JP2011080568A - Disc brake device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空圧作動方式のディスクブレーキ装置に関するものである。 The present invention relates to a pneumatic brake disc brake device.
図3は従来のディスクブレーキ装置の一例を示すものであり、車輪と一体的に回転するディスクロータ1と、該ディスクロータ1の車両中心側に配置され且つ車両幅方向両端に開口2,3を有する中空状のキャリパ本体4と、該キャリパ本体4の車両外方側の開口2に嵌装したブッシュ5と、該ブッシュ5に車両幅方向へ移動可能に組み付けたストラット6と、該ストラット6の先端に装着されてディスクロータ1の車両中心側の面に対峙するインナブレーキパッド7と、キャリパ本体4からディスクロータ1上を通って車両外方側へ延びるブリッジ部8と、該ブリッジ部8の先端から下方へ突出する爪部9と、該爪部9に装着されてディスクロータ1の車両外方側の面に対峙するアウタブレーキパッド10と、車両幅方向に往復動可能なロッド11を有するアクチュエータ12と、キャリパ本体4内に組み込まれてアクチュエータ12のロッド11の移動を前記ストラット6に伝える変位伝達機構13とを備えている。図3では、左側が車両外方側、右側が車両中心側であり、前記キャリパ本体4はアクスル(図示せず)に対して車両幅方向へ変位可能に支持されている。
FIG. 3 shows an example of a conventional disc brake device. The
アクチュエータ12は、キャリパ本体4においてブッシュ5が嵌装されていない開口3に見合う形状の開口14を車両外方側に有し且つこの開口14よりも径が大きな開口15を車両中心側に有するチャンバハウジング16と、該チャンバハウジング16の開口15に見合う形状の開口17を車両外方側に有し且つ空圧付与用のホース(図示せず)が接続される給排気口18を車両中心側に有するブレーキチャンバ19と、チャンバハウジング16とブレーキチャンバ19との間に介在して前記開口15,17を閉ざすダイヤフラム20と、チャンバハウジング16車両中心側端の外側面全周にわたって形成したフランジ21とブレーキチャンバ19車両外方側端の外側面全周にわたって形成したフランジ22を挟んでダイヤフラム20に密着させるクランプバンド23と、前記チャンバハウジング16内に位置してダイヤフラム20の車両外方側の面に固定したプッシュプレート24と、該プッシュプレート24に設けたロッド11などを主な構成要素としている。ロッド11は、プッシュプレート24から車両外方側へ延び、先端部分がチャンバハウジング16の開口14を経てキャリパ本体4内に開口3より入り込んでいる。
The
アクチュエータ12のチャンバハウジング16は、ボルト25によってキャリパ本体4に締結されている。チャンバハウジング16の開口14を周方向に取り囲んでいる壁とプッシュプレート24との間には、リターンスプリング26がロッド11を取り囲むように介装してあり、プッシュプレート24はリターンスプリング26によってダイヤフラム20側へと付勢されている。チャンバハウジング16には、空気を出入りさせるための孔27が下方へ向けて穿設されている。
The chamber housing 16 of the
ロッド11の長手方向中間部分はブーツ28により周方向を取り囲まれている。ブーツ28の車両中心側端はロッド11に密着し、また、ブーツ28の車両外方側端はチャンバハウジング16の開口14全周に内接し且つ嵌合している。キャリパ本体4の開口3にはシールリング29が嵌装され、該シールリング29とブーツ28の車両外側端とが相互に密着し、キャリパ本体4とチャンバハウジング16との間からキャリパ本体4内やブーツ28の内方空間への外気の流入を阻止している。
The intermediate portion in the longitudinal direction of the
変位伝達機構13は、キャリパ本体4内においてストラット6の車両中心側端部の至近の仮想点Xを中心として傾動可能な扇形のカム本体30と、該カム本体30に付帯し且つストラット6の車両中心側の端部に当接する円柱形の偏心部31と、基端部分がカム本体30に連なり且つ先端部分に前記アクチュエータ12のロッド11の先端部分が当接するレバー32などを主な構成要素としている。偏心部31はその呼称の通り、カム本体30の傾動中心である仮想点Xに対して偏心している。ストラット6の車両中心側端部には、環状の座33が設けられ、この座33とキャリパ本体4の開口2に嵌装したブッシュ5の車体中心側の端面との間には、リターンスプリング34がストラット6を取り囲むように介装してあり、当該ストラット6はリターンスプリング34によってカム本体30に付帯している偏心部31側へと付勢されている。
The
ブレーキチャンバ19とダイヤフラム20とで囲まれる空間が大気圧であると、ダイヤフラム20は平らな形状を呈し、リターンスプリング26の復元力でプッシュプレート24とロッド11は車体中心側へ付勢される。リターンスプリング34の復元力でストラット6とインナブレーキパッド7は車体中心側へ付勢され、この反力によって、ブッシュ5、キャリパ本体4、ブリッジ部8、爪部9、及びアウタブレーキパッド10は車両外方側へ付勢され、両ブレーキパッド7,10がディスクロータ1から離れた状態になる。また、前記ストラット6は変位伝達機構13の偏心部31を車両中心側へ付勢し、カム本体30を反時計回りに傾動させようとする力が働いて、レバー32の先端部分がアクチュエータ12のロッド11の先端部分に押し当てられる。
When the space surrounded by the
給排気口18からブレーキチャンバ19とダイヤフラム20とで囲まれる空間に空圧を付与すると、ダイヤフラム20が車両外方側へ膨らむ形状を呈し、リターンスプリング26の復元力に抗してプッシュプレート24とロッド11が車体外方側へ付勢され、該ロッド11の先端部分が変位伝達機構13のレバー32の先端部分を車両外方側へ付勢し、カム本体30が反時計回りに傾動する。更に、カム本体30が傾動すると偏心部31がリターンスプリング34の復元力に抗してストラット6とインナブレーキパッド7を車両外方側へ突き出し、この反力によって、ブッシュ5、キャリパ本体4、ブリッジ部8、爪部9、及びアウタブレーキパッド10が車両中心側へ付勢され、両ブレーキパッド7,10がディスクロータ1を挟む状態になり、当該ディスクロータ1の回転を抑止する。
When air pressure is applied to the space surrounded by the
この後、ブレーキチャンバ19とダイヤフラム20とで囲まれる空間を開放して大気圧に戻すと、ダイヤフラム20が平らな形状になるとともに、両ブレーキパッド7,10がリターンスプリング26,34の復元力によってディスクロータ1から離れる。
Thereafter, when the space surrounded by the
チャンバハウジング16、ダイヤフラム20、並びにブーツ28で囲まれる空間に存在している空気は、制動に際してダイヤフラム20が車両外方側に膨らむと、孔27を経てチャンバハウジング16外へ払い出される。制動解除に伴ってダイヤフラム20が平らな形状になる際には、外部の空気が孔27を経てチャンバハウジング16の中へ入り込む。
The air existing in the space surrounded by the
なお、このようなディスクブレーキ装置に関連した先行技術文献としては、下記の特許文献1がある。
As a prior art document related to such a disc brake device, there is the following
図3に示すディスクブレーキ装置では、キャリパ本体4にアクチュエータ12のチャンバハウジング16をボルト25により締結する構造を採っているので、変位伝達機構13の構成要素やストラット6など可動部品の健全性を保持するためには、キャリパ本体4内へ水や塵埃が入らないようにしなければならない。
The disc brake device shown in FIG. 3 employs a structure in which the chamber housing 16 of the
そこで、先述したブーツ28及びシールリング29により、キャリパ本体4内への外気の流入を阻止しているが、部品点数を削減してシール構造の簡素化を図りたいという要望がある。
Therefore, although the boot 28 and the
更に、ディスクブレーキ装置の制動力配分を車種ごとに適切な数値に設定するのには、アクチュエータ12をダイヤフラム径が異なるのものに組み替えて対応する必要があり、アッセンブリの種類が増えてしまう。
Further, in order to set the braking force distribution of the disc brake device to an appropriate numerical value for each vehicle type, it is necessary to change the
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、部品点数及びアッセンブリの種類を削減可能なディスクブレーキ装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a disc brake device that can reduce the number of parts and the type of assembly.
上記目的を達成するため、本発明のディスクブレーキ装置は、一端部にブレーキパッドをディスクロータに押圧するためのストラットが車両幅方向に摺動可能に組み付けられ且つ他端部に開口を有する中空状のキャリパ本体と、該キャリパ本体の他端外側面全周にわたって形成したフランジと、前記キャリパ本体の開口に見合う形状の開口を一端部に有し且つ空圧付与用の給排気口を他端部に有するブレーキチャンバと、該ブレーキチャンバの一端外側面全周にわたって形成したフランジと、キャリパ本体とブレーキチャンバとの間に介在してキャリパ本体他端部の開口、及びブレーキチャンバ一端部の開口を閉ざすダイヤフラムと、キャリパ本体他端のフランジとブレーキチャンバ一端のフランジを挟んでダイヤフラムに密着させる締結具と、前記キャリパ本体内に位置してダイヤフラムの車両外方側の面に固定したプッシュプレートと、該プッシュプレートから車両外方側へ向けて突出するように設けられ且つダイヤフラムの変形及び復元に追従して車両幅方向へ移動するロッドと、前記キャリパ本体内に設けられ且つロッドの移動をストラットに伝える変位伝達機構とを備える。 In order to achieve the above object, a disc brake device according to the present invention has a hollow shape in which a strut for pressing a brake pad against a disc rotor is assembled at one end so as to be slidable in the vehicle width direction and has an opening at the other end. A caliper body, a flange formed over the entire outer circumference of the other end of the caliper body, an opening having a shape corresponding to the opening of the caliper body at one end, and a supply / exhaust port for applying air pressure to the other end. A brake chamber, a flange formed over the entire outer circumference of one end of the brake chamber, an opening at the other end of the caliper body, and an opening at one end of the brake chamber interposed between the caliper body and the brake chamber. Fasteners that attach the diaphragm, the flange at the other end of the caliper body, and the flange at the one end of the brake chamber to the diaphragm A push plate positioned in the caliper body and fixed to the outer surface of the diaphragm, and provided so as to protrude from the push plate toward the outer side of the vehicle and follow the deformation and restoration of the diaphragm. And a displacement transmission mechanism provided in the caliper body and transmitting the movement of the rod to the strut.
より具体的には、一端部にインナブレーキパッドをディスクロータの車両中心側の面に押圧するためのストラットが車両幅方向に摺動可能に組み付けられ且つ他端部に開口を有する中空状のキャリパ本体と、該キャリパ本体からディスクロータ上を通って車両外方側へ延びるブリッジ部と、該ブリッジの先端から下方へ突出する爪部と、該爪部に装着されてディスクロータの車両外方側の面に対峙するアウタブレーキパッドと、前記キャリパ本体の他端外側面全周にわたって形成したフランジと、前記キャリパ本体の開口に見合う形状の開口を一端部に有し且つ空圧付与用の給排気口を他端部に有するブレーキチャンバと、該ブレーキチャンバの一端外側面全周にわたって形成したフランジと、キャリパ本体とブレーキチャンバとの間に介在してキャリパ本体他端部の開口、及びブレーキチャンバ一端部の開口を閉ざすダイヤフラムと、キャリパ本体他端のフランジとブレーキチャンバ一端のフランジを挟んでダイヤフラムに密着させる締結具と、前記キャリパ本体内に位置してダイヤフラムの車両外方側の面に固定したプッシュプレートと、該プッシュプレートから車両外方側へ向けて突出するように設けられ且つダイヤフラムの変形及び復元に追従して車両幅方向へ移動するロッドと、前記キャリパ本体内に設けられ且つロッドの移動をストラットに伝える変位伝達機構とを備えた構成を採る。 More specifically, a hollow caliper in which a strut for pressing an inner brake pad against the surface of the disk rotor on the vehicle center side at one end is slidably assembled in the vehicle width direction and has an opening at the other end. A main body, a bridge portion extending from the caliper main body to the vehicle outer side through the disk rotor, a claw portion projecting downward from a tip of the bridge, and a vehicle outer side of the disk rotor mounted on the claw portion An outer brake pad facing the surface, a flange formed over the entire outer circumference of the other end of the caliper body, and an opening having a shape corresponding to the opening of the caliper body at one end and supplying and exhausting air pressure A brake chamber having a mouth at the other end, a flange formed over the entire outer circumference of one end of the brake chamber, and a caliper body and the brake chamber. A diaphragm that closes the opening at the other end of the caliper body and the opening at one end of the brake chamber, a fastener that is in close contact with the diaphragm across the flange at the other end of the caliper body and the flange at the one end of the brake chamber, and is located within the caliper body And a push plate fixed to the surface of the diaphragm on the vehicle outer side, and provided so as to protrude toward the vehicle outer side from the push plate and move in the vehicle width direction following the deformation and restoration of the diaphragm. A configuration including a rod and a displacement transmission mechanism provided in the caliper body and transmitting the movement of the rod to the strut is adopted.
上記した本発明のディスクブレーキ装置によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。 According to the disc brake device of the present invention described above, the following various excellent effects can be obtained.
(1)プッシュプレート、ロッド、変位伝達機構、及びストラットをキャリパ本体に内装したので、これまでのチェンバハウジング、及びキャリパ本体とチャンバハウジングとの間に介在していたシール用の部品が不要になり、部品点数を削減でき、装置の小型化を図れる。 (1) Since the push plate, rod, displacement transmission mechanism, and strut are built in the caliper body, the conventional chamber housing and the sealing parts that existed between the caliper body and the chamber housing are no longer required. Therefore, the number of parts can be reduced and the apparatus can be downsized.
(2)キャリパ本体とブレーキチャンバとの間に介在させたダイヤフラムは、圧力変化を往復運動に変換してブレーキパッドへと伝える役割に加えて、キャリパ本体内への水や塵埃の侵入を防ぐ役割を担うので、シール構造の簡素化が図れる。 (2) The diaphragm interposed between the caliper body and the brake chamber has the role of preventing the intrusion of water and dust into the caliper body in addition to converting the pressure change into reciprocating motion and transmitting it to the brake pad. Therefore, the seal structure can be simplified.
(3)ディスクブレーキ装置に用いるダイヤフラムは、定期的に交換するような整備慣習があるので、当該ダイヤフラムの交換により、キャリパ本体とブレーキチャンバとの間のシール性能も確保される。 (3) Since the diaphragm used in the disc brake device has a maintenance practice such that it is periodically replaced, the replacement of the diaphragm ensures the sealing performance between the caliper body and the brake chamber.
(4)ディスクブレーキ装置の制動力配分を車種ごとに適切な数値に設定するのには、プッシュプレートの径の変更で対応できるので、アッセンブリの種類が増えることがない。 (4) Setting the brake force distribution of the disc brake device to an appropriate value for each vehicle type can be handled by changing the diameter of the push plate, so that the types of assemblies do not increase.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明を実施する形態の第1の例を示すものであり、車輪と一体的に回転するディスクロータ1と、該ディスクロータ1の車両中心側に配置され且つ車両幅方向両端に開口35,36を有する中空状のキャリパ本体37と、該キャリパ本体37の車両外方側の開口35に嵌装したブッシュ5と、該ブッシュ5に車両幅方向へ移動可能に組み付けたストラット6と、該ストラット6の先端に装着されてディスクロータ1の車両中心側の面に対峙するインナブレーキパッド7と、キャリパ本体37からディスクロータ1上を通って車両外方側へ延びるブリッジ部38と、該ブリッジ部38の先端から下方へ突出する爪部39と、該爪部39に装着されてディスクロータ1の車両外方側の面に対峙するアウタブレーキパッド10と、前記キャリパ本体37においてブッシュ5が嵌装されていない開口36に見合う形状の開口40を車両外方側に有し且つ空圧付与用のホース(図示せず)が接続される給排気口41を車両中心側に有するブレーキチャンバ42と、キャリパ本体37とブレーキチャンバ42との間に介在して前記開口36,40を閉ざすダイヤフラム43と、キャリパ本体37車両中心側端の外側面全周にわたって形成したフランジ44とブレーキチャンバ42車両外方側端の外側面全周にわたって形成したフランジ45を挟んでダイヤフラム43に密着させる二つ割り環状のクランプバンド46と、前記キャリパ本体37内に位置してダイヤフラム43の車両外方側の面に固定したプッシュプレート47と、該プッシュプレート47から車両外方へ向けて突出するように設けられ且つダイヤフラム43の変形及び復元に追従して車両幅方向へ移動するロッド48と、キャリパ本体37内に組み込まれてロッド48の移動を前記ストラット6に伝える変位伝達機構13とを備えている。図1では、左側が車両外方側、右側が車両中心側であり、前記キャリパ本体37はアクセル(図示せず)に対して車両幅方向へ変位可能に支持されている。
FIG. 1 shows a first example of an embodiment of the present invention. A
キャリパ本体37には、内側面に沿って延びる環状の座49が設けられ、この座49とプッシュプレート47との間には、リターンスプリング50がロッド48を取り囲むように介装してあり、プッシュプレート47はリターンスプリング50によってダイヤフラム43側へと付勢されている。
The
変位伝達機構13は、キャリパ本体37内においてストラット6の車両中心側端部の至近の仮想点Xを中心として傾動可能な扇形のカム本体30と、該カム本体30に付帯し且つストラット6の車両中心側の端部に当接する円柱形の偏心部31と、基端部分がカム本体30に連なり且つ先端部分に前記ロッド48の先端部分が当接するレバー32などを主な構成要素としている。偏心部31はその呼称の通り、カム本体30の傾動中心である仮想点Xに対して偏心している。ストラット6の車両中心側端部には、環状の座33が設けられ、この座33とキャリパ本体37の開口35に嵌装したブッシュ5の車体中心側の端面との間には、リターンスプリング34がストラット6を取り囲むように介装してあり、当該ストラット6はリターンスプリング34によってカム本体30に付帯している偏心部31側へと付勢されている。
The
ブレーキチャンバ42とダイヤフラム43とで囲まれる空間が大気圧であると、ダイヤフラム43は平らな形状を呈し、リターンスプリング50の復元力でプッシュプレート47とロッド48は車体中心側へ付勢される。リターンスプリング34の復元力でストラット6とインナブレーキパッド7は車体中心側へ付勢され、この反力によって、ブッシュ5、キャリパ本体37、ブリッジ部38、爪部39、及びアウタブレーキパッド10は車両外方側へ付勢され、両ブレーキパッド7,10がディスクロータ1から離れた状態になる。また、前記ストラット6は変位伝達機構13の偏心部31を車両中心側へ付勢し、カム本体30を反時計回りに傾動させようとする力が働いて、レバー32の先端部分がプッシュプレート47に連なるロッド48の先端部分に押し当てられる。
When the space surrounded by the
給排気口41からブレーキチャンバ42とダイヤフラム43とで囲まれる空間に空圧を付与すると、ダイヤフラム43が車両外方側へ膨らむ形状を呈し、リターンスプリング50の復元力に抗してプッシュプレート47とロッド48が車体外方側へ付勢され、該ロッド48の先端部分が変位伝達機構13のレバー32の先端部分を車両外方側へ付勢し、カム本体30が反時計回りに傾動する。更に、カム本体30が傾動すると偏心部31がリターンスプリング34の復元力に抗してストラット6とインナブレーキパッド7を車両外方側へ突き出し、この反力によって、ブッシュ5、キャリパ本体37、ブリッジ部38、爪部39、及びアウタブレーキパッド10が車両中心側へ付勢され、両ブレーキパッド7,10がディスクロータ1を挟む状態になり、当該ディスクロータ1の回転を抑止する。
When air pressure is applied to the space surrounded by the
この後、ブレーキチャンバ42とダイヤフラム43とで囲まれる空間を開放して大気圧に戻すと、ダイヤフラム43が平らな形状になるとともに、両ブレーキパッド7,10がリターンスプリング50,34の復元力によってディスクロータ1から離れる。
Thereafter, when the space surrounded by the
図3に示す従来のディスクブレーキ装置では、ストラット6と変位伝達機構13を内装しているキャリパ本体4に、アクチュエータ12のチャンバハウジング16をボルト25で締結する構造を採っているため、キャリパ本体4とチャンバハウジング16との間に、シールリング29やブーツ28を介在させてキャリパ本体4内へ水や塵埃が入らないようにする必要があったが、図1に示すディスクブレーキ装置では、プッシュプレート47、ロッド48、変位伝達機構13、及びストラット6をキャリパ本体37に内装したので、前記チャンバハウジング16、ボルト25、シールリング29、並びにブーツ28に相当する部品が不要になり、部品点数を削減でき、装置の小型化を図れる。
3 employs a structure in which the
また、キャリパ本体37とブレーキチャンバ42との間に介在させたダイヤフラム43は、ブレーキチャンバ42内の空圧変化を往復運動に変換してブレーキパッド7,10に伝える役割に加えて、キャリパ本体37内への水や塵埃の侵入を防ぐ役割を担うので、シール構造の簡素化が図れる。ディスクブレーキ装置に用いられるダイヤフラム43は、定期的に交換する整備慣習があるので、当該ダイヤフラム43の交換により、キャリパ本体37とブレーキチャンバ42との間のシール性能も確保されることになる。
The
図3に示す従来のディスクブレーキ装置では、チャンバハウジング16、ダイヤフラム20、並びにブーツ28で囲まれる空間に存在している空気を制動時に外部へ払い出し、制動解除時に前記空間に外部の空気を入り込ませるために、孔27をチャンバハウジング16に穿設してあったが、図1において、ダイヤフラム43によって閉ざされたキャリパ本体37の内部空間は、前記チャンバハウジング16、ダイヤフラム20、並びにブーツ28で囲まれる空間の容積に比べて大きいので、キャリパ本体37の空気の出入り用の孔を穿設しなくても、制動時のダイヤフラム43の変形や制動解除時のダイヤフラム43の復元は阻害されることはない。
In the conventional disc brake device shown in FIG. 3, the air existing in the space surrounded by the
更に、ディスクブレーキ装置の制動力配分を車種ごとに適切な数値に設定する場合は、プッシュプレート47の径の変更で対応できるので、アッセンブリの種類が増えることがない。
Furthermore, when the braking force distribution of the disc brake device is set to an appropriate value for each vehicle type, it can be handled by changing the diameter of the
図2は本発明を実施する形態の第2の例を示すもので、図中、図1と同じ符号を付した部分は同一物を表している。図2に示すディスクブレーキ装置では、図1のフランジ44の替わりに、キャリパ本体37車両中心側端の外側面全周にわたってフランジ51を形成している。このフランジ51は、ダイヤフラム43の車両外方側の面の外縁部分、及び外周面が嵌まり込むような断面形状を呈している。また、図1のクランプバンド46に替わりに、複数のボルト52を用いている。そして、キャリパ本体37の開口36、及びブレーキチャンバ42の開口40を閉ざすように、キャリパ本体37とブレーキチャンバ42との間にダイヤフラム43を介在させ、キャリパ本体37側のフランジ51とブレーキチャンバ42側のフランジ45を複数のボルト52によって締結し、ダイヤフラム43にフランジ51,45に密着させている。
FIG. 2 shows a second example of an embodiment for carrying out the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. In the disc brake device shown in FIG. 2, instead of the
給排気口41からブレーキチャンバ42とダイヤフラム43とで囲まれる空間に空圧を付与したときの作動、並びにブレーキチャンバ42とダイヤフラム43とで囲まれる空間を開放して大気圧に戻したときの作動は、図1に示すディスクブレーキ装置と同様であり、図2に示すディスクブレーキにおいても、図1に示すものと同等の作用効果が得られる。
Operation when air pressure is applied to the space surrounded by the
なお、本発明のディスクブレーキ装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the disc brake device of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
1 ディスクロータ
6 ストラット
7 インナブレーキパッド
10 アウタブレーキパッド
13 変位伝達機構
36 開口
37 キャリパ本体
38 ブリッジ部
39 爪部
40 開口
41 給排気口
42 ブレーキチャンバ
43 ダイヤフラム
44 フランジ
45 フランジ
46 クランプバンド
47 プッシュプレート
48 ロッド
51 フランジ
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