JP6194182B2 - 機械式ディスクブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、レバーの回動によって作動する機械式ディスクブレーキに関する。

実公平１−３０６６２号公報

従来より、機械式ディスクブレーキであって、ボールランプ式のディスクブレーキとして例えば特許文献１に示す如く、シリンダ孔内にピストンと自動調整機構とボールランプ機構とを備えたものが存在する。

しかしながら、特許文献１に記載の発明は、ボールランプ機構をキャリパボディに組み付ける際に、該ボールランプ機構の対向するカム板に形成した各カム溝、及びこれらのカム溝に挿入配置するカムベアリングを、各々が対向して位置するよう適切な位置に配して組み付ける必要があるため、組み付け作業が難しいものとなっていた。

そこで、本発明は上述の如き課題を解決しようとするものであって、推力変換機構のカム板を組み付ける際に、対向するカム板の各カム溝及びカムベアリングの位置を分かりやすいものとし、組み付け作業の効率化を図ることができる機械式ディスクブレーキを得ようとするものである。

本発明は上述の如き課題を解決するため、キャリパボディに形成されたシリンダ孔に組み付けたピストンと、前記ピストンよりもシリンダ孔の底部側に設けた推力変換機構とを備え、前記推力変換機構にて前記ピストンを押動するとともに、前記推力変換機構は、前記シリンダ孔の底部に固定配置した固定側カム板と、前記固定側カム板に対して回動可能且つシリンダ軸方向に移動可能に、該固定側カム板に貫通して設けたカムシャフトと、該カムシャフトの前記ピストン側に固定配置した駆動側カム板と、前記駆動側カム板と固定側カム板の各対向位置にそれぞれ形成されたランプ溝と、該ランプ溝に収容されたカムベアリングとを備えた機械式ディスクブレーキを前提とするものである。

また、前記ピストンは、シャフトを一体に延出して設けるとともに、該シャフトの外周に、筒状に形成したカムシャフトを螺着して該カムシャフトと前記シャフトとを一体的に回動及び摺動可能に設けたものである。

また、前記キャリパボディは、シリンダ孔を備えた作用部と、爪側である反作用部とから成るとともに、車体に固定されたブラケットのディスク回入側、回出側からそれぞれ延出された複数のスライドピンにてスライド可能に軸支され、前記各スライドピンの間隔内に、前記固定側カム板が固定手段にて固定されたものである。上記の如く固定側カム板を複数のスライドピンの間隔内で固定することにより、ディスクロータの周方向の大きさが必要以上に大型化することがない。

また、前記固定手段はボルトであって、該ボルトを、前記複数のスライドピンの間でディスク回入側、回出側にそれぞれ配置して前記固定側カム板をキャリパボディに固定したものである。上記の如く構成することにより、単純な構成で固定側カム板をキャリパボディに組み付けることができる。また、キャリパボディに、ボルトを取り付けるためのねじ孔を深く穿設することができるため、前記キャリパボディと固定側カム板との締結強度を向上させることができる。

また前記ランプ溝は、固定側カム板と駆動側カム板の各対向面にそれぞれ３個以上の奇数個設けられ、そのうち１個のランプ溝上に配置されたカムベアリングが、ディスクブレーキの非作動状態において、シリンダ孔の軸中心からディスクロータの軸中心までを結ぶディスクロータの半径方向の直線上に配置されたものである。

ここで、駆動側カム板に対向させて固定側カム板を組み付ける際に、駆動側カム板の各ランプ溝と固定側カム板の各ランプ溝とを確実に対向させて組み付ける必要があるが、固定側カム板を組み付ける際に、各ランプ溝が駆動側カム板のランプ溝の対向位置にあることを確認する作業が難しいものとなっていた。そこで上記の如く、１個のカムベアリングの位置をディスクブレーキの非作動状態において、シリンダ孔の軸中心からディスクロータの軸中心までを結ぶディスクロータの半径方向の直線上の位置とすることにより、前記カムベアリングを収容したランプ溝の位置を定位置に定めることができる。

そして、このようにカムベアリング及びランプ溝の位置を定位置に定めることにより、前記カムベアリング及びランプ溝の位置を把握しやすくなる。そのため、固定側カム板をキャリパボディに組み付ける際に、駆動側カム板のランプ溝に対向させて、固定側カム板のランプ溝を配置して組み付けることが容易となる。従って、前記固定側カム板のキャリパボディへの組み付け作業を効率良く行うことができる。

また、前記シリンダ孔の底部には、キャリパボディとは別体に形成した底壁を設け、且つ、該底壁が前記固定側カム板を兼ねるものであってもよい。上記の如く構成することにより、キャリパボディの底壁とは別個に固定側カム板を形成して該キャリパボディに組み付ける必要がないため、シリンダ孔内の加工工数を削減することができるとともに組み付け作業の効率化を図ることが可能となる。また、必要以上に部品点数が増えるという事態を防ぐことができる。

本発明は上述の如く、ディスクブレーキの非作動状態において、シリンダ孔の軸中心からディスクロータの軸中心までを結ぶディスクロータの半径方向の直線上にカムベアリングを配置したものであるから、前記カムベアリングの位置を把握しやすいものとなる。そして上記の如く１個のカムベアリングの位置を定位置とすることにより、固定側カム板をキャリパボディに組み付ける際に、前記カムベアリングを配置した駆動側カム板のランプ溝の対向位置に合わせて、固定側カム板のランプ溝を配置して組み付けることが容易となる。従って、前記固定側カム板のキャリパボディへの組み付け作業を効率良く行うことが
できる。

本発明の実施例１を示す、ピストンの軸心及びブリッジ部を通る機械式ディスクブレーキの縦方向断面図。 実施例１において、ピストンの軸心及びディスク回入側及び回出側のボルトの軸心を通るキャリパボディの水平方向断面図。 実施例１における固定側カム板の対向面を示す平面図。 実施例１における駆動側カム板の対向面を示す平面図。 実施例１におけるランプ溝の断面図。

本発明の実施例１を図１〜５において説明すると、図１に示す如く、(1)は機械式ディスクブレーキのキャリパボディであって、該キャリパボディ(1)は、シリンダ孔(2)を備えた作用部(3)と、爪側である反作用部(4)と、この作用部(3)と反作用部(4)とをディスクロータ(5)を介して連結したブリッジ部(6)とから成るものである。また、前記キャリパボディ(1)は、図２に示す如く車体に固定されたブラケット(7)のディスク回入側、回出側からそれぞれ延出した複数のスライドピン(8)にてスライド可能に軸支されている。尚、下記説明で示す上下方向は、図１、３、４の上下方向に準ずるものである。

本実施例１について更に詳しく説明すると、前記ディスクロータ(5)の作用部(3)側には、図１に示す如くシリンダ孔(2)を貫通形成し、該シリンダ孔(2)内に、ピストン(10)を貫通配置している。該ピストン(10)は、シリンダ孔(2)の反作用部(4)側とは反対側の底部(11)側に、シャフト(12)を一体に延出して設けている。そして、上記の如く形成したピストン(10)には、カムシャフト(13)を一体に設けている。

即ち、カムシャフト(13)は筒状に形成したものであって、該カムシャフト(13)の一端外周には、本実施例の推力変換機構(9)を構成する円盤状の駆動側カム板(14)を固定配置している。そして、前記カムシャフト(13)の内周面に、内周螺溝(15)を一端から他端まで連続して形成するとともに、該内周螺溝(15)に螺合可能な外周螺溝(16)を、前記シャフト(12)の外周に形成している。

そして、前記カムシャフト(13)を、駆動側カム板(14)側からピストン(10)のシャフト(12)に螺着することにより、カムシャフト(13)とシャフト(12)とを一体的に回動及び摺動可能に組み付けることができる。そして、カムシャフト(13)に設けた駆動側カム板(14)を、ピストン(10)とシリンダ孔(2)の底部(11)との間に配置するとともに、シャフト(12)の先端部を、カムシャフト(13)及びシリンダ孔(2)の底部(11)から外方に突出配置している。

また、前記シリンダ孔(2)の底部(11)に位置するキャリパボディ(1)の端面(17)には、前記駆動側カム板(14)とともに本実施例の推力変換機構(9)を構成する、固定側カム板(18)を固定配置している。即ち、図１、３に示す如く固定側カム板(18)の中央部に貫通穴(20)を設け、該貫通穴(20)に、シャフト(12)を組み付けたカムシャフト(13)を挿通している。そして、図２に示す如く、キャリパボディ(1)に設けた前記複数のスライドピン(8)の間のディスク回入側、回出側に、ボルト(21)を螺合するためのねじ孔(22)をそれぞれ穿設して
いる。そして、該ねじ孔(22)に前記固定側カム板(18)を介してボルト(21)を締め付けることにより、キャリパボディ(1)に前記固定側カム板(18)を固定している。

このように、前記スライドピン(8)の間隔内で固定側カム板(18)を固定することにより、単純な構成で固定側カム板(18)をキャリパボディ(1)に組み付けることができるとともに、ディスクロータ(5)が必要以上に大型化することがない。更に、キャリパボディ(1)に、ボルト(21)を取り付けるためのねじ孔(22)を深く穿設することができるため、前記キャリパボディ(1)と固定側カム板(18)との締結強度を向上させることができる。

上記の如く、キャリパボディ(1)の端面(17)に、キャリパボディ(1)とは別体に形成した固定側カム板(18)を固定配置することにより、該固定側カム板(18)がキャリパボディ(1)の底壁(19)を兼ねるものとなる。従って、キャリパボディ(1)の底壁(19)とは別個に固定側カム板(18)を形成して組み付ける必要がなく、シリンダ孔(2)内の加工工数を削減するとともに組み付け作業の効率を向上させることができる。また、必要以上に部品点数が増えるという事態を防ぐことができる。従って、全体として簡素な構成とすることができるとともに、組み付け作業の効率化、及び製品の小型化を図ることができるものである。

そして、上記の如くキャリパボディ(1)に固定側カム板(18)を組み付けることにより、図１に示す如く前記固定側カム板(18)と駆動側カム板(14)とが対向した状態で配置される。また、前記固定側カム板(18)と駆動側カム板(14)との各対向面(23)（24）には、図３、４に示す如くランプ溝(25)をそれぞれ３個ずつ、環状且つ等間隔に設けている。このランプ溝(25)は略楕円状に形成したものであって、図５に示す如く中央部が最も深くなるよう形成している。

ここで、前記固定側カム板(18)をキャリパボディ(1)に組み付ける際に、非制動状態において固定側カム板(18)のランプ溝(25)と駆動側カム板(14)のランプ溝(25)とが互いに対向するように組み付ける必要がある。しかしながら、固定側カム板(18)を組み付ける際に、各ランプ溝(25)の位置を確認することが難しいものとなっていた。そこで、１個のカムベアリング(26)の位置をディスクブレーキの非作動状態において、シリンダ孔(2)の軸中心からディスクロータ(5)の軸中心までを結ぶディスクロータ(5)の半径方向の直線(図３の一点鎖線C、図４の一点鎖線C)上と定めることにより、該カムベアリング(26)を収容した１個のランプ溝(25)の位置についても定位置に定めることができる。

具体的には、まず駆動側カム板(14)の１個のランプ溝(25)を、ディスクブレーキの非作動状態において、シリンダ孔(2)の軸中心からディスクロータ(5)の軸中心までを結ぶディスクロータ(5)の半径方向の直線(図４の一点鎖線C)上、即ち図４において駆動側カム板(14)の軸中心から鉛直上方に位置するよう予め配置し、図４に示す如く駆動側カム板(14)の各ランプ溝(25)にカムベアリング(26)を挿入配置しておく。

次に、固定側カム板(18)のランプ溝(25)の一つを、前記駆動側カム板(14)と同様にシリンダ孔(2)の軸中心からディスクロータ(5)の軸中心までを結ぶディスクロータ(5)の半径方向の直線(図３の一点鎖線C)上に配置した状態で、図２に示す如く固定側カム板(18)をキャリパボディ(1)の底部(11)に固定する。これにより、各対のランプ溝(25)内に配置されたカムベアリング(26)のうちの１個のカムベアリング(26)が、ディスクブレーキの非作動状態において、図３の一点鎖線C及び図４の一点鎖線Cにて示す、シリンダ孔(2)の軸中心からディスクロータ(5)の軸中心までを結ぶディスクロータ(5)の半径方向の直線上に配置された状態となる。

上記の如く、非作動状態においてカムベアリング(26)の位置を定位置に定めることにより、ランプ溝(25)の位置が把握しやすくなる。そのため、固定側カム板(18)をキャリパボディ(1)に組み付ける際に、駆動側カム板(14)のランプ溝(25)の対向位置に、固定側カム板(18)のランプ溝(25)を配置して組み付けることが容易となる。従って、前記固定側カム板(18)のキャリパボディ(1)への組み付け作業を効率良く行うことができる。

また、上記の如く各ランプ溝(25)に収容したカムベアリング(26)がランプ溝(25)から脱落しないよう、駆動側カム板(14)をスプリング(27)にて固定側カム板(18)側に付勢している。即ち、シリンダ孔(2)のピストン(10)配置側の内壁(28)に、スプリング(27)の一端を係合可能とする係合段部(30)を突設し、該係合段部(30)にスプリング(27)の一端を当接配置するとともに、該スプリング(27)の他端を駆動側カム板(14)のランプ溝(25)形成面とは反対側の背面(31)に当接配置する。そして、前記スプリング(27)の付勢力によって駆動側カム板(14)を固定側カム板(18)側に付勢することにより、カムベアリング(26)が各ランプ溝(25)から脱落するのを防いでいる。

また、カムシャフト(13)の先端に、回動レバー(32)の一端に形成した挿通穴(33)を挿通するとともに、前記先端に形成した挿通段部(34)に前記挿通穴(33)の外周を付き当て係合している。そして、上記の如くカムシャフト(13)の先端に回動レバー(32)を組み付けた状態で、前記カムシャフト(13)から突出したシャフト(12)の先端側から該シャフト(12)に螺合可能なナット(35)を螺合して前記回動レバー(32)に押圧当接するまで締め付ける。

これにより、前記ナット(35)によって回動レバー(32)をカムシャフト(13)及びシャフト(12)に一体的に固定配置することが可能となり、回動レバー(32)はカムシャフト(13)及びシャフト(12)と一体に回動するものとなる。このように、回動レバー(32)をねじ加工にて組み付けることができるため、必要以上に加工工数が増えることなく組み付け作業の効率化を図ることができる。

また、前記回動レバー(32)の先端には、ブレーキワイヤー(図示せず。)の一端を接続するとともに、該ブレーキワイヤーの他端を、運転者が操作するブレーキべダルやブレーキレバーなどのブレーキ操作子(図示せず。)に連結している。また、前記ピストン(10)の先端面(38)中央部には、図１に示す如く平面円形で断面コ字型の嵌合凹部(36)を凹設している。そして、前記ピストン(10)の先端面(38)に接続する摩擦パッド(37)の裏板には、前記嵌合凹部(36)に嵌合可能な嵌合突部(40)を形成している。また、該嵌合突部(40)の外周面にはＣクリップ(41)を介して嵌合突部(40)を嵌合凹部(36)内に嵌合している。

これにより、ピストン(10)と摩擦パッド(37)とが分離困難な状態で互いに独立して回動可能に接続されるものとなる。そして、前記キャリパボディ(1)の反作用部(4)にも前記作用部(3)側の摩擦パッド(37)と同様に形成した摩擦パッド(42)を、前記作用部(3)側の摩擦パッド(37)に対向させて固定配置している。これにより、図１に示す如く反作用部(4)側の摩擦パッド(42)と作用部(3)側の摩擦パッド(37)との間にディスクロータ(5)が位置するものとなる。

上記の如く構成したものにおいて、機械式ディスクブレーキの制動を行う場合について以下に説明する。まず、リターンスプリング(図示せず。)の付勢力に抗してブレーキ操作子(図示せず。)にてブレーキワイヤー(図示せず)を牽引することにより、回動レバー(32)が一方向に回動する。そして該回動レバー(32)の回動に伴ってカムシャフト(13)と、該カムシャフト(13)に一体的に設けた駆動側カム板(14)が前記回動レバー(32)と同一方向に回動する。

尚、上記の如く駆動側カム板(14)はカムシャフト(13)とともに回動するが、前記駆動側カム板(14)に対向する固定側カム板(18)はキャリパボディ(1)に固定されているため、回動しない。更に、前記回動レバー(32)の回動により、カムシャフト(13)に一体的に組み付けたシャフト(12)と、該シャフト(12)と一体に形成したピストン(10)も回動レバー(32)と同一方向に回動する。

上記の如く、固定側カム板(18)に対して駆動側カム板(14)が回動することにより、制動開始前には対向位置にあった固定側カム板(18)のカム溝と駆動側カム板(14)のカム溝との位相がずれるものとなる。そのため、ランプ溝(25)の最も深い位置にあったカムベアリング(26)が浅い位置に移動して固定側カム板(18)と駆動側カム板(14)との間隔が広がるものとなる。これにより、固定側カム板(18)はキャリパボディ(1)に固定されているため、駆動側カム板(14)が固定側カム板(18)に対してディスクロータ(5)側に摺動するものとなる。

そして該駆動側カム板(14)の摺動によって、この駆動側カム板(14)と一体に形成したカムシャフト(13)、及び該カムシャフト(13)に一体的に組み付けたシャフト(12)及びピストン(10)がともにディスクロータ(5)側に摺動する。そのため、ピストン(10)に組み付けた摩擦パッド(37)がディスクロータ(5)側に摺動してディスクロータ(5)の表面に圧接されるものとなる。

また、前記作用部(3)側の摩擦パッド(37)の移動に伴う反力によってキャリパボディ(1)が前記ピストン(10)の移動方向とは反対方向に移動し、該キャリパボディ(1)の移動によって反作用部(4)側の摩擦パッド(42)がディスクロータ(5)側に移動してディスクロータ(5)の反作用部(4)側の側面に圧接されるものとなる。これにより、図１に示す如く作用部(3)側及び反作用部(4)側にそれぞれ設けた一対の摩擦パッド(37)(42)がディスクロータ(5)の両面に圧接して機械式ディスクブレーキによる制動が行われる。

次に制動の解除について以下に説明すると、まずブレーキ操作子(図示せず。)の操作によってブレーキワイヤー(図示せず。)の牽引を解除することにより、リターンスプリング(図示せず。)の付勢力によって回動レバー(32)が制動開始前の元位置に復元する。これにより、ピストン(10)、シャフト(12)、駆動側カム板(14)、カムシャフト(13)が同時に制動時とは逆方向に回動する。

これにより、駆動側カム板(14)のランプ溝(25)と固定側カム板(18)の各ランプ溝(25)が対向位置に戻され、このランプ溝(25)の移動によってカムベアリング(26)がランプ溝(25)の浅い位置から最も深い位置に復元するため、駆動側カム板(14)がスプリング(27)の付勢力によって固定側カム板(18)の方向に摺動して元の位置に復元する。そして、この該駆動側カム板(14)の元位置への摺動と同時に、カムシャフト(13)、シャフト(12)及びピストン(10)もディスクロータ(5)とは離反方向に摺動する。

そのため、前記ピストン(10)に接続した摩擦パッド(37)を強制的にディスクロータ(5)の離反方向に摺動させることができる。そして、作用部(3)側及び反作用部(4)側の摩擦パッド(37)(42)が反ディスクロータ(5)側に移動するため両摩擦パッド(37)(42)とディスクロータ(5)との間に間隔が生じ、機械式ディスクブレーキの制動解除が行われる。

１ キャリパボディ
２ シリンダ孔
３ 作用部
４ 反作用部
５ ディスクロータ
７ ブラケット
８ スライドピン
９ 推力変換機構
１０ ピストン
１１ 底部
１３ カムシャフト
１４ 駆動側カム板
１８ 固定側カム板
１９ 底壁
２１ ボルト
２５ ランプ溝
２６ カムベアリング

Claims (2)

1. キャリパボディに形成されたシリンダ孔に組み付けたピストンと、前記ピストンよりもシリンダ孔の底部側に設けた推力変換機構とを備え、前記推力変換機構にて前記ピストンを押動するとともに、
   前記推力変換機構は、前記シリンダ孔の底部に固定配置した固定側カム板と、前記固定側カム板に対して回動可能且つシリンダ軸方向に移動可能に、該固定側カム板に貫通して設けたカムシャフトと、該カムシャフトの前記ピストン側に固定配置した駆動側カム板と、前記駆動側カム板と固定側カム板の各対向位置にそれぞれ形成されたランプ溝と、該ランプ溝に収容されたカムベアリングとを備えた機械式ディスクブレーキにおいて、
   前記ピストンは、シャフトを一体に延出して設けるとともに、該シャフトの外周に、筒状に形成したカムシャフトを螺着して該カムシャフトと前記シャフトとを一体的に回動及び摺動可能に設け、
   前記キャリパボディは、シリンダ孔を備えた作用部と、爪側である反作用部とから成るとともに、車体に固定されたブラケットのディスク回入側、回出側からそれぞれ延出された複数のスライドピンにてスライド可能に軸支され、
   前記各スライドピンの間隔内にて前記固定側カム板が、前記複数のスライドピンの間でディスク回入側、回出側にそれぞれ配置されたボルトにてキャリパボディに固定され、
   前記ランプ溝は、固定側カム板と駆動側カム板とにそれぞれ３個以上の奇数個設けられ、そのうち１個のランプ溝上に配置されたカムベアリングが、ディスクブレーキの非作動状態において、シリンダ孔の軸中心からディスクロータの軸中心までを結ぶディスクロータの半径方向の直線上に配置されたことを特徴とする機械式ディスクブレーキ。
2. 前記シリンダ孔の底部には、キャリパボディとは別体に形成した底壁を設け、且つ、該底壁が前記固定側カム板を兼ねることを特徴とする請求項１の機械式ディスクブレーキ。