JP6456094B2 - ディスクブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、自動車及び自動二輪車、バギー車、ゴルフカート等に用いられるディスクブレーキに関し、詳しくは、制動解除時にピストンを初期位置に戻す機構を備えたディスクブレーキに関する。

従来、ディスクブレーキでは、制動解除時に作用部側の摩擦パッドを初期位置に戻す機構を備え、摩擦パッドの引き摺り防止を図ったものがあった。この摩擦パッドを戻す機構としては、ピストンを押動するプッシュロッドを、制動解除時に強制的に初期位置に戻すスプリング部材をピストンの内部に配置したものや（例えば、特許文献１参照。）、作用部側と反作用部側の摩擦パッドの外端面に、ディスク軸方向に対して互いに離れる方向に付勢するパッドスプリングを懸架して制動解除時に摩擦パッドをディスクロータの側面から離間させるものがあった（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０１４−８５０１０ ＷＯ２０１２／０８６７６５

しかし、上述の特許文献１のものでは、スプリング部材がピストンの内側に配置されることから、組み付けに手間が掛かり、さらに、スプリング部材がディスク軸方向に配置されることから、ピストン及びシリンダ孔が長尺になり、キャリパボディが大型化していた。また、特許文献２のものでは、制動解除時にパッドスプリングで、摩擦パッドのみをディスクロータの側面から離間させるように付勢しているが、ピストンを初期位置に戻す構造を有していないことから、摩擦パッドを確実にディスクロータの側面から離間させることができなかった。

そこで本発明は、キャリパボディが大型化することを抑制しながら、摩擦パッドの引き摺りの防止と組み付け性の向上とを図ることができるディスクブレーキを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のディスクブレーキは、ディスクロータの一側部に配設されるキャリパボディの作用部に、シリンダ孔に内挿され、摩擦パッドを押圧するピストンを備えたディスクブレーキにおいて、前記シリンダ孔の外周側の前記キャリパボディに、前記ピストンのディスクロータ側面に当接して、制動解除時に前記ピストンを初期位置に戻すピストン戻し部材を取り付けたことを特徴としている。

また、前記ピストン戻し部材は、前記シリンダ孔を挟んだシリンダ孔外周側の前記キャリパボディにそれぞれ係止される一対の係止部と、該係止部からシリンダ孔開口部側に延出する一対のスプリング部と、該一対のスプリング部の先端部を連結すると共に、前記シリンダ孔の開口部に架け渡される直線状のピストン戻し部とを備えたコ字状に形成されていると好ましい。

さらに、作用部側の前記摩擦パッドは、裏板の背面に板状のリテーナが取り付けられ、該リテーナに、前記ピストン戻し部に係合する係合片が形成されていると好適である。

また、前記キャリパボディの前記作用部に、ブレーキ操作子の操作により作動するカム機構と、該カム機構の作動により前記ピストンを押動するプッシュロッドとを有する機械式作動機構を備えていてもよい。

本発明のディスクブレーキによれば、制動解除時にピストン戻し部材によってピストンを初期位置に戻すことができ、摩擦パッドの引き摺りを防止することができる。さらに、ピストン戻し部材は、シリンダ孔外周側のキャリパボディに取り付けられることから、ピストン戻し部材の組み付けに手間が掛からないと共に、ピストン戻し部材を設けることによってシリンダ孔やピストンが長尺になることがなく、キャリパボディが大型化する虞がない。

また、ピストン戻し部材は、シリンダ孔を挟んだシリンダ孔外周側のキャリパボディにそれぞれ係止される一対の係止部と、係止部からシリンダ孔開口部側に延出する一対のスプリング部と、一対のスプリング部の先端部を連結すると共に、シリンダ孔の開口部に架け渡される直線状のピストン戻し部とを備えていることにより、制動時に、ピストンはピストン戻し部に当接した状態を維持したまま、スプリング部の付勢力に抗してディスクロータ側に移動し、摩擦パッドをディスクロータに摺接させ制動作用が行われる。また、制動解除時には、スプリング部が初期状態に復帰することに伴って、パッド戻し部がピストンを反ディスクロータ側に押圧して初期位置に戻すことから、摩擦パッドの引き摺りを防止できる。

さらに、作用部側の摩擦パッドは、裏板の背面に取り付けられたリテーナに、ピストン戻し部に係合する係合片が形成されていることにより、制動解除時にピストンと共に摩擦パッドを直接ディスクロータの側面から離間させることができ、摩擦パッドの引き摺りをより確実に防止することができる。

また、本発明を、ピストンを強制的に戻す機構を備えていない機械式のディスクブレーキに適用することにより、機械式のディスクブレーキであっても、制動解除時にピストンを初期位置に戻すことができ、摩擦パッドの引き摺りを防止することができる。さらに、ピストン戻し部材の組み付けは、キャリパボディの作用部に機械式作動機構やピストンを組み付けた後に、シリンダ孔外周側のキャリパボディに係止部を係止させ、パッド戻し部をシリンダ孔の開口部に架け渡すだけで簡単に組み付けることができることから、組み付け性の向上を図ることができる。

図５のＩ−Ｉ断面図である。 図４のＩＩ−ＩＩ断面図である。 図５のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 本発明の一形態例を示す機械式ディスクブレーキの一部断面側面図である。 同じく機械式ディスクブレーキの正面図である。 同じく機械式ディスクブレーキの平面図である。 本発明のピストンとピストン戻し部材と摩擦パッドの分解斜視図である。

図１乃至図７は本発明を機械式ディスクブレーキに適用した一形態例を示す図で、矢印Ａは車両前進時に車輪と一体に回転するディスクロータの回転方向であり、以下で述べるディスク回入側及びディスク回出側とは車両前進時におけるものとする。

本形態例の機械式ディスクブレーキ１は、車体に固設されるブラケット２に摺動ピン３，３を介してキャリパボディ４がディスク軸方向に移動可能に支持されている。ブラケット２は板状に形成され、ディスク回入側とディスク回出側とに車体取付部２ａ，２ａが形成されている。また、ブラケット２の略中央部には、作用部側の摩擦パッド５を収容する摩擦パッド収容凹部２ｂが形成され、該摩擦パッド収容凹部２ｂのディスク回入側とディスク回出側とに、反ディスクロータ側に突出する前記一対の摺動ピン３，３が突設されている。

キャリパボディ４は、前記ディスクロータ６の両側部に配設される作用部４ａ及び反作用部４ｂと、ディスクロータ６の外周を跨いでこれらを連結するブリッジ部４ｃとからなっており、作用部４ａと反作用部４ｂとの間には一対の摩擦パッド５，５がディスクロータ６を挟んでディスク軸方向に移動可能に設けられている。

作用部４ａには、ディスクロータ側に開口したシリンダ孔４ｄを備えたシリンダボディ４ｅが設けられ、該シリンダボディ４ｅのディスク回入側とディスク回出側とには支持腕４ｆ，４ｆが突出している。支持腕４ｆ，４ｆの先端部にはピン挿通部４ｇ，４ｇが形成され、該ピン挿通部４ｇ，４ｇに、ブラケット２から突出した摺動ピン３，３が挿入される。また、支持腕４ｆ，４ｆのディスク半径方向内側には、制動解除時に、シリンダ孔４ｄに収容されたピストン７を初期位置に戻すピストン戻し部材８が取り付けられる取付部４ｈ，４ｈがシリンダボディ４ｅを挟んで形成されている。さらに、作用部４ａの反ディスクロータ側のディスク回出側には、ワイヤガイドアーム４ｉが突設されている。

シリンダボディ４ｅには、ディスクロータ側に開口した前記シリンダ孔４ｄが形成されると共に、該シリンダ孔４ｄの反ディスクロータ側に、ピストン７を押動する機械式作動機構９を収容する収容孔４ｊが形成されている。ピストン７は、有底円筒状に形成され、開口側をディスクロータ側に向けてシリンダ孔に挿入される。ピストン７は、シリンダ孔４ｄを摺動する円筒部７ａと、円筒部７ａの開口側先端部に形成され、シリンダ孔４ｄよりも大径の開口側大径部７ｂとを備え、円筒部７ａの底面には、プッシュロッド１０の一端部が当接する球状凹部７ｃが形成されている。さらに、開口側大径部７ｂのディスクロータ側面には、ピストン戻し部材８と当接する溝７ｄ，７ｄが形成されている。また、ピストン７の円筒部７ａの開口側とシリンダ孔の開口部側との間には、ダストシール１１が取り付けられている。

収容孔４ｊは、シリンダ孔４ｄに連通するディスク軸方向のプッシュロッド挿通孔４ｋと、該プッシュロッド挿通孔４ｋよりも反ディスクロータ側に設けられ、シリンダ孔４ｄと直交する有底のカム軸孔４ｍとを備え、カム軸孔４ｍは、プッシュロッド挿通孔４ｋと作用部４ａのディスク半径方向外側の外面とに開口している。

機械式作動機構９は、カム軸１２とプッシュロッド１０とリターンスプリング１３と作動レバー１４とを備えている。カム軸１２はカム溝１２ａを備え、カム軸孔４ｍに回動可能に配設される。プッシュロッド１０は、プッシュロッド挿通孔４ｋに配設され、一端部をピストン７の球状凹部７ｃに、他端部をカム溝１２ａにそれぞれ当接させている。カム軸１２の外端部１２ｂは、カム軸孔４ｍから外方へ突出し、この外端部１２ｂに作動レバー１４がボルト１５と座金１６とを用いて取り付けられ、また、外端部１２ｂの外周には、リターンスプリング１３が設けられ、該リターンスプリング１３によって作動レバー１４は非作動方向に付勢されている。作動レバー１４の先端側にはワイヤケーブル１７が連結され、該ワイヤケーブル１７は、ワイヤガイドアーム４ｉを通して車体前部方向に取り回され、ブレーキペダルやブレーキレバー等のブレーキ操作子（図示せず）に連結されている。また、キャリパボディ４の反作用部４ｂには、反力爪４ｎが設けられている。

摩擦パッド５，５は、ディスクロータ６の側面と摺接するライニング５ａ，５ａを金属製の裏板５ｂ，５ｂに固着して形成される。裏板５ｂのディスク半径方向外側には、ピン挿通孔５ｃ，５ｃが形成され、該ピン挿通孔５ｃ，５ｃにキャリパボディ４の作用部４ａと反作用部４ｂとの間に懸架される一対のハンガーピン１８，１８をそれぞれ挿通することにより、摩擦パッド５，５がディスクロータ６の両側に吊持される。また、作用部側の摩擦パッド５の裏板５ｂの背面には、リテーナ１９が取り付けられている。

ピストン戻し部材８は、取付部４ｈ，４ｈに係止されるＵ字状の係止部８ａ，８ａと、該係止部８ａ，８ａからシリンダボディ４ｅの外面に沿って、シリンダ孔開口部側に延出するコイル状のスプリング部８ｂ，８ｂと、該スプリング部８ｂ，８ｂの先端同士を繋ぐと共に、シリンダ孔４ｄの開口部に架け渡されるピストン戻し部８ｃとを備えたコ字状に形成されている。

作用部側の摩擦パッド５の裏板５ｂの背面に取り付けられる前記リテーナ１９は、一枚の板材で形成され、ディスク半径方向外側には、裏板５ｂに形成されたピン挿通孔５ｃ，５ｃと同軸のピン孔１９ａ，１９ａが形成されている。また、リテーナ１９のディスク半径方向内側には、リテーナ１９の一部をディスク半径方向外側に切り起こして形成され、前記ピストン戻し部８ｃのディスク半径方向外側に係合する第１係合片１９ｂ，１９ｂと、該第１係合片１９ｂ，１９ｂの間のリテーナ１９の一部をディスク半径方向内側に切り起こして形成され、前記ピストン戻し部８ｃのディスク半径方向内側に係合する第２係合片１９ｃとが形成されている。さらに、リテーナ１９のディスク半径方向外端部には、第１爪片１９ｄ，１９ｄが、ディスク半径方向内端部には、第２爪片１９ｅがそれぞれ設けられ、これら第１爪片１９ｄ，１９ｄと第２爪片１９ｅとを摩擦パッド５の裏板５ｂに係合させることにより、リテーナ１９が裏板５ｂに取り付けられる。

上述の機械式ディスクブレーキ１は、機械式作動機構９とピストン７とをそれぞれキャリパボディ４に組み付け、摩擦パッド５，５をハンガーピン１８，１８に挿通し、ディスクロータ６の両側部に配置した後に、ピストン戻し部材８がキャリパボディ４に組み付けられる。ピストン戻し部材８は、係止部８ａ，８ａをキャリパボディ４の支持腕４ｆ，４ｆに形成された取付部４ｈ，４ｈにそれぞれ係止させ、シリンダ孔４ｄの開口部にピストン戻し部８ｃを架け渡すと共に、該ピストン戻し部８ｃに、リテーナ１９の第１係合片１９ｂ，１９ｂ及び第２係合片１９ｃとを係合させることにより、ピストン戻し部８ｃがキャリパボディ４に組み付けられ、ピストン戻し部８ｃは、ピストン７の開口側大径部７ｂに形成された溝７ｄ，７ｄと対応する位置に配置される。

このように形成された機械式ディスクブレーキ１は、運転者の制動操作によって、ワイヤケーブル１７が牽引されると、作動レバー１４がリターンスプリング１３の付勢力に抗して回動し、これに伴ってカム軸１２が回転することによりプッシュロッド１０がディスクロータ方向へ押動される。プッシュロッド１０がピストン７をディスクロータ方向へ押動すると、ピストン７は溝７ｄ，７ｄに、ピストン戻し部材８のピストン戻し部８ｃが挿入され、この状態を維持したまま、スプリング部８ｂ，８ｂの付勢力に抗してディスクロータ側へ押動され、作用部側の摩擦パッド５をディスクロータ６の一側面に押圧する。さらにこの反力によって、キャリパボディ４が摺動ピン３，３に案内されながら、作用部方向へ移動し、反力爪４ｎが反作用部側の摩擦パッド５をディスクロータ６の他側面に押圧して制動作用が行われる。

また、制動作用が解除されると、リターンスプリング１３の付勢力によって作動レバー１４が初期位置に戻り、これに伴ってカム軸１２が初期位置に戻る。これによりプッシュロッド１０が反ディスクロータ側に移動すると共に、ピストン戻し部材８のスプリング部８ｂ，８ｂの付勢力によってピストン戻し部８ｃがピストン７を反ディスクロータ側に押圧し、ピストン７は初期位置に復帰する。さらに、ピストン戻し部８ｃに、リテーナ１９の第１係合片１９ｂ，１９ｂと第２係合片１９ｃとが係合していることにより、ピストン戻し部８ｃがリテーナ１９を介して摩擦パッド５を反ディスクロータ側に押圧し、摩擦パッド５をディスクロータ６の側面から離間させる。

本形態例は上述のように形成されていることにより、制動解除時にピストン戻し部材８によってピストン７と共に作用部側の摩擦パッド５を初期位置に戻すことができ、摩擦パッド５の引き摺りを確実に防止することができる。さらに、ピストン戻し部材８は、機械式作動機構９とピストン７と摩擦パッド５，５とをそれぞれキャリパボディ４に組み付けた後に、係止部８ａ，８ａを、キャリパボディ４の支持腕４ｆ，４ｆに形成された取付部４ｈ，４ｈにそれぞれ係止させ、シリンダ孔４ｄの開口部にピストン戻し部８ｃを架け渡すと共に、該ピストン戻し部８ｃとリテーナ１９の第１係合片１９ｂ，１９ｂ及び第２係合片１９ｃとを係合させることにより組み付けられることから、ピストン戻し部材８の組み付けに手間が掛からず、組み付け性の向上を図ることができる。また、ピストン戻し部材８を設けることによりシリンダ孔４ｄやピストン７が長尺になることがなく、キャリパボディ４が大型化する虞がない。

尚、本発明は上述の形態例に限るものではなく、ピストンの構造は任意であり、ピストン戻し部を挿入する溝を備えていないものでもよい。さらに、作用部側の摩擦パッドに装着されるリテーナの形状や、リテーナに形成される係合片の形状は任意である。また、作用部側の摩擦パッドのリテーナに係合片が形成されていないものでもよく、さらに、作用部側の摩擦パッドにリテーナを設けていないものでもよい。また、機械式作動機構の構造は、ボールランプ式のものや、アジャスト機構を備えたもの等どのような構造のものでも差し支えない。さらに、本発明は、液圧式のディスクブレーキにも適用することができる。

１…機械式ディスクブレーキ、２…ブラケット、２ａ…車体取付部、２ｂ…摩擦パッド収容凹部、３…摺動ピン、４…キャリパボディ、４ａ…作用部、４ｂ…反作用部、４ｃ…ブリッジ部、４ｄ…シリンダ孔、４ｅ…シリンダボディ、４ｆ…支持腕、４ｇ…ピン挿通部、４ｈ…取付部、４ｉ…ワイヤガイドアーム、４ｊ…収容孔、４ｋ…プッシュロッド挿通孔、４ｍ…カム軸孔、４ｎ…反力爪、５…摩擦パッド、５ａ…ライニング、５ｂ…裏板、５ｃ…ピン挿通孔、６…ディスクロータ、７…ピストン、７ａ…円筒部、７ｂ…開口側大径部、７ｃ…球状凹部、７ｄ…溝、８…ピストン戻し部材、８ａ…係止部、８ｂ…スプリング部、８ｃ…ピストン戻し部、９…機械式作動機構、１０…プッシュロッド、１１…ダストシール、１２…カム軸、１２ａ…カム溝、１２ｂ…外端部、１３…リターンスプリング、１４…作動レバー、１５…ボルト、１６…座金、１７…ワイヤケーブル、１８…ハンガーピン、１９…リテーナ、１９ａ…ピン孔、１９ｂ…第１係合片、１９ｃ…第２係合片、１９ｄ…第１爪片、１９ｅ…第２爪片

Claims (3)

1. ディスクロータの一側部に配設されるキャリパボディの作用部に、シリンダ孔に内挿され、摩擦パッドを押圧するピストンを備えたディスクブレーキにおいて、
   前記シリンダ孔の外周側の前記キャリパボディに、前記ピストンのディスクロータ側面に当接して、制動解除時に前記ピストンを初期位置に戻すピストン戻し部材が取り付けられ、
   該ピストン戻し部材は、前記シリンダ孔を挟んだシリンダ孔外周側の前記キャリパボディにそれぞれ係止される一対の係止部と、該係止部からシリンダ孔開口部側に延出する一対のスプリング部と、該一対のスプリング部の先端部を連結すると共に、前記シリンダ孔の開口部に架け渡される直線状のピストン戻し部とを備えたコ字状に形成されている
   ことを特徴とするディスクブレーキ。
2. 作用部側の前記摩擦パッドは、裏板の背面に板状のリテーナが取り付けられ、該リテーナに、前記ピストン戻し部に係合する係合片が形成されていることを特徴とする請求項１記載のディスクブレーキ。
3. 前記キャリパボディの前記作用部に、ブレーキ操作子の操作により作動するカム機構と、該カム機構の作動により前記ピストンを押動するプッシュロッドとを有する機械式作動機構を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のディスクブレーキ。

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