JPH0589985U - ディスクブレーキの制動間隙自動調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】オーバアジャスト防止機能を有するディスクブ
レーキの制動間隙自動調節装置において、ブレーキシリ
ンダサイズを抑えることを目的とする。 【構成】スピンドル２５と、該スピンドル２５に螺合す
るアジャスティングナット２３と、該アジャスティング
ナット２３の円錐面２３ａと摩擦係合可能な円錐面２１
ｂを有するコーン部２１ａを備えたコーンプラグ２１と
からなる制動間隙自動調節装置において、コーンプラグ
２１のコーン部２１ａの外周部より縮径された円筒部と
ピストン１５のシリンダ部間にシール３１が収納されて
いる構成とし、コーン部の径を大きく取り得るようにす
ると共に、ブレーキシリンダを小径となし得るようにし
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車等におけるパーキングブレーキを内蔵したディスクブレーキ の制動間隙自動調節装置、特にオーバアジャストに基づく摩擦パッドの引きずり 等を防止する制動間隙自動調節装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、自動車等に装着されるディスクブレーキには、マスタシリンダから の液圧で作動するピストンを内蔵した液圧制動機構に加え、キャリパのシリンダ に機械式パーキング機構を並設したものがあり、更にこのパーキング機構とピス トンとの間に摩擦パッドの摩耗を補償する制動間隙自動調節装置を設けたものが 知られている。

【０００３】 そして、この種の自動調節装置においては、制動液圧が特に大きくなった場合 には、キャリパの反作用部等の弾性変形分までも自動調節作用が働き、いわゆる オーバアジャストを起す可能性があり、ブレーキを解放しても摩擦パッドがブレ ーキディスクに係合したまま引ずることもあった。

【０００４】 このオーバアジャストを防止する方策として（１）キャリパの剛性を高めて弾 性変形量を抑えたり、（２）１回のブレーキ操作で与えられる制動間隙調節量の 最大量を制限したマイクロアジャスト機構を採用したり、或いは（３）制動液圧 が過大になった場合にその液圧に応動してアジャスト機能を停止させるゴム等か らなる受圧回転シールリングを用いたものなど種々のものが提案されていたが、 （１）のキャリパの剛性を高めるものはブレーキ装置全体が重くなり、（２）の マイクロアジャスト機構を用いたものは所定制動間隙を得るために何回も繰返し ブレーキ操作が必要であるばかりでなく機構自体も複雑であった。そして（３） の受圧回転シールリングを用いるものはゴムシールのため回転抵抗が不安定で作 動に正確性を欠き耐久性にも難点があった。

【０００５】 そこで本出願人は重量の増大をきたすことなく、機構的にも複雑でなく耐久性 に富んだ制動間隙自動調節装置を開発し出願した（実公昭５８−１３１５０号公 報参照）。

【０００６】 図３は前述の本出願人が開発した制動間隙調節装置の要部を示したもので、キ ャリパ０１のシリンダ０２内にピストン０３が摺動自在に嵌合していると共に、 キャリパ０１の右端壁には調節ボルト０４が摺動はできるが回動不能に嵌合支持 されている。前記調節ボルト０４の先端部にはリード角の大きいねじが形成され 、該ねじに調節ナット０５が螺合している。調節ナット０５には円錐面０５ａが 形成され、この円錐面０５ａと補完的に係合する円錐面０６ａを有する段付ピス トン０６がピストン０３に対して摺動自在にしかし回動はできないように支持さ れている。

【０００７】 この従来の制動間隙自動調節装置の作動について説明すると、ブレーキ作動時 にシリンダ０２内に圧液が供給されピストン０３が左方に移動すると、キャリパ ０１は右方に移動しブレーキディスクが摩擦パッドに挟圧される。この時ピスト ン０３の運動は皿バネ０７、スラスト軸受０８等を介して調節ナット０５に伝達 され、この移動量が調節ナット０５と調節ボルト０４間のねじ結合部のバックラ ッシュより大きくなると調節ナット０５は調節ボルト０４をピストン０３の移動 方向に引張るが、この間は制動間隙調節作用はない。

【０００８】 シリンダ０２内の液圧が増大し調節ボルト０４を右方向に移動させる推力が皿 バネ０７を撓ませる程になると、調節ナット０５の円錐面０５ａが段付ピストン ０６の円錐面０６ａから離れ、調節ナット０５は回転して再び円錐面０６ａと摩 擦して制動間隙調節作用を行なう。

【０００９】 シリンダ０２内の液圧が更に増大してキャリパ０１の反作用部等が変形する程 の液圧になると、段付ピストン０６の左端側大径部の断面積ａ₁とシールリング ０１０に係合する右端側小径部の断面積ａ₂との差（ａ₁−ａ₂）に基づく液圧力 によって段付ピストン０６は皿バネ０９に抗して右方向に移動する。

【００１０】 これにより段付ピストン０６の円錐面０６ａが調節ナット０５の円錐面０５ａ と摩擦係合し、調節ナット０５の回動を阻止すると同時に、調節ナット０５と調 節ボルト０４のねじ結合部を無負荷状態とし制動間隙調節作用を停止し、オーバ アジャストは防止される。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

上述の制動間隙自動調節装置は、ブレーキ液圧が過大になったとき、該液圧に より段付ピストン０６を右方向に移動させるために段付ピストン右端側には小径 部０６ｂが形成されており、かつ該小径部０６ｂの半径方向内方には円錐面０６ ａが形成されている。

【００１２】 しかしながら、このように円錐面０６ａと小径部０６ｂが同一の直径上の内側 と外側に配置されていると、調節ナット０５の回動を阻止するために必要な摩擦 トルクを得るための円錐面０６ａの大きさに応じて段付ピストン０６の小径部０ ６ｂの外径が設定されることになり、必然的にキャリパ０１のシリンダサイズが 大きく設計せざるを得ない問題点を有していた。

【００１３】 そこで本考案は、このような問題点に鑑み、段付ピストンの円錐面と、段付ピ ストンに推力を与えるための有効受圧面積の一方を担う小径部の位置を軸方向に ずらすことにより、たとえ円錐面が大きく構成されてもそれに伴ってシリンダサ イズを大きく設計しなくてもすむようにした制動間隙自動調節装置を提供するこ とを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上述の課題を解決するための手段として、ディスクブレーキの制動 間隙自動調節装置において、キャリパ内には、キャリパのシリンダに対して回動 不能であるが軸方向に移動可能なスピンドルと、該スピンドルと螺合し、かつブ レーキディスク方向にバネ付勢され外周に円錐面が形成されたアジャスティング ナットと、前記円錐面と摩擦係合が可能で内周に円錐面を形成したコーン部を有 し、かつ前記キャリパのシリンダに嵌合するピストンに対して回動不能であるが 軸方向に移動可能なブレーキディスク方向にバネ付勢されたコーンプラグとが内 蔵され、前記コーンプラグは前記コーン部からブレーキディスク側に向かってコ ーン部の外周部より段差をもって縮径した円筒部を有し、該円筒部と前記ピスト ンとの間に形成されたシール収納部にシールを配設し、前記コーンプラグの円錐 面は上記シールと軸方向にずれた位置とし、所定液圧によりコーンプラグがブレ ーキディスクと反対方向へ移動しブレーキの制動間隙の調節を停止するようにし たことを構成要件として具備している。

【００１５】

【作 用】

ブレーキ液圧がスピンドルに作用して生じる軸方向の推力が、螺合部を介して 連結したアジャスティングナットに働くバネ荷重に打ち勝つまでは、ブレーキ液 圧によるピストンの移動に伴ってコーンプラグもアジャスティングナットもスピ ンドルも全てブレーキディスク側へ一体となって移動する。この期間中は制動間 隙調節作用はない。

【００１６】 しかし、前述の如くブレーキ液圧が所定圧以上になるとアジャスティングナッ トに働くバネ荷重に打ち勝ってアジャスティングナットの円錐面がコーンプラグ の円錐面より離れる。すると、アジャスティングナットは回転して再びコーンプ ラグの円錐面と摩擦係合するまで螺出する。この螺出量が制動間隙調節量となっ てブレーキディスクに対する摩擦パッドの適正間隙が補償される。

【００１７】 ブレーキ液圧が更に上昇して摩擦パッドやキャリパの反作用部等を変形させる 程の液圧になると、その液圧によりコーンプラグがブレーキディスクと反対方向 に移動して両円錐面が強固に摩擦係合してアジャスティングナットの回動が阻止 され制動間隙調節作用が停止する。

【００１８】

【実 施 例】

以下、本考案の実施例を図１および図２に基づいて説明する。 図１は機械式パーキングブレーキと制動間隙自動調節装置とを備えたディスク ブレーキの正面断面図で、ブレーキディスク１の外周を跨いで逆Ｕ字状に折り曲 げられ、一対の摩擦パッド５、７を備えたキャリパ９は、車体（図示せず）に固 設された固定ブラケット３にブレーキディスク軸方向に摺動可能に支持している 。

【００１９】 キャリパ９は機械式パーキングブレーキＡと制動間隙自動調節装置Ｂを内蔵す る作用部９ａと、一方の摩擦パッド５を押動する反作用部９ｂと両者を連結する ブリッジ部９ｃからなる。キャリパ９の作用部９ａにはブレーキディスク１側に 開口したシリンダ部１１ａとこれに連続する小径シリンダ部１１ｂが形成され、 小径シリンダ部１１ｂの後部には機械式パーキングブレーキのブレーキレバー軸 １３を装着する装着孔１１ｃがシリンダ軸と直交する方向に設けられている。

【００２０】 シリンダ部１１ａ内にはコップ状のピストン１５が角シール１７を介して液密 にかつ軸方向に移動可能に嵌挿され、ピストン１５の底部１５ａは摩擦パッド７ の裏板７ａに衝合している。ピストン１５とシリンダ部１１ａ間に画成された液 圧室１９にはマスタシリンダからの圧液が導入されると共に、一対の摩擦パッド ５、７の摩耗量を補償して一定の制動間隙を自動的に設定する制動間隙自動調節 装置Ｂが配設されている。

【００２１】 前記調節装置Ｂは、前記ピストン１５に、その軸線方向に移動自在に嵌挿され 、かつその回動が阻止されているコーンプラグ２１と、該コーンプラグ２１のコ ーン部２１ａの内周部に形成した円錐面２１ｂと摩擦係合可能な外周部に円錐面 ２３ａを有したスジャスティングナット２３と、該アジャスティングナットの内 径部に形成したリード角の大きい雌ネジ部２３ｂに螺合した雄ネジ部２５ｂを有 し、頭部２５ａがキャリパ９の小径シリンダ部１１ｂに摺動自在に嵌挿され、か つそのフランジ部２５ｃにおいて回動が阻止されているスピンドル２５とから成 っている。

【００２２】 図２は前記ピストン１５と前記コーンプラグ２１との間に形成されるシール収 納部を拡大して示したもので、ピストン１５の内周部にはコップ状の開放部から 底部１５ａに向かって第１シリンダ部１５ｂと段差部１５ｃと第１シリンダ部１ ５ｂより小径の第２シリンダ部１５ｄが形成され、一方コーンプラグ２１の外周 部には、コーン部２１ａからピストン１５の底部１５ａ側に向かってコーン部２ １ａより小径の第１円筒部２１ｃと段差部２１ｄと第１円筒部２１ｃより更に小 径の第２円筒部２１ｅが形成されている。

【００２３】 コーンプラグ２１の第１円筒部２１ｃと、ピストン１５の第１シリンダ部１５ ｂと段差部１５ｃとでなす空間がシール収納部２７として画成され、ここに段差 部１５ｃに当接係合するリング状の第１バックアップリング２９とシール３１が 収納されている。

【００２４】 また、コーンプラグ２１の第２円筒部２１ｅと段差部２１ｄ及び第２シリンダ 部１５ｄとでなす空間がシール部材収納部３３として画成され、ここに段差部２ １ｄに当接係合するリング状の第２バックアップリング３５と該スプリングの背 後に配置したシール部材３７およびスペーサリング３９が収納されている。スペ ーサリング３９はコーンプラグ２１の第２円筒部２１ｅに嵌合係止し、その左端 面には円周上に間隔を設けて複数の突起体３９ａが一体に形成され、該突起体３ ９ａはピストン１５の底部１５ａに設けた凹部１５ｅと摺動嵌合している。この 構成により、コーンプラグ２１はピストン１５に対して回動不能で軸方向には移 動可能となる。

【００２５】 ピストン１５のシリンダ部とコーンプラグ２１の円筒部を形成する際に、ピス トン１５の第２シリンダ部１５ｄの断面積Ａ₁がコーンプラグ２１の第１円筒部 ２１ｃの断面積Ａ₂より大きいことは重要な事項である。即ち、液圧室１９に摩 擦パッド５、７を押圧しキャリパ９の反作用部９ｂ等を変形させる程の液圧Ｐ₁ を有する圧液が導入されたとき、コーンプラグ２１にはＰ₁（Ａ₁−Ａ₂）の大き さで、ピストン１５の開放部側に向かう方向に力が作用するように構成されてい る。

【００２６】 ピストン１５の開放部近傍の第１シリンダ部１５ｂにはスナップリング４１が 係止しており、このスナップリング４１とコーン部２１ａの右端面間にはセット スプリング４３がスプリングシート４５を介して配設されている。

【００２７】 アジャスティングナット２３の円錐面２３ａと反対に位置する側には段差部２ ３ｃが形成されるように軸径が縮小され、この部分にスラストベアリング４７が 取付けられ、該ベアリング４７と前記スプリングシート４５間にアジャストワッ シャ４９を介してアジャストスプリング５１が介装されている。

【００２８】 キャリパ９の後端部に形成した装着孔１１ｃにはパーキング用のブレーキレバ ー軸１３がその軸回りに回動できるようにベアリング５３を介して装着され、該 レバー軸１３とスピンドル２５間に機械力伝達のためのロッド５５が介装されて いる。

【００２９】 次に、以上のように構成された本実施例のディスクブレーキの作動について説 明する。

【００３０】 まず、ブレーキ操作時にはマスタシリンダから導入された圧液が液圧室１９に 導入され、該圧液によりピストン１５がブレーキディスク１方向に押動され、一 方の摩擦パッド７を直接ブレーキディスク１に圧接すると同時に、この反力でキ ャリパ９の反作用部９ｂが他方の摩擦パッド５を圧接して制動作用を行なう。

【００３１】 この時、ピストン１５の運動はセットスプリング４３を介してコーンプラグ２ １を、またアジャストスプリング５１、スラストベアリング４７を介してアジャ スティングナット２３をピストン１５と同一方向に一体となって移動させる。そ してこの移動量がアジャスティングナット２３とスピンドル２５間のネジ結合部 のバックラッシュ量よりも大きくなると、スピンドル２５も一体となって同一方 向に移動する。したがってこれらの期間中は何等制動間隙調節作用は起らない。

【００３２】 しかしながら、液圧室１９の液圧が上昇して所定圧力Ｐ₀になると、スピンド ル２５には右方向の力、Ｐ₀×Ａ₀（Ａ₀はスピンドル頭部２５ａの有効断面積） が作用し、前記所定圧Ｐ₀以上の圧力がスピンドル２５にかかるとアジャストス プリング５１のバネ荷重に打ち勝ってスピンドル２５とアジャスティングナット ２３がピストン１５の移動方向と反対の方向に移動するようにアジャストスプリ ング５１のバネ荷重がセットされている。これによりアジャスティングナット２ ３の円錐面２３ａがコーンプラグ２１の円錐面２１ｂから離れるため、アジャス ティングナット２３は蓄積されたアジャストスプリング５１のバネ力により回転 しながら左方へ螺出してコーンプラグ２１に追随する。このアジャスティングナ ット２３の螺出量が制動間隙調節量となり、ブレーキ開放時にはピストン１５が ブレーキ適用前よりもブレーキディスク１側へ前進した位置までしか戻れくなり 、摩擦パッドの摩耗による間隙を補償する。

【００３３】 液圧室１９の液圧が摩擦パッドやキャリパの反作用部等を変形させる程の液圧 Ｐ₁に達すると、回転不能のコーンプラグ２１はＰ₁（Ａ₁−Ａ₂）の液圧力により セットスプリング４３およびアジャストスプリング５１のバネ荷重に抗して右方 へ移動し、ネジ結合部を無負荷状態にすると同時に両円錐面２１ｂ、２３ａが強 固に摩擦係合するので、アジャスティングナット２３の回転は阻止され制動間隙 調節作用は停止する。

【００３４】 なお、本考案によるディスクブレーキは駐車のためのブレーキにも適用できる ようになっている。即ち、パーキングブレーキによるブレーキ操作時には、ハン ドレバー操作等によりブレーキレバー軸１３が回動し、スピンドル２５がロッド ５５を介してブレーキディスク１方向に押動される。このスピンドル２５の押動 による推力はアジャスティングナット２３、コーンプラグ２１を介してピストン １５に伝達され、液圧操作時と同様に両摩擦パッド５、７がブレーキディスク１ を挟圧して制動作用を行なうが制動間隙調節作用は行なわない。

【００３５】 以上、本考案は一つの実施例に基づき詳述したが、本考案は上述の実施例のみ に限定されることなく実用新案登録請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々に各 部の具体的構成を変更して実施可能なものである。

【００３６】

【効 果】

以上詳述したように、本考案のディスクブレーキの制動間隙自動調節装置によ れば、コーンプラグのコーン部からブレーキディスク側に該コーン部の外径より も径の小さい円筒部を形成し、液圧による推力を発生するための有効面積を確保 するために前記円筒部とピストンのシリンダ間にシールを収納することにより、 シール外径とほぼ等しい位置までコーン部を大きく設計することが可能となる。 したがって、コーンプラグとアジャスティングナットの両円錐面による摩擦トル クの増大をシリンダ径を大きく形設しなくても充分大きく設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す機械式パーキングブレ
ーキと制動間隙自動調節装置を備えたディスクブレーキ
の正面断面図である。

【図２】図１のシール収納部の拡大図である。

【図３】従来の制動間隙自動調節装置の正面断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・ブレーキディスク ５、７・・・一対の摩擦パッド ９・・・キャリパ １１ａ、１１ｂ、・・・キャリパのシリンダ部 １５・・・ピストン ２１・・・コーンプラグ ２１ａ・・・コーンプラグのコーン部 ２１ｂ・・・コーンプラグの円錐面 ２３・・・アジャスティングナット ２３ａ・・・アジャスティングナットの円錐面 ２５・・・スピンドル ２７・・・シール収納部 ３１・・・シール ３３・・・シール部材収納部 ３７・・・シール部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスクブレーキのキャリパ内には、キャ
   リパのシリンダに対して回動不能であるが軸方向に移動
   可能なスピンドルと、該スピンドルと螺合し、かつブレ
   ーキディスク方向にバネ付勢され外周に円錐面が形成さ
   れたアジャスティングナットと、前記円錐面と摩擦係合
   が可能で内周に円錐面を形成したコーン部を有し、かつ
   前記キャリパのシリンダに嵌合するピストンに対して回
   動不能であるが軸方向に移動可能なブレーキディスク方
   向にバネ付勢されたコーンプラグとが内蔵され、前記コ
   ーンプラグは前記コーン部からブレーキディスク側に向
   かってコーン部の外周部より段差をもって縮径した円筒
   部を有し、該円筒部と前記ピストンとの間に形成された
   シール収納部にシールを配設し、前記コーンプラグの円
   錐面は上記シールと軸方向にずれた位置とし、所定液圧
   によりコーンプラグがブレーキディスクと反対方向へ移
   動しブレーキの制動間隙の調節を停止するようにしたこ
   とを特徴とするディスクブレーキの制動間隙自動調節装
   置。