JP5946967B2 - ギアコネクションを有する車両用ディスクブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、車両用ディスクブレーキに関し、特に、構造が簡単であり、荷重間隔が広く、空間確保がしやすいディスクブレーキに関する。

ブレーキパッド又はブレーキディスクが摩耗するとブレーキパッドとブレーキディスクとの間の隙間が増加する。ブレーキパッドとブレーキディスクとの間の隙間が増加すると、ブレーキアクチュエータは、ブレーキを適用するために、より長い距離を移動しなければならない。すなわち、ブレーキを適用する際、より大きい隙間があり、それがブレーキの効果を減少させる。このような隙間を補償するために、ブレーキパッドをブレーキディスクへより近く移動させるアジャスタ（adjuster）が必要である。このような調整（adjustment）によって、ブレーキパッドの摩耗があってもアクチュエータの一定の移動量を保証する。

従来のディスクブレーキは、アジャスタを構成する２つの調節スピンドルを同期化させるために、チェーンを用いたり、又は一つのギアを用いている。チェーンを用いる場合は、構造が複雑であるという問題点があった。一つのギアを用いる場合は、２つの調節スピンドル間の距離を十分に確保できないことから、荷重がブレーキディスクに集中し、センサーとマニュアルアジャスタを設置するための空間を確保し難いという問題点があった。

米国特許出願公開US2005-0269171A 米国特許US5,568,845A 韓国特許10-0819087B 米国特許US6,962,244 米国特許US5,515,949

したがって、本発明は、簡単な構造でアジャスタ間の同期化が可能なディスクブレーキを提供することを目的とする。

また、本発明は、荷重間隔が広く、センサー又はマニュアルアジャスタを設置するための空間を容易に確保できるディスクブレーキを提供することを他の目的とする。

このような目的を達成するための本発明の一態様は、車両用ディスクブレーキであって、レバー軸に回転可能に装着されるレバーと、前記レバーの回転によって、前記レバー軸に垂直なスラスト軸に平行にブレーキパッドを押圧するスラストアセンブリと、を備え、前記スラストアセンブリは、前記レバーの回転によって回転するアジャスタギアと、前記アジャスタギアとかみ合う補助ギアと、前記補助ギアとかみ合い、前記レバーの回転によって前記スラスト軸に平行に移動するピストンギアと、前記ピストンギアの外部で前記ピストンギアと螺合されているピストンと、前記ピストンの外部で前記スラスト軸に平行に前記ピストンをガイドするトラバースと、を有することを特徴とする。

好適には、前記補助ギアの位置にマニュアルアジャスタ又は摩耗センサーが設置される。前記レバーはフィンガー部を有し、前記車両用ディスクブレーキは、前記レバーのフィンガー部と結合され、前記アジャスタギアの上部に、同軸に固定されるアジャスタシャフトギアをさらに備える。

また、本発明の他の態様は、車両用ディスクブレーキであって、レバー軸に回転可能に装着されるレバーと、前記レバーの回転によって、前記レバー軸に垂直なスラスト軸に平行にブレーキパッドを押圧するスラストアセンブリと、を備え、前記スラストアセンブリは、前記レバーの回転によって回転するアジャスタギアと、前記アジャスタギアと噛み合う第１補助ギアと、前記第１補助ギアと噛み合い、前記レバーの回転によって前記スラスト軸に平行に移動する第１ピストンギアと、前記アジャスタギアと噛み合う第２補助ギアと、前記第２補助ギアと噛み合い、前記レバーの回転によって前記スラスト軸に平行に移動する第２ピストンギアと、を有することを特徴とする。

上述した特徴を有する本発明に係るディスクブレーキは、簡単な構造でアジャスタ同士の同期化が可能である。また、本発明は、荷重間隔が広く、センサー又はマニュアルアジャスタを設置するための空間を容易に確保することができる。

本発明の一実施例に係るディスクブレーキを示す断面図である。 図１に示したスラストアセンブリ（１４）のギアコネクションを説明する図である。 本発明の一実施例に係るディスクブレーキを下方から見た斜視図であり、 本発明の一実施例に係るディスクブレーキを上方から見た斜視図である。 本発明の一実施例に係るディスクブレーキをにおける、ガイド溝（４８）とガイドピン（２６）との結合を説明する図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施例を詳しく説明する。前述した実施例と添付の図面に示す構成は、本発明の好適な一実施例に過ぎないもので、本発明の技術的思想を限定するものではない。したがって、様々な均等物と変形例がありうることは明らかである

図１は、本発明の一実施例に係るディスクブレーキを示す断面図である。同図に示すように、ディスクブレーキ１０は、レバー１２とスラストアセンブリ（thrust assembly）１４とを備えている。ハウジング１１は、レバー１２とスラストアセンブリ１４を収容しており、それらによって発生する負荷を支える。

運転者がブレーキを作動すると、入力負荷（Ｌ及び矢印で表示される）がレバー１２に伝達される。レバー１２は、ベアリング１８によって回転可能に支持されている。レバー１２は、レバー軸（図示せず）を中心に回転する。すなわち、レバー１２は、図１で、レバー軸を中心に時計回り方向に回転する。レバー１２のベースは、シリンダ状ローラ１６を保持できるリセス１９を有している。ローラ１６は、レバー１２の回転中心と異なる回転中心を有する。すなわち、ローラ１６はレバー軸に対してアーク状に動く。

入力負荷Ｌは、レバー１２をレバー軸を中心に回転させ、ローラ１６をレバー軸に対してアーク状に動かせる。このようなローラ１６の偏心運動（eccentric movement）は、一つ以上のピストンギア２０に連結されてスラストアセンブリ１４に負荷を印加し、このような負荷は、スラストアセンブリ１４がハウジング１１にガイドされつつレバー１２から遠ざかる方向に垂直に動くようにする。このような動きは、ローラ軸及びレバー軸に垂直なスラスト軸３０を定義する。スラストアセンブリ１４のスラスト軸３０に沿う動きは、バックプレート４０を介してブレーキパッド４２に連結される。その結果、ブレーキパッド４２はブレーキディスクを押さえ付ける。運転者がブレーキを解除すると入力負荷Ｌは除去され、戻しバネ４４は、スラストアセンブリ１４を元の位置に復帰させる。レバー１２及びローラ１６も元の位置に復帰する。戻しバネ４４は、入力負荷Ｌが印加されていないとき、スラストアセンブリ１４、レバー１２、ローラ１６を元の位置にて保持されるようにする。

スラストアセンブリ１４は、キャリア４６に取り付けられたハウジング１１によってガイドされる。スラストアセンブリ１４は、ピストンギア２０、ピストン２２、トラバース２４、及びタペット２８を備えている。スラストアセンブリ１４は、ピストンギア２０の、図２に示すギアコネクションを介してレバー１２に連結されている。ピストン２２は、ピストンギア２０の外部でピストンギア２０と螺合されている。トラバース２４は、ピストン２２の外部でピストン２２をガイドする機能を持つ。ピストン２２はトラバース２４によって回転が制限されるため、ピストンギア２０が回転するとスラストアセンブリ１４のスラスト軸３０方向の長さが変更される。ガイドピン２６は、ピストン２２がトラバース２４に対して回転することを防ぐ。本実施例で、ガイドピン２６はピストン２２に結合されており、ガイド溝４８はトラバース２４に形成されている。他の実施例において、ガイドピンはトラバース２４に結合されており、ガイド溝がピストン２２に形成されていてもよい。ピストン２２は、レバー１２の反対側でブレーキパッド４２を押さえ付けるタペット（tappet）２８に結合されている。

図３及び図４に示すディスクブレーキにおいて、２つのスラストアセンブリの長さは、図２に示したギアコネクションによって同期化する。図２は、図１に示したスラストアセンブリ１４のギアコネクションを説明する図である。アジャスタギア３６、センサーギア３８、マニュアルアジャスタギア３２、ピストンギア２０ａ，２０ｂは、スラスト軸３０と平行な軸を中心に回転する。アジャスタシャフト３４は、レバー１２のフィンガー部５０と結合される。アジャスタシャフト３４は、フィンガー部５０と結合される溝５１を有する。アジャスタギア３６はアジャスタシャフト３４と同一軸で結合されている。ピストンギア２０ａは、センサー３７の位置に設けられたセンサーギア３８を経由してアジャスタギア３６と結合される。ピストンギア２０ｂは、マニュアルアジャスタ３１の位置に設けられたマニュアルアジャスタギア３２を経由してアジャスタギア３６と結合される。

レバー１２が回転すると、レバーのフィンガー部５０と結合されているアジャスタシャフト３４が反時計回り方向に回転する。アジャスタギア３６は、アジャスタシャフト３４に、同軸に結合されているため、アジャスタシャフト３４と同一に反時計回り方向に回転する。これによってセンサーギア３８は時計回り方向に回転し、右側のピストンギア２０ａは反時計回り方向に回転する。一方、マニュアルアジャスタギア３２は、時計回り方向に回転し、左側のピストンギア２０ｂは時計回り方向に回転する。このような方式でレバー１２の回転力は２個のピストンギア２０ａ，２０ｂに同時に伝達される。

このようなギアコネクションによって、２個のピストンギア２０ａ，２０ｂ間の間隔が広くなる。そのため、ブレーキディスクに適用される荷重間隔が広く、マニュアルアジャスタ、センサーなどを設置できる空間の確保が容易となる。したがって、マニュアルアジャスタ、センサーなどを設置するための空間を別に備える必要がない。

図３は、本発明の一実施例に係るディスクブレーキを下方から見た斜視図であり、図４は上方から見た斜視図である。図５は、ガイド溝４８とガイドピン２６との結合を説明する図である。

図示のように、ピストン２２の一端に連結されているタペット２８は、バックプレート（back plate）４０に密着している。ブレーキパッド４２はバックプレート４０に装着されている。空気圧などによってレバー１２がレバー軸（図示せず）を中心に回転すると、ブレーキパッド４２はブレーキディスク（図示せず）の両面を押し付ける。空気圧などが消滅すると、レバー１２とスラストアセンブリ１４は戻しバネ（return spring）４４の作用によって原位置に戻る。キャリア４６は、ハウジング１１と結合されており、バックプレート４０及びブレーキパッド４２を収容している。

トラバース２４は、ガイドピン２６と結合されるガイド溝４８を有する。ガイド溝４８は、スラスト軸３０に平行に、アジャスティングのために必要な長さだけ形成されている。ガイド溝４８は、ブレーキパッド４２側の一端が閉鎖されており、アジャスティング作用によってピストン２２がブレーキディスク（図示せず）側に抜けることを防止する。

図１乃至図５を参照して、本実施例に係るディスクブレーキの動作を説明する。空気圧などが印加されると、レバー１２はレバー軸を中心に回転する。レバー軸とローラ軸１７は互いに異なっており、レバー１２の回転によってローラ１６はスラストアセンブリ１４をスラスト軸３０に平行に押さえ付ける。この際、ブレーキディスク側に結合されているタペット２８は、バックプレート４０を押さえ付けることによって、ブレーキパッド４２をブレーキディスク（図示せず）に密着させ、これにより制動作用を行う。

制動作用が反復されるとブレーキパッド４２が摩耗することから、ブレーキパッド４２とブレーキディスク間の隙間が増加する。したがって、ブレーキパッド４２の摩耗にもかかわらず、空気圧などの印加に対して一定の制動作用を果たすには、ブレーキパッド４２の摩耗に応じてスラストアセンブリ１４の長さを増大させ、ブレーキパッド４２とブレーキディスク間の隙間を狭めなければならない。

レバー１２のフィンガー部５０は、アジャスタシャフト３４の溝５１と結合されているため、レバー１２の回転時にアジャスタシャフト３４を回転させる。アジャスタシャフト３４はアジャスタギア３６を回転させる。アジャスタギア３６はセンサーギア３８を経由してピストンギア２０ａを回転させ、マニュアルアジャスタギア３２を経由してピストンギア２０ｂを回転させる。このようなギア連結によって２個のピストンギア２０ａ，２０ｂは同期化されている。

ピストンギア２０，２０ａ，２０ｂとピストン２２は互いに結合されており、ピストン２２に結合されているガイドピン２６が、トラバース２４に形成されているガイド溝４８に挿入されているため、ピストンギア２０，２０ａ，２０ｂの回転運動はピストン２２の直線運動に切り替わる。すなわち、レバー１２が回転すると、ピストン２２はピストンギア２０，２０ａ，２０ｂに対して相対的にブレーキディスク側に移動する。これで、スラストアセンブリ１４の全体長が増加するため、ブレーキパッド４２又はブレーキディスクの摩耗によって広くなったブレーキパッド４２とブレーキディスク間の隙間が狭まる。ブレーキパッド４２とブレーキディスク間の隙間が狭まると、ブレーキパッド４２又はブレーキディスクが摩耗しても、空気圧などの作用に対して一定の制動力が発生する。

以上では限定された実施例及び図面によって本発明を説明してきたが、本発明はこれに限定されず、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって、本発明の技術思想及び添付の特許請求の範囲とその均等範囲内で様々な修正及び変形が可能であるということは明らかである。

Claims (3)

1. レバー軸に回転可能に装着されるレバーと、
   前記レバーの回転によって、前記レバー軸に垂直なスラスト軸に平行にブレーキパッドを押圧するスラストアセンブリと、
   を備え、
   前記スラストアセンブリは、
   前記レバーの回転によって回転するアジャスタギアと、
   前記アジャスタギアと噛み合う補助ギアと、
   前記補助ギアと噛み合い、前記レバーの回転によって前記スラスト軸に平行に移動するピストンギアと、
   前記ピストンギアの外部で前記ピストンギアと螺合されているピストンと、
   前記ピストンの外部で前記スラスト軸に平行に前記ピストンをガイドするトラバースと、を有し、
   前記補助ギアの位置にマニュアルアジャスタが設置されることを特徴とする車両用ディスクブレーキ。
2. レバー軸に回転可能に装着されるレバーと、
   前記レバーの回転によって、前記レバー軸に垂直なスラスト軸に平行にブレーキパッドを押圧するスラストアセンブリと、
   を備え、
   前記スラストアセンブリは、
   前記レバーの回転によって回転するアジャスタギアと、
   前記アジャスタギアと噛み合う補助ギアと、
   前記補助ギアと噛み合い、前記レバーの回転によって前記スラスト軸に平行に移動するピストンギアと、
   前記ピストンギアの外部で前記ピストンギアと螺合されているピストンと、
   前記ピストンの外部で前記スラスト軸に平行に前記ピストンをガイドするトラバースと、を有し、
   前記補助ギアの位置に摩耗センサーが設置されることを特徴とする車両用ディスクブレーキ。
3. レバー軸に回転可能に装着されるレバーと、
   前記レバーの回転によって、前記レバー軸に垂直なスラスト軸に平行にブレーキパッドを押圧するスラストアセンブリと、
   を備え、
   前記スラストアセンブリは、
   前記レバーの回転によって回転するアジャスタギアと、
   前記アジャスタギアと噛み合う第１補助ギアと、
   前記第１補助ギアと噛み合い、前記レバーの回転によって前記スラスト軸に平行に移動する第１ピストンギアと、
   前記アジャスタギアと噛み合う第２補助ギアと、
   前記第２補助ギアと噛み合い、前記レバーの回転によって前記スラスト軸に平行に移動する第２ピストンギアと、を有することを特徴とする、車両用ディスクブレーキ。

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