突出高さ
１０ ピストン底部の凹部
１１ 回転防止部材
１２ 操作レバー
１３ ねじ山
１４ 圧縮ばね
１５ リセットばね
１６ リセットピストンの端面
１７ リセットピストンの肩部
１８ 調整ナットの接触肩部
１９ 押圧ディスク
２０ ピストン底部
２１ ブレーキピストンの接触肩部
２２ ブレーキピストンの摩擦コーン部およびコーン連結部
２３ 調整ナットの摩擦コーン部およびコーン連結部
２４ ブレーキハウジング
２５ 調整ナットの端面
２６ 駐車ブレーキ装置

Claims (9)

1. ブレーキハウジング（２４）内に配置された、ブレーキパッドに作用する少なくとも１個のブレーキピストン（１）と、駐車ブレーキ装置（２６）と、リセットピストン（４）とを備えた油圧操作式ディスクブレーキにおいて、
   前記ブレーキピストン（１）は、該ブレーキピストン（１）の前記ブレーキパッド側を向いたピストン底部（２０）内に前記リセットピストン（４）を収容する凹部を有し、
   前記駐車ブレーキ装置（２６）が、操作偏心体（６）に相対回転不能に連結された、駐車ブレーキングを開始するための操作レバー（１２）と、前記操作偏心体（６）と協働する押圧ピストン（５）と、前記押圧ピストン（５）が作用する相対回転しない調整ボルト（２）と、該調整ボルト（２）のセルフロックしないねじ山（１３）上に配置された調整ナット（３）とを備え、
   該調整ナット（３）がその一端に、摩擦コーン部（２３）を有し、該摩擦コーン部が前記ブレーキピストン（１）の対応する摩擦コーン部（２２）と協働し、かつ摩擦連結部（２２、２３）を形成しており、
   前記調整ナット（３）の前記摩擦コーン部（２３）が、該コーン部（２３）の円環状の下面に、前記リセットピストン（４）により前記ブレーキピストン（１）の対応する前記摩擦コーン部（２２）から離れる方へ押されるリング状のスラストころがり軸受（８）を前記リセットピストン（４）の外周に沿って設けた端面（２５）を有することを特徴とする油圧操作式ディスクブレーキ。
2. 前記油圧操作式ディスクブレーキの油圧操作時に、前記リセットピストン（４）が圧力の作用を受けて前記調整ボルト（２）のねじ山（１３）上に配置された調整ナット（３）の接触肩部（１８）に接触することを特徴とする請求項１に記載の油圧操作式ディスクブレーキ。
3. 前記リセットピストン（４）が、前記圧力の作用を受けて前記調整ナット（３）の前記接触肩部（１８）に接触する状態で、前記調整ナット（３）の回転を回避するために、リセットばね（１５）の付勢力と協働して、前記摩擦連結部（２２、２３）の摩擦接触を維持し、かつ前記リセットピストン（４）と前記調整ナット（３）の間にスラスト軸受（８）が設けられている場合に、前記摩擦連結部（２２、２３）の連結解除方向において、前記調整ナット（３）に対して僅かな間隔を有し、それによって許容誤差と運転による変形を考慮して、最小遊びが保証され、前記リセットピストン（４）が前記ブレーキパッド側に、前記ピストン底部（２０）の前記凹部（１０）内の接触面に対して所定の突出高さ（９）を有することを特徴とする請求項１または２に記載の油圧操作式ディスクブレーキ。
4. 前記調整ボルト（２）が、前記ブレーキピストン（１）の軸線方向、すなわち縦方向において該ブレーキピストン（１）の収容部内に延在していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の油圧操作式ディスクブレーキ。
5. 前記摩擦コーン部（２２）を有する前記調整ナット（３）の下端部分が凹部を有し、該凹部内に、前記リセットピストン（４）の上側部分が所定の遊びをもって軸線方向に移動可能に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の油圧操作式ディスクブレーキ。
6. 前記リセットピストン（４）がその端部に、前記調整ナット（３）の前記接触肩部（１８）と協働する肩部（１７）を備えていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の油圧操作式ディスクブレーキ。
7. 前記リセットピストン（４）の下側部分が前記ピストン底部（２０）の貫通孔を通過し、その端面（１６）が前記ピストン底部（２０）の前記凹部（１０）内に達していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の油圧操作式ディスクブレーキ。
8. 前記リセットピストン（４）の前記下側部分が前記ピストン底部（２０）の前記貫通孔に対してシールされていることを特徴とする請求項７に記載の油圧操作式ディスクブレーキ。
9. 前記リセットピストン（４）が前記貫通孔内で軸線方向に移動可能であることを特徴とする請求項７または８に記載の油圧操作式ディスクブレーキ。

Images