JPH0353075Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ａ 考案の目的 （産業上の利用分野） この考案に係る自動間隙調整機構を有する機械
式デイスクブレーキは、一部の自動二輪車がバギ
ー車に組み込まれ、運転者の制動操作に伴なつて
機械的伝達手段により駆動され、車輪の制動を行
なう機械式デイスクブレーキの改良に関する。

即ち本考案は、上記機械式デイスクブレーキ
に、車輪と共に回転するロータの側面とパツドの
摩擦面との間隙を常に適正値に保つ様に作用する
自動間隙調整機構を組み込んで、制動操作を常に
安定して行なえる様にする事を目的としている。

（従来の技術） 二輪車を含む自動車の制動を行なう為、車輪と
共に回転するロータを１対のパツドにより強く挟
持する事で制動力を得るデイスクブレーキが、広
く使用されている。

この様なデイスクブレーキの場合、制動時に運
転者が操作するブレーキペダル、或はブレーキレ
バー（以下単にペダル等とする。）の力をパツド
を駆動する為のピストンに伝える為、油圧を使用
する場合が多いが、一部の自動二輪車やバギー車
には、安価で軽量に造る事が出来る機械式デイス
クブレーキが使用される場合がある。

先ず、この様な機械式デイスクブレーキの１例
に就いて、その構造と作用とを本考案の実施例を
示す第１図により説明する。

この機械式デイスクブレーキは、車輪の近傍に
於いて車体に固定されるサポート（図示省略）
に、上記車輪の軸方向に亘る変位を自在として装
着したキヤリパ１の一端（第１図左端）にキヤリ
パ爪２を形成すると共に、上記キヤリパ１の他端
部に形成したシリンダ３にピストン４を嵌装して
いる。

上記キヤリパ１を装着したサポートには、車輪
と共に回転するロータ５を挟んで表裏１対のパツ
ド６，６を、車軸方向に亘る移動を自在に支持し
ており、上記ピストン４の押し出しに伴なつてこ
の１対のパツド６，６によりロータ５を強く挟持
し、車輪の制動を行なう様に構成している。

ペダル等の操作に伴い、機械的伝達手段により
ピストン４を押し出す為の機構は、次の通りであ
る。

即ち、キヤリパ１に形成したシリンダ３の奥面
中心部に形成した円孔７に伝達軸８を、回転のみ
自在に貫通している。この伝達軸８の一端で、キ
ヤリパ１外に突出する部分には、ペダル等の制動
操作に伴なつて先端部を押し引きされる操作レバ
ー９の基端部を、上記伝達軸８に対する回転を不
能として結合している。

この伝達軸８の他端部にはピツチの粗い雄螺子
部１０を形成しており、この雄螺子部１０にアジ
ヤステイングナツト１１を螺着している。このア
ジヤステイングナツト１１は、一側面を円錐面状
の第二傾斜面１２としている。一方、前記ピスト
ン４の後端面には、上記第二傾斜面１２と密接す
る摺鉢状の第一傾斜面１３を形成している。

更に、ピストン４の後端開口部内周面に固定し
たストツプリング２９とアジヤステイングナツト
１１の後面との間に圧縮ばね１４を設ける事によ
り、アジヤステイングナツト１１を、上記第一、
第二の傾斜面１３，１２を密接させる方向に押圧
している。

上述の様に構成される機械式デイスクブレーキ
により制動を行なう場合、ペダル等の操作によつ
てケーブル等を押し引きする事により操作レバー
９を回動させ、伝達軸８の捻り方向に回動させ
る。

伝達軸８の雄螺子部１０に螺着したアジヤステ
イングナツト１１の第二傾斜面１２とピストン４
の第一傾斜面１３とは、圧縮ばね１４の弾力に基
づいて互いに密接している為、操作レバー９の回
動に基づいて伝達軸８が回動した場合に於いて
も、両傾斜面１２，１３の間に働く摩擦力に基づ
いてアジヤステイングナツト１１は回動せず、従
つてこのアジヤステイングナツト１１は伝達軸８
の回動に伴なつて第１図の左方に移動する。

この為、ピストン４がアジヤステイングナツト
１１に押されて第１図で左方に移動し、インナ側
（車体の中央側。第１図の右側。）のパツド６をロ
ータ５の内側面に押圧する。

この様にインナ側のパツド６がロータ５の内側
面に押圧される反作用として、キヤリパ１がサポ
ートに対して第１図で右方向に変位し、キヤリパ
１の端部に形成したキヤリパ爪２がアウタ側（車
体の外側。第１図の左側。）のパツド６をロータ
５の外側面に押圧する。この結果ロータ５は、１
対のパツド６，６により内外両側から強く挟さ
れ、制動が行なわれる。

制動を解除する場合は、ペダル等の操作に基づ
いて操作レバー９を上記制動時と反対方向に回動
させれば、伝達軸８の逆方向の回動に伴なつてア
ジヤステイングナツト１１が第１図で右方向に移
動し、シリンダ３内にピストン４が引き込まれ
る。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、上述の様に構成され作用する機械式
デイスクブレーキに於いては、次に述べる様な不
都合を生じる。

即ち、パツド６，６を構成する摩擦材１５，１
５は、制動の繰り返しに伴なつて次第に摩耗する
が、摩擦材１５，１５の摩耗量が多くなつた場合
に於いても制動解除時にピストン４を摩擦材１
５，１５の摩耗が進んでいない時と同じ量だけシ
リンダ３内に引き込むと、非制動時にロータ５の
両側面とパツド６，６の摩擦材１５，１５との間
に存在する間隙が広くなり過ぎてしまう。

上記間隙が広がつた場合、制動時に操作レバー
９を回動させた場合に於いてもパツド６，６の摩
擦材１５，１５とロータ５の両側面とが直ちには
当接しなくなり、制動時に操作レバー９を回動し
なければならない角度、従つてペダル等を操作し
なければならない量が多くなつて、制動が遅れて
しまう。

この様な不都合を解消する為、制動解除後にシ
リンダ３内にピストン４を引き込む量を、摩擦材
１５，１５の摩耗量が増すに従つて少なくする自
動間隙調整機構が各種考えられているが、従来の
自動間隙調整機構は、構造が複雑で製作費が嵩ん
だり、或は動作が不確実で信頼性に乏しいもので
あつた。

本考案の自動間隙調整機構を有する機械式デイ
スクブレーキは、上述の様な不都合を解消するも
のである。

ｂ 考案の構成 （問題を解決するための手段） 本考案の自動間隙調整機構を有する機械式デイ
スクブレーキは、従来のデイスクブレーキと同様
に、車輪の近傍に於いて車体に対し固定されるサ
ポートに、上記車輪の軸方向に亘る変位を自在と
してキヤリパを装着している。

このキヤリパの一端にはキヤリパ爪を形成して
おり、このキヤリパ爪と、キヤリパの他端部に形
成したシリンダに嵌装され、機械的に伝達される
力によつて車輪と共に回転するロータに向けて移
動させられるピストンとにより、上記サポートに
よつてロータの両側に支持された１対のパツド
を、ロータに向けて押圧する様に構成している。

更に、本考案の自動間隙調整機構を有する機械
式デイスクブレーキに於いては、上記シリンダの
奥面中心部に、回転のみ自在にして伝達軸を貫通
している。

キヤリパ外に突出するこの伝達軸の一端部に
は、制動操作に伴なつて押し引きされる操作レバ
ーの基端部を、この伝達軸に対する回転を不能と
して結合している。

一方、伝達軸の他端部に形成したピツチの粗い
雄螺子部にはアジヤステイングナツトを螺着して
いる。このアジヤステイングナツトの一側面は、
上記ピストンに形成した摺鉢状の第一傾斜面に密
に当接する円錐面状の第二傾斜面とすると共に、
このアジヤステイングナツトを、上記第一、第二
の両傾斜面が密接する方向に押圧するばねを設け
ている。

前記ピストンに外周面とシリンダの内周面との
間にはフリクシヨンリングを設け、このフリクシ
ヨンリングの外周縁と内周縁との一方のみをシリ
ンダ内周面又はピストン外周面に摩擦係合させる
と共に、フリクシヨンリングが摩擦係合しないピ
ストン外周面或はシリンダ内周面にはこのフリク
シヨンリングの移動を制限する段部を形成してい
る。

この段部を形成したピストン或はシリンダに固
定の部分と、フリクシヨンリングの段部と反対側
側縁との間には、非制動時に於けるロータ側面と
パツドの摩擦面との間の適正摩擦間隙に見合う隙
間を設けている。

（作用） 上述の様に構成される本考案の自動間隙調整機
構を有する機械式デイスクブレーキの作用は、次
の通りである。

制動を行なう場合は、ペダル等の操作に基づい
て操作レバーを回動させ、伝達軸を捻り方向に回
動させれば、この伝達軸の雄螺子部に螺着された
アジヤステイングナツトを介してピストンがシリ
ンダから押し出され、１対のパツドがロータの両
側面に強く押圧される制動作業が行なわれる。

制動解除時には、操作レバーにより伝達軸を反
対方向に回動させれば、アジヤステイングナツト
の反対方向への移動に伴なつてピストンがシリン
ダ内に引き込まれ、１対のパツドをロータの両側
面に押圧していた力が解除される。

上述の様な制動と制動解除とを繰り返す場合に
於いて、各パツドの摩擦材とロータ側面との間の
間隙が適正値に保たれている間は、ピストンの外
周面とシリンダの内周面との間に設けたフリクシ
ヨンリングは、その外周縁或は内周縁が摩擦係合
したシリンダ或はピストンに対して不動である。

次に、パツドの摩擦材の摩耗に伴なつてパツド
とロータ側面との間隙が適正値以上に広がつた場
合、この適正値以上の間隙を越えてパツドを移動
させ、１対のパツドをロータの両側面に押圧させ
る為、ピストンの移動量が大きくなる。

この際に於けるピストンの移動量は、前記した
様にピストン或はシリンダに固定の部分とフリク
シヨンリングの側部との間に設けた適正間隙に見
合う隙間よりも大きくなる為、上記フリクシヨン
リングの一側縁は、制動操作の終期に於いて、上
記固定の部分に衝合する。

この為、ピストンが上記隙間の大きさを越えて
移動した場合、フリクシヨンリングは隙間の大き
さを越えた分だけ、摩擦係合した面（シリンダ内
周面或はピストン外周面）に対して移動する。

この様にフリクシヨンリングを移動させた後、
制動を解除した場合、ピストンは上記隙間分だけ
元に戻る事が出来、それに伴なつてパツドとロー
タとの間隙が自動調整される。

即ち、制動解除に伴なうピストンの引き込みの
際、ピストンの引き込み量が隙間以下の間は、ピ
ストンとアジヤステイングナツトが、第一、第二
の両傾斜面を互いに密接させた状態で、一体的に
シリンダ内に引き込まれる。ところが、前記した
制動時に於いてフリクシヨンリングは、制動時に
ピストンが隙間の大きさを越えて移動した分だけ
移動しており、制動解除後上記ピストンは、フリ
クシヨンリングが段部に衝合する迄、上記隙間分
だけしかシリンダ内に引き込まれない。

この様に制動解除時にピストンは、適正間隙に
見合う隙間分だけしかシリンダ内に引き込まれな
いが、ペダル等の操作に伴ない、操作レバーを介
して更に捻り方向に回動させられる伝達軸の雄螺
子部に螺着したアジヤステイングナツトは、更に
シリンダの奥に迄移動しようとする。この結果、
前記第一、第二の両傾斜面の間に僅かな隙間が生
じ、アジヤステイングナツトがピストンに対して
回動可能な状態となる。

アジヤステイングナツトは、ばねにより上記第
一、第二の両傾斜面が互いに当接する向きに押圧
されている為、両傾斜面の間に隙間が生じた場
合、アジヤステイングナツトは回転しつつピスト
ンに向けて移動し、上記両傾斜面間の隙間を塞
ぐ。

この為、制動解除操作を終了した際に於いて
は、パツドとロータとの間には適正な間隙が存在
し、且つ操作レバーの回動に伴なつて直ちにピス
トンがロータに向けて移動可能な状態となる。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ本考案を更に
詳しく説明する。

第１〜３図は本考案の第一実施例を示してお
り、第１図は縦断側面図、第２〜３図は間隙調整
機能を示す為、ピストンとシリンダとの係合部を
示す要部縦断面図である。

車輪の近傍に於いて車体に対し固定される図示
しないサポートには、上記車輪の軸方向（第１図
の左右方向）に亘る変位を自在としてキヤリパ１
を装着している。

このキヤリパ１の一端にはキヤリパ爪２を形成
して、アウタ側のパツド６をロータ５の外側面に
押圧自在としている。

上記キヤリパ爪２に対してキヤリパ１の他端部
に形成したシリンダ３には、ピストン４が嵌装さ
れている。又、このシリンダ３の奥面中心部には
円孔７を形成しており、この円孔７に伝達軸８
を、回転のみ自在に貫通させている。即ち、中間
部外周面に外向フランジ１６を形成し、シリンダ
３の開口側から上記円孔７に挿入した伝達軸８の
一端部で、キヤリパ１外に突出する部分には、ペ
ダル等の制動操作に伴なつて先端部を押し引きさ
れる操作レバー９の基端部を、ナツト１７の緊締
により、上記伝達軸８に対する回転を不能として
結合している。１８はシリンダ３の奥面と外向フ
ランジ１６との間に挟持したスラスト軸受、１９
はテフロン等の滑り易い材料で造られ、キヤリパ
１の外側面と操作レバー９との間に挟持したスラ
ストワツシヤである。

上記外向フランジ１６よりもピストン４側に存
在する伝達軸８の他端部は、ピツチの粗い雄螺子
部１０としており、この雄螺子部１０にアジヤス
テイングナツト１１を螺着している。このアジヤ
ステイングナツト１１は、一側面を円錐面状の第
二傾斜面１２としている。

一方、前記ピストン４の後端面には、後端開口
寄りの大径部２０と奥寄りの小径部２１とを、上
記第二傾斜面１２と密接する摺鉢状の第一傾斜面
１３により連続させた、有底の凹孔２２を形成し
ている。この凹孔２２の後端開口部内周面に固定
したストツプリング２９と、上記アジヤステイン
グナツト１１の後面との間には圧縮ばね１４を設
けて、アジヤステイングナツト１１に、上記第
一、第二の両傾斜面１３，１２が密接する方向の
弾力を付与している。

前記ピストン４の中間部外周面には円環状のフ
リクシヨンリング２３を外嵌し、このフリクシヨ
ンリング２３の内周縁をピストン４の外周面に摩
擦係合させて、フリクシヨンリング２３をピスト
ン４の軸方向（第１図の左右方向）に移動させよ
うとする強い力が加わつた場合にのみ、ピストン
４に対してフリクシヨンリング２３が移動する様
にしている。

又、ピストン４を内嵌したシリンダ３の開口部
内周面には、上記ピストン４にがたつきなく、且
つ摺動自在に外嵌する環体２４が、内嵌固定され
ている。この環体２４と上記フリクシヨンリング
２３との間には、圧縮ばね２５を設けて、フリク
シヨンリング２３にシリンダ３の奥に向かう弾力
を付与している。シリンダ３の内周面中間部で、
上記フリクシヨンリング２３の装着位置に対応す
る部分には段部２６を形成して、フリクシヨンリ
ング２３がこの段部２６を越えてシリンダ３の奥
に迄移動しない様にしている。

更に、上記環体２４の端縁とフリクシヨンリン
グ２３の側部との間には、非制動時に於けるロー
タ５の側面とパツド６，６の摩擦面との間の適正
間隙に見合う、長さｌの隙間を設けている。

上述の様に構成される、本考案の自動間隙調整
機構を有する機械式デイスクブレーキにより制動
を行なう場合、ペダル等の操作に基づいて操作レ
バー９を押し引きし、この操作レバー９を一端に
固定した伝達軸８を捻り方向に回動させる。

操作レバー９の押し引きに伴なう伝達軸８の回
動により、この伝達軸８の雄螺子部１０に螺着さ
れたアジヤステイングナツト１１を介してピスト
ン４がシリンダ３から押し出され、１対のパツド
６，６が車輪と共に回転するロータ５の両側面に
強く押圧され、制動作業が行なわれる。

制動を解除する場合には、操作レバー９を介し
て伝達軸８を反対方向に回動させれば、雄螺子部
１０に螺合したアジヤステイングナツト１１の反
対方向への移動に伴なつてピストン４がシリンダ
３内に引き込まれ、１対のパツド６，６をロータ
５の両側面に押圧していた力が解除される。

上述の様な制動と制動解除とを繰り返す場合に
於いて、各パツド６，６の摩擦材１５，１５とロ
ータ５の側面との間の間隙が適正値に保たれてい
る間は、パツド６，６をロータ５の両側面に強く
押圧する迄にピストン４が移動する距離がｌ以下
であり、このピストン４の外周面に外嵌したフリ
クシヨンリング２３の一側縁（第１図の左側縁）
が環体２４の端縁に衝合する事はない。この為、
制動と制動解除とを繰り返した場合に於いても、
フリクシヨンリング２３が、その内周縁を摩擦係
合させたピストン４に対して相対的に動く事はな
く、制動解除時にピストン４は、上記フリクシヨ
ンリング２３の他側縁（第１図の右側縁）がシリ
ンダ内周面の段部２６に衝合する迄、制動時に押
し出された分だけ、シリンダ３内に引き込まれ
る。

次に、パツド６，６の摩擦材１５，１５が摩耗
するのに伴なつてパツド６，６とロータ５の側面
との間隙が適正値以上に広がつた場合、パツド
６，６をロータ５の両側面に強く押圧する為にこ
のパツド６，６を移動させなければならない距離
が大きくなり、制動時に於けるピストン４の移動
量が大きくなつて前記ｌを越える。

この為、ピストン４の外周面に摩擦係合したフ
リクシヨンリング２３の一側縁が、制動操作の終
期でピストン４の移動量がｌを越えた場合に於い
て、第２図に示す様に、前記環体２４の端縁に衝
合する。

この環体２４はシリンダ３の内周面に不動に固
定されている為、フリクシヨンリング２３と環体
２４とが衝合した後、更にピストン４が上記隙間
の大きさｌを越えて移動した場合、このフリクシ
ヨンリング２３がピストン４の外周面に対して移
動する。この様にしてフリクシヨンリング２３が
ピストン４に対して移動する距離は、ピストン４
が適正間隙に見合う隙間の長さｌを越えて移動し
た距離に等しく（例えばパツド６，６の摩耗に伴
なつてピストン４が長さＬ（Ｌ＞ｌ）だけ移動し
た場合、ピストン４に対するフリクシヨンリング
２３の移動距離はＬ−ｌ）なる。

この様にピストン４に対してフリクシヨンリン
グ２３を移動させた後、制動を解除した場合、ピ
ストン４は上記隙間分（ｌ）だけ元に戻る事が出
来、それに伴なつてパツド６，６とロータ５との
間隙が適正値に自動調整される。

即ち、制動解除に伴なつてシリンダ３内へピス
トン４を引き込む場合、上記隙間分ｌだけはシリ
ンダ３内にピストン４が引き込まれるが、引き込
み量がｌに達した場合、第３図に示す様に、ピス
トン４の外周面に摩擦係合したフリクシヨンリン
グ２３がシリンダ３の内周面に形成した段部２６
に衝合し、それ以上ピストン４がシリンダ３内に
引き込まれなくなる。

この様にフリクシヨンリング２３と段部２６と
の衝合により、ピストン４は適正間隙に見合う隙
間ｌ分だけしかシリンダ３内に引き込まれない
が、ペダル等の操作によつて操作レバー９を介し
て更に捻り方向に回動させられる伝達軸８の雄螺
子部１０に螺着したアジヤステイングナツト１１
は、更にシリンダ３の奥に迄移動しようとする。

この結果、ピストン４側の第一傾斜面１３と、
アジヤステイングナツト１１側の第二傾斜面１２
との間に僅かな隙間が生じ、それ迄両傾斜面１
２，１３の当接により回動不能であつたアジヤス
テイングナツト１１が、ピストン４に対して回動
可能な状態となる。

ピツチの粗い雄螺子部１０に螺合したアジヤス
テイングナツト１１は、圧縮ばね１４により上記
第一、第二の両傾斜面１３，１２が互いに当接し
ようとする向き、即ち第１図の左方向に押圧され
ている為、両傾斜面１３，１２の間に隙間が生じ
た場合、このアジヤステイングナツト１１は回転
しつつピストン４に向けて移動し、直ちに上記隙
間を塞ぐ。

この為、制動解除操作を終了した際に於いて
は、アジヤステイングナツト１１の第二傾斜面１
２とピストン４側の第一傾斜面１３とは互いに密
接し、且つフリクシヨンリング２３の一側縁と環
体２４の端縁との間には、パツド６，６とロータ
との間の適正な間隙に見合う。長さｌだけの隙間
が存在する様になる。

次に、第４図は本考案の第二実施例を示してい
る。

本実施例の場合、フリクシヨンリング２３の外
周縁をシリンダ３の内周面に摩擦係合させると共
に、ピストン４外周面の小径部２７に外嵌固定し
た環体２８と上記フリクシヨンリング２３との間
に、パツド６，６とロータ５との適正間隙に見合
う長さｌの隙間を設けている。

その他の構成及び作用は、前述した第一実施例
の場合とほぼ同じであ為、同等部分には同一符号
を付して重複する説明を省略する。

ｃ 考案の効果 本考案の自動間隙調整機構を有する機械式デイ
スクブレーキは、以上に述べた通り構成され作用
する為、機械的伝達手段により駆動されるデイス
クブレーキのパツドとロータとの間隙調整を比較
的簡単な構造で確実に行なう事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案の第一実施例を示してお
り、第１図は縦断側面図、第２〜３図は間隙調整
機構を示す為、ピストンとシリンダとの係合部を
示す要部縦断面図、第４図は本考案の第二実施例
を示す縦断側面図である。 １：キヤリパ、２：キヤリパ爪、３：シリン
ダ、４：ピストン、５：ロータ、６：パツド、
７：円孔、８：伝達軸、９：操作レバー、１０：
雄螺子部、１１：アジヤステイングナツト、１
２：第二傾斜面、１３：第一傾斜面、１４：圧縮
ばね、１５：摩擦材、１６：外向フランジ、１
７：ナツト、１８：スラスト軸受、１９：スラス
トワツシヤ、２０：大径部、２１：小径部、２
２：凹孔、２３：フリクシヨンリング、２４：環
体、２５：圧縮ばね、２６：段部、２７：小径
部、２８：環体、２９：ストツプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車輪の近傍に於いて車体に対し固定されるサポ
   ートに、上記車輪の軸方向に亘る変位を自在とし
   て装着したキヤリパの一端に形成したキヤリパ爪
   と、上記キヤリパの他端部に形成したシリンダに
   嵌装され、機械的に伝達される力によつて車輪と
   共に回転するロータに向けて移動させられるピス
   トンとにより、上記サポートによつてロータの両
   側に支持された１対のパツドをロータに向けて押
   圧する機械式デイスクブレーキに於いて、上記シ
   リンダの奥面中心部を回転のみ自在に貫通した伝
   達軸の一端部でキヤリパ外に突出する部分に、制
   動操作に伴なつて押し引きされる操作レバーの基
   端部を、この伝達軸に対する回転を不能として結
   合し、伝達軸の他端部外周面に形成したピツチの
   粗い雄螺子部に、一側面を上記ピストンに形成し
   た摺鉢状の第一傾斜面と密に当接する円錐面状の
   第二傾斜面としたアジヤステイングナツトを螺着
   すると共に、上記第一、第二の両傾斜面が密接す
   る方向にアジヤステイングナツトを押圧するばね
   を設け、ピストンの外周面とシリンダの内周面と
   の間にフリクシヨンリングを設け、このフリクシ
   ヨンリングの外周縁と内周縁との一方のみをシリ
   ンダ内周面又はピストン外周面に摩擦係合させる
   と共に、フリクシヨンリングが摩擦係合しないピ
   ストン外周面或はシリンダ内周面に、このフリク
   シヨンリングの移動を制限する段部を形成し、更
   にこの段部を形成した部材に固定の部分とフリク
   シヨンリングの段部と反対側側縁との間に、非制
   動時に於けるロータ側面とパツドの摩擦面との間
   の適正摩擦間隙に見合う隙間を設けた事を特徴と
   する、自動間隙調整機構を有する機械式デイスク
   ブレーキ。