JP5422442B2 - ディスクブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、ディスクブレーキに関する。

カム機構のカムを回動させることにより伝達部材を押圧し、この伝達部材によってピストンを推進する駐車ブレーキ付きのディスクブレーキがある（例えば、特許文献１，２参照）。

特開平１−１６４８２６号公報 特開平８−２８６０４号公報

上記のカム機構は、カムを回転させるのみであるため、特に回動初期の無効回動部分が多く、駐車ブレーキの応答性の点で改善の余地があった。

したがって、本発明は、駐車ブレーキの応答性を向上させることができるディスクブレーキの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、カム機構に、カム軸の回動に応じて伝達部材の軸線に対するカムロッドの傾きがカム軸の軸方向において小さくなるようにカム軸をその軸方向に移動させる軸方向移動機構を設けた。

本発明によれば、駐車ブレーキの応答性を向上させることができる。

本発明に係る一実施形態のディスクブレーキの駐車ブレーキ機構の非作動時の状態を示す側断面図である。 本発明に係る一実施形態のディスクブレーキの駐車ブレーキ機構の非作動時の状態を示す部分平断面図である。 本発明に係る一実施形態のディスクブレーキのベース板を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は下面図である。 本発明に係る一実施形態のディスクブレーキのカム軸を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図である。 本発明に係る一実施形態のディスクブレーキのベース板とカム軸とを示す図１のＸ−Ｘ断面図である。 本発明に係る一実施形態のディスクブレーキの駐車ブレーキ機構の作動時の状態を示す側断面図である。

以下、本発明に係る一実施形態のディスクブレーキについて図面を参照して以下に説明する。

図１に示すように、本実施形態のディスクブレーキ１０は、キャリア１１と、一対のパッド１２と、キャリパ１３とを備えている。キャリア１１は、制動対象となる図示略の車輪（回転体）とともに回転するディスク１４の外径側を跨ぐように配置されて図示略の車両の非回転部に固定される。一対のパッド１２は、ディスク１４の両面に対向配置された状態でディスク１４の軸線方向に摺動可能となるようにキャリア１１に支持される。キャリパ１３は、ディスク１４の外径側を跨いだ状態でディスク１４の軸線方向に摺動可能となるようにキャリア１１に支持されてパッド１２をディスク１４に押圧することによりディスク１４に摩擦抵抗を付与する。なお、以下においては、ディスク１４の半径方向をディスク半径方向と称し、ディスク１４の軸方向をディスク軸方向と称し、ディスク１４の回転方向をディスク回転方向と称す。

キャリパ１３は、ディスク１４を跨いだ状態でキャリア１１に支持されるキャリパボディ２０を有している。キャリパボディ２０は、有底筒状のシリンダ部２１と、ブリッジ部２２と、爪部２３とを有している。キャリパ１３は、そのキャリパボディ２０が、ディスク１４の一方の面側にシリンダ部２１が設けられ、ディスク１４の他方の面側に爪部２３が設けられ、爪部２３とシリンダ部２１とを接続するブリッジ部２２がディスク１４の外周を跨いで設けられるフィスト型となっている。

キャリパボディ２０のシリンダ部２１は、全体として有底筒状をなし筒状のシリンダ筒部２５とシリンダ筒部２５の一端を閉塞するシリンダ底部２６とを有しており、シリンダ筒部２５とシリンダ底部２６との内部によりシリンダボア２１ａが形成されている。また、シリンダ部２１は、インナ側のパッド１２に対してディスク１４とは反対側にシリンダ開口部２７が設けられている。

キャリパボディ２０のシリンダ底部２６には、シリンダボア２１ａの底面２１ｂから離間してシリンダ部２１の軸方向に対し直交方向に沿うカム穴３０が形成されている。カム穴３０は、キャリパボディ２０にシリンダボア２１ａと画成されて形成されるカム室３１を構成する。また、シリンダ底部２６には、シリンダボア２１ａの底面２１ｂの中央位置からカム穴３０までシリンダ部２１の軸方向に沿って貫通する底部孔３３が形成されている。さらに、シリンダ底部２６には、後述する回転規制板７１の突出部７５が嵌合する嵌合穴３４が、底部孔３３と平行にシリンダボア２１ａの底面２１ｂから所定深さまで形成されている。

キャリパボディ２０のシリンダ筒部２５の内周には、最もシリンダ底部２６側に奥位置穴３７が形成されており、この奥位置穴３７よりもシリンダ開口部２７側には、奥位置穴３７よりも大径の摺動穴３８が形成されている。すなわち、シリンダボア２１ａは段付き穴形状となっている。

キャリパ１３は、円筒状の筒部４１と円板状の蓋部４２とを有する有蓋筒状に形成されたピストン４３を有している。このピストン４３は、筒部４１側をシリンダ底部２６側に向けてキャリパボディ２０のシリンダ部２１の摺動穴３８に摺動可能に嵌合される。

また、キャリパ１３は、シリンダ筒部２５に保持されて、ピストン４３とシリンダ部２１との隙間をシールする円環状のピストンシール４５と、一端がシリンダ筒部２５に係止され、他端がピストン４３に係止される伸縮可能なブーツ４６とを有している。

キャリパ１３は、シリンダ部２１とピストン４３との間に導入されるブレーキ液圧によって、ピストン４３をシリンダ部２１の摺動穴３８内で摺動させてシリンダ部２１からパッド１２の方向に突出させることによって、このピストン４３と爪部２３とで一対のパッド１２を両側から把持することによりディスク１４にこれらパッド１２を接触させるものである。

ピストン４３は、ブレーキペダルへの踏み込み操作による通常制動時には、図示せぬマスタシリンダからシリンダ部２１内に導入されるブレーキ液圧で、上記のようにシリンダ部２１内を摺動してシリンダ部２１から爪部２３の方向に突出させられることにより一対のパッド１２をディスク１４に接触させて制動力を発生させるものであるが、シリンダ部２１内には、ピストン４３をこのようなブレーキ液圧ではなく機械的に突出させることにより一対のパッド１２をディスク１４に押圧させて制動力を発生させる駐車ブレーキ機構５１が設けられている。

駐車ブレーキ機構５１は、カム機構５２を有している。
このカム機構５２は、上記したカム穴３０に嵌合される円弧状のベアリング５３と、ベアリング５３を介してカム穴３０に回転可能に支持される略円柱状のカム軸５４とを有している。カム軸５４には、図１および図２に示すように、カム軸５４の軸方向断面では、半径方向の外周面から中心方向に向けて略Ｖ字状に凹み、カム軸５４の軸直交断面でも半径方向の外周面から中心方向に向けて略Ｖ字状に凹むカム面５５が形成されている。このカム面５５は、カム軸５４の軸直交断面で見た場合、最も凹んだ位置をカム軸５４の中心軸線に対しオフセットさせている。カム穴３０の開口側とカム軸５４との間はシール部材５６で閉塞されている。

カム機構５２は、半球面状の一端部においてカム面５５に当接し、他端側が底部孔３３内に配置されるカムロッド５８を有しており、このカムロッド５８は、シリンダ部２１の軸直交方向に沿う軸線回りにカム軸５４が回転駆動されるとカム面５５の形状によってカム軸５４からの突出量を変化させる。つまり、カム面５５は、その底部がカム軸５４の中心に対してオフセットしていることにより、カム軸５４が回転駆動されるとその底部の位置が底部孔３３に対して進退して、底部に当接するカムロッド５８の突出量を変化させる。なお、カム軸５４は、図示せぬパーキングブレーキレバーの手動操作や電動のケーブルプラーのモータ駆動等により連結レバー５９を介して回転するようになっている。

シリンダ部２１内には、カム機構５２のカムロッド５８で押圧されてシリンダ部２１の軸方向に移動するプッシュロッド（伝達部材）６１が設けられている。プッシュロッド６１には、軸方向一側に底部孔３３内に挿入される挿入軸部６２が、軸方向他側にオネジ６３が形成されたネジ軸部６４が、これらの間に中間軸部６５が設けられている。

挿入軸部６２には、ネジ軸部６４とは反対側の端面からその中心軸線上において略Ｖ字状に凹む凹部（当接部）６６が形成されており、この凹部６６にカムロッド５８の半球面状の他端部が当接する。ここで、この凹部６６にカムロッド５８の他端部側が保持されていることから、カム軸５４は、その回動に応じてカムロッド５８のプッシュロッド６１の軸線に対する傾きをカム軸５４の軸直交方向において小さくする。また、挿入軸部６２には、プッシュロッドシール６８が配設されて保持されることになり、このプッシュロッドシール６８がプッシュロッド６１とシリンダ部２１の底部孔３３との隙間を常時密閉する。

中間軸部６５には、その挿入軸部６２側に、軸方向に平行かつ互いに平行な一対の平面部６９が形成されている。

シリンダ底部２６には、回転規制板７１が奥位置穴３７に係合する止め輪７２によって係止されている。この回転規制板７１には、軸方向に平行な一対の平面部７３を有する規制穴７４が中央に形成されており、規制穴７４にプッシュロッド６１を挿通させ、その際に一対の平面部６９と一対の平面部７３とを当接させることでプッシュロッド６１を相対回転不可に保持する。回転規制板７１には、軸方向に突出する突出部７５が形成されており、この突出部７５がシリンダ底部２６の嵌合穴３４に嵌合することでシリンダ部２１に対しての回転が規制される。

中間軸部６５には平面部６９よりもネジ軸部６４側に保持板７８が係止されており、また、プッシュロッド６１の外径側を覆うようにスプリングカバー７９が配置されていて、これらの間にプッシュロッドスプリング８０が介装されている。スプリングカバー７９はシリンダ筒部２５の奥位置穴３７に止め輪８１で係止されており、よって、プッシュロッドスプリング８０は、シリンダ部２１に対してプッシュロッド６１をシリンダ底部２６側に押圧する。

駐車ブレーキ機構５１は、シリンダ部２１内においてプッシュロッド６１のネジ軸部６４のオネジ６３に、内径側に形成されたメネジ８４で螺合される略筒状のクラッチ部材８５を有している。

クラッチ部材８５は、先端側がピストン４３の蓋部４２側の小径内径部８７に嵌合する嵌合部８８とされており、この嵌合部８８と隣り合って径方向に延出するフランジ部８９が形成されている。フランジ部８９の嵌合部８８側には、ピストン４３の軸方向中間位置のテーパ面部９０に当接するテーパ部９１が同軸状に形成されている。また、クラッチ部材８５は、嵌合部８８に、ピストン４３の小径内径部８７との間の隙間をシールするクラッチ部材シール９２を保持している。クラッチ部材８５は、内周部の嵌合部８８とは反対側にメネジ８４が形成されており、このメネジ８４にプッシュロッド６１のオネジ６３が螺合される。

ここで、カム機構５２のカム軸５４を回転運動させることにより、カムロッド５８でプッシュロッド６１を押圧すると、プッシュロッド６１がプッシュロッドスプリング８０の付勢力に抗して軸方向に直動移動する。すると、このプッシュロッド６１で押圧されてクラッチ部材８５が軸方向に直動移動して、そのテーパ部９１においてピストン４３のテーパ面部９０に当接してこのピストン４３をシリンダ部２１に対しパッド１２側に強制的に摺動させる。つまり、プッシュロッド６１は、カム機構５２のカムロッド５８で押圧されてその押圧力をピストン４３に伝達することになる。

なお、プッシュロッド６１のオネジ６３とクラッチ部材８５のメネジ８４とは、プッシュロッド６１とクラッチ部材８５との間に互いに回転せずに所定量軸方向に移動可能なクリアランスを有している。

駐車ブレーキ機構５１は、シリンダ部２１内においてクラッチ部材８５とプッシュロッド６１との位置調整を行うアジャスト部９５を有している。このアジャスト部９５は、ピストン４３に係止される止め輪９６によってクラッチ部材８５のフランジ部８９との間に保持されるもので、ピストン４３がシリンダ部２１内に導入されたブレーキ液圧によって軸方向に移動する際には、実質的には停止状態にあるプッシュロッド６１に対し、クラッチ部材８５を回転させながらメネジ８４とオネジ６３との螺合によりピストン４３に追従させて軸方向に移動させる。また、アジャスト部９５は、プッシュロッド６１が軸方向に直動する際には、クラッチ部材８５をプッシュロッド６１に対し回転させることがなく、その結果、オネジ６３とメネジ８４とによってクラッチ部材８５をプッシュロッド６１と一体に直動させる。

そして、本実施形態においては、カム機構５２のレバー比を大きくするためにカム穴３０の底部９９とカム軸５４との間位置に、カム軸５４の回動に応じてカム軸５４をその軸方向に移動させる軸方向移動機構１００が設けられている。

この軸方向移動機構１００は、カム穴３０の底部９９に当接するベース板１０１を有している。このベース板１０１には、図３に示すように、その軸方向一側で軸直交方向に広がる面部１０２から軸方向に突起部１０３が突出している。突起部１０３は、面部１０２の中心に対してオフセットして形成されている。これに対して、図１に示すカム穴３０の底部９９には、中心からオフセットして嵌合穴１０４が形成されており、突起部１０３は、この嵌合穴１０４に嵌合する。これにより、ベース板１０１は、カム穴３０に対する回転が規制される。

ベース板１０１の軸方向他側で軸直交方向に広がる面部１０７には、その外径側に、軸方向に突出する押上カム部１０８が等間隔で複数具体的には４カ所形成されている。これら押上カム部１０８は、ベース板１０１の外周面に沿う円弧状をなしており、面部１０７とは反対側で面部１０７と平行をなす頂面１０９と、頂面１０９の周方向両側の一対の傾斜面１１０とを有している。一対の傾斜面１１０は面部１０７と鈍角をなして傾斜している。

軸方向移動機構１００は、図４に示すように、カム軸５４の軸直交方向に広がる面部１１５から軸方向に突出する被押上カム部１１６を複数具体的には４カ所有している。これら被押上カム部１１６は、面部１１５の外径側に、等間隔で形成されている。これら被押上カム部１１６は、カム軸５４の外周面に沿っており、面部１１５とは反対側で面部１１５と平行をなす頂面１１７と、頂面１１７の周方向両側の一対の傾斜面１１８とを有している。一対の傾斜面１１８は面部１１５と鈍角をなして傾斜している。面部１１５から頂面１１７までの高さはベース板１０１の面部１０７から頂面１０９までの高さと同等になっている。すべての被押上カム部１１６はカム軸５４の中央の中央突出部１２０で繋がっており、中央突出部１２０の頂面１２１はすべての被押上カム部１１６の頂面１１７と連続する平面を形成している。

ここで、駐車ブレーキ機構５１が非作動状態にあるとき、軸方向移動機構１００は、図５に示すように、ベース板１０１の押上カム部１０８と、カム軸５４の被押上カム部１１６とが位相をずらしており、各被押上カム部１１６が、隣り合う押上カム部１０８の間にそれぞれ位置している。その結果、図１に示すようにベース板１０１の面部１０７にカム軸５４の被押上カム部１１６の頂面１１７および中央突出部１２０の頂面１２１が当接し、カム軸５４の面部１１５にベース板１０１の押上カム部１０８の頂面１０９が当接する状態となる。なお、これらのうちのいずれか一方のみが当接する状態となるように、押上カム部１０８と被押上カム部１１６との高さを異ならせても良い。

このように駐車ブレーキ機構５１が非作動状態にあるとき、プッシュロッド６１の軸線に対するカムロッド５８の傾きがカム軸５４の軸方向において図１に示すように最も大きくなっている。

そして、この状態から駐車ブレーキ機構５１を作動させるべくカム軸５４が回転すると、上述したように、このカム軸５４の回動に応じて、図２に示すカム軸５４のカム面５５が、カムロッド５８との当接位置を底部孔３３側に位置させるとともにプッシュロッド６１の軸線に対するカムロッド５８の傾きをカム軸５４の軸直交方向において小さくする。これにより、カムロッド５８を底部孔３３側に移動させて、プッシュロッド６１を前進させることになるが、これに加えて、図６に示すように、軸方向移動機構１００が、カム軸５４の上記回動に応じてプッシュロッド６１の軸線に対するカムロッド５８の傾きがカム軸５４の軸方向において小さくなるようにカム軸５４をその軸方向に移動させて、カムロッド５８を底部孔３３側に移動させ、プッシュロッド６１を前進させる。

つまり、カム軸５４が回動すると、その初期に図３に示すベース板１０１の押上カム部１０８の傾斜面１１０が図４に示すカム軸５４の被押上カム部１１６の傾斜面１１８に当接することで、カム軸５４の回転力から、カム軸５４をベース板１０１から離間させる方向の分力が発生し、カム軸５４がベース板１０１から離間する方向に移動する。そして、図６に示すように押上カム部１０８および被押圧カム部１１６が互いの頂面１０９，１１７同士を当接させる状態となる。このカム軸５４のベース板１０１から離間する方向の移動で、カム軸５４のカム面５５の底部位置がプッシュロッド６１の凹部６６とカム軸５４の軸方向で近接することになり、その結果、プッシュロッド６１の軸線に対するカムロッド５８の傾きがカム軸５４の軸方向において小さくなる。このようなカム軸５４の回動初期の軸方向移動でプッシュロッド６１が前進する。

そして、上記のプッシュロッド６１の前進で、クラッチ部材８５が前進してピストン４３をシリンダ部２１からパッド１２の方向に突出させることになり、このピストン４３と爪部２３とで一対のパッド１２を両側から把持することによりディスク１４にこれらパッド１２を接触させることになる。

以上に述べた本実施形態によれば、駐車ブレーキ機構５１の作動時に、駐車ブレーキ機構５１のカム機構５２に設けられた軸方向移動機構１００が、カム軸５４の回動に応じて、特に回動の初期にプッシュロッド６１の軸線に対するカムロッド５８の傾きをカム軸５４の軸方向において小さくなるようにカム軸５４をその軸方向に移動させるため、簡素な構造で、回動初期の無効回動部分を低減することができ、駐車ブレーキの応答性を向上させることができる。

１０ ディスクブレーキ
１２ パッド
１３ キャリパ
１４ ディスク
２１ シリンダ部（シリンダ）
３１ カム室
４３ ピストン
５２ カム機構
５４ カム軸
５５ カム面
５８ カムロッド
６１ プッシュロッド（伝達部材）
６６ 凹部（当接部）
１００ 軸方向移動機構

Claims (1)

1. ピストンを有底筒状のシリンダに摺動可能に嵌合させるとともに前記ピストンの摺動によって一対のパッドをディスクに接触させるキャリパと、
   前記シリンダ内と画成されて前記キャリパに形成されるカム室に配置され、カム軸が回転駆動されることで該カム軸に形成されたカム面に当接するカムロッドの突出量を変化させるカム機構と、
   前記シリンダ内に配置され、前記カム機構の前記カムロッドが当接する当接部を有して前記カムロッドの押圧力を前記ピストンに伝達する伝達部材と、を備え、
   前記カム機構には、前記カム軸の回動に応じて前記伝達部材の軸線に対する前記カムロッドの傾きが前記カム軸の軸方向において小さくなるように前記カム軸をその軸方向に移動させる軸方向移動機構が設けられていることを特徴とするディスクブレーキ。

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