JP6277517B2 - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディスクブレーキ装置に係り、特に、フローティング型のディスクブレーキ装置に関する。

フローティング型のディスクブレーキ装置に採用されているキャリパボディは、ピストンを備えるシリンダ部と、ピストンの反力を受ける爪部、および両者を連結するブリッジ部を基本として構成されることが一般的である。ここで、ブリッジ部には、制動時においてシリンダ部と爪部とが拡開することを抑制することのできる強度が必要である。このため、フローティング型のディスクブレーキ装置では、ブリッジ部に、ブレーキパッドを交換できるだけの開口が形成されている場合が少ない。

フローティング型のディスクブレーキ装置では、サポートに対してキャリパボディが２点支持され、ブレーキパッドは、サポートに保持されるという構成を採っているものが多い。このため、ブレーキパッドを交換する際には、サポートからキャリパボディを取外して交換作業を行うこととなる。なお、ブレーキパッドの保持形態や、キャリパボディの支持形態によっては、特許文献１に開示されているように、２点の支持部のうちの１点を解放し、キャリパボディを回動させてブレーキパッドの交換作業を行う場合もある。

特開昭５８−１０９７３９号公報

上記のような作業は、一般的な車両等に採用されているディスクブレーキ装置であれば、その作業に支障を来すことは無いと考えられる。しかし、大型の車両や、産業機械、あるいは昇降装置などに用いられるディスクブレーキ装置では、高い制動力を得るために、大きな軸力が必要とされる。このため、キャリパボディの大型化や、作動用アクチュエータの付帯などにより、その重量が増大することとなる。
このような場合、キャリパボディを着脱したり、回動させるといった作業の労力は多大なものとなると共に、作業自体に危険を伴うこととなる。

そこで本発明では、キャリパボディの組付状態を維持したまま、フローティング型のディスクブレーキ装置におけるブレーキパッドの交換作業を行うことのできるディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係るディスクブレーキ装置は、制動力接線方向に対を成して設けられるトルク受け部と、対を成す前記トルク受け部を連結する連結部とをロータの軸方向両側面にそれぞれ設けて構成されて、ブレーキパッドを保持すると共に、一部にキャリパボディを保持することも可能とするサポートを備え、前記サポートは、対を成す前記トルク受け部の少なくとも一方を分割可能な構造とし、前記トルク受け部を分割することで、前記サポートに、前記ブレーキパッドを前記制動力接線方向へ抜き差し可能な解放部を構成することを特徴とする。

また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置において前記サポートは、前記対を成すトルク受け部と前記連結部とを備えて前記ブレーキパッドを保持するパッド保持フレームと、前記ロータの外周側に配置されて前記対を成すトルク受け部と連結されると共に、前記キャリパボディを保持するボディ保持フレームとを枠状に配置して形成することもできる。
このような構成とすることにより、制動力接線方向への力に対するサポートの剛性を高めることができる。

また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置において、分割可能な前記トルク受け部は、前記連結部との締結端部、または前記ボディ保持フレームとの締結端部のいずれか一端に回動可能な軸支部を設けると共に、いずれか他端に締結部を設けるようにすることができる。
このような構成とすることで、パッド保持フレームのトルク受け部を完全に取り外すことなく解放部を構成することが可能となる。

また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置において、前記キャリパボディは、前記ロータを介して配置されるシリンダ部と爪部を、ブリッジ部により連結する構成とし、前記ブリッジ部は、前記ボディ保持フレームよりも内周側に配置することもできる。

さらに、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置において、前記キャリパボディは、前記ロータを介して配置されるシリンダ部と爪部を、ブリッジ部により連結する構成とし、前記ブリッジ部は、前記ボディ保持フレームよりも外周側に配置されているようにすることもできる。

上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置によれば、キャリパボディの組付状態を維持したまま、フローティング型のディスクブレーキ装置におけるブレーキパッドの交換作業を行うことが可能となる。

実施形態に係るディスクブレーキ装置の組付け状態をロータの外周側から見た場合の構成を示す図である。 図１に示す図を正面図とした場合における上面図である。 サポートの構成を示す斜視図である。 サポートを閉塞した状態のディスクブレーキ装置の構成を示す斜視図である。 サポートを解放した状態のディスクブレーキ装置の構成を示す斜視図である。 ボディ保持フレーム側締結部を基点として一方のトルク受け部を回動させる場合のサポートの構成例を示すブロック図である。 一方のトルク受け部を完全に分割することで解放部を構成するサポートの構成例を示すブロック図である。 キャリパボディにおけるブリッジ部をサポートにおけるボディ保持フレームの外周側に配置する場合の構成例を示すブロック図である。

以下、本発明のディスクブレーキ装置に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明に係るディスクブレーキ装置の具体的な一例を図１から図５に示す。なお、図１は、ロータ外周側から見た組み付け状態を示す図であり、図２は、図１を正面とした場合における上面図である。また、図３は、サポートの構成を示す斜視図である。さらに、図４は、サポートを閉塞している状態のディスクブレーキ装置の構成を示す斜視図であり、図５は、サポートの一部を解放している状態のディスクブレーキ装置の構成を示す斜視図である。図１、図２、図４、図５に示すディスクブレーキ装置１０は、いわゆるネガティブタイプのディスクブレーキ装置であり、かつ機械式のアクチュエータを備えるタイプである。

本実施形態に係るディスクブレーキ装置１０は、サポート１２と、キャリパボディ３０、およびアクチュエータ４０を基本として構成され、ロータの摺動面にブレーキパッド４６を押し付けることで、制動力を発揮する。

本実施形態に係るサポートは図３に示すように、パッド保持フレーム１４とボディ保持フレーム２４を基本として構成されている。パッド保持フレーム１４は、ブレーキパッド４６を保持するためのフレームであり、制動力接線方向（図１に矢印Ａ、Ｂで示す方向）に、対を成すトルク受け部（一方のトルク受け部１６、他方のトルク受け部１８）を備える。対を成すトルク受け部１６，１８は、連結部２０を介して連結されている。また、実施形態に係るパッド保持フレーム１４では、一方のトルク受け部１６を連結部２０に対して軸支し、連結部２０との締結部２０ａを基点として回動可能な構成としている。

このような構成のパッド保持フレーム１４は、ロータを介して、その軸方向両側面に、それぞれ配置される。図３に示す形態では、他方のトルク受け部１８の端部にて、ロータの両側面に配置される２つのパッド保持フレーム１４を連結し、これをベース２２に固定することで、パッド保持フレーム１４を支持する構成を採っている。

一方、ボディ保持フレーム２４は、詳細を後述するキャリパボディ３０を保持するためのフレームである。よって、ボディ保持フレーム２４には、キャリパボディ３０を保持するための保持部２６が設けられている。ボディ保持フレーム２４は、制動力接線方向に対向配置されている一方のトルク受け部１６と、他方のトルク受け部１８（一対のトルク受け部）に架け渡されるように、連結部２０に対向して配置される。このような構成とすることで、サポート１２は、パッド保持フレーム１４とボディ保持フレーム２４を枠状に配置して構成されることとなる。このような構成とすることで、制動接線方向へ負荷される力に対する強度を高めることができる。

なお、ボディ保持フレーム２４の一方の端部は、パッド保持フレーム１４における一方のトルク受け部１６と連結可能とされており、他方の端部は、ベース２２に締結固定されている。一方のトルク受け部１６とボディ保持フレーム２４との連結は、一例として、貫通孔を介したボルト固定を挙げることができる。このような構成とすることで、ボルト２８の引き抜きにより、一方のトルク受け部１６は、連結部２０との締結部２０ａを基点として、枠状を解放する方向へと回動させることが可能となる。

キャリパボディ３０は、シリンダ部３２と爪部３６、およびブリッジ部３４を基本として構成されている。シリンダ部３２は、ブレーキパッド４６をロータの摺動面へ押し付ける軸力を生じさせる要素である。シリンダ部３２の内部には、図示しないピストンや、押圧力を生じさせるばね、および押圧力を解除するためのカム機構が配置されており、カム機構を稼働させるための回転軸３８を外部に突出させている。また、シリンダ部３２には、サポート１２のボディ保持フレーム２４の保持部２６に締結するための保持部３２ａが設けられている。

爪部３６は、ロータを介してシリンダ部３２に対向して配置される反力受けである。爪部３６には、ロータとブレーキパッド４６との隙間を調整するアジャスタ機構３６ａを介して、ブレーキパッド４６が配置されている。

ブリッジ部３４は、ロータを介して対向配置されているシリンダ部３２と爪部３６とを連結する要素である。本実施形態に係るブリッジ部３４は、図２に示すように、ロータとボディ保持フレーム２４との間に配置されるように構成されている。このような配置構成とすることで、軸力を生じさせるシリンダ部３２からブリッジ部３４までの距離（ロータ半径方向の距離）が近くなる。このため、軸力の発生に伴ってブリッジ部３４に負荷されるシリンダ部３２と爪部３６とを拡開させる方向の力を抑制することができる。よって、ブリッジ部３４の肉厚を薄くした場合であっても必要十分な強度を保つことが可能となり、キャリパボディ３０の小型、軽量化を図ることができる。

アクチュエータ４０は、シリンダ部３２から突出したカム機構の回転軸３８を回動させるための要素である。図１、図２等に示す形態のアクチュエータ４０は、エアチャンバである。エアチャンバは、直動するロッド４２を備えており、ロッド４２と回転軸３８とをカムレバー４４により連結することで、エアチャンバによる直線運動を、回転軸３８に対して回転運動として与えることが可能となる。

このような構成のディスクブレーキ装置１０では、サポート１２におけるボディ保持フレーム２４と、パッド保持フレーム１４における一方のトルク受け部１６とを締結しているボルト２８を外すことで、一方のトルク受け部１６を連結部２０との締結部２０ａを基点として回動させることができる。これにより、枠状に形成されたサポート１２に解放部を形成することができる。

解放部は、サポート１２において制動トルクが付与される方向（制動力接線方向）に形成される（図５参照）。このため、ブレーキパッド４６は、シリンダ部３２側、爪部３６側共に、制動力接線方向へ引き抜くことが可能となる。なお、当然に、ブレーキパッド４６を組み付ける際にも、解放部を介してブレーキパッド４６を挿入することができる。

このように、本実施形態に係るディスクブレーキ装置１０によれば、ブレーキパッド４６を交換する際、あるいはブレーキパッド４６の減り具合を確認する際に、重量物であるキャリパボディ３０を外す必要が無くなる。このため、労力を削減することができるのはもちろん、ブレーキパッド４６の交換、確認作業を安全かつ迅速に行うことが可能となる。

また、上記実施形態では、一方のトルク受け部１６は、パッド保持フレーム１４の連結部２０との締結部２０ａを基点として回動する旨記載した。しかしながら、一方のトルク受け部１６は、図６に示すように、連結部２０との締結部２０ａを解除し、ボディ保持フレーム２４との締結部（ボルト２８による締結部）を基点として回動させるようにしても良い。

また、図７に示すように、一方のトルク受け部１６を取り外す構成としても良い。この場合、図７に示すように、一方のトルク受け部１６における連結部２０、ボディ保持フレーム２４双方への締結を制動力接線方向からのボルト締めによるものとすることもできる。なお、このような締結方式を採用した場合、締結後に、隣接する締結部に配されたボルト２８のボルト頭に設けた貫通孔２８ａにワイヤ（不図示）などを通して締結することで、ボルト２８の回り止めを図ることができる。

このように、一方のトルク受け部１６の回動方向を変えた場合、一方のトルク受け部１６を取り外す場合など、いずれの構成を採用した場合であっても、ブレーキパッド４６の交換、確認作業において、キャリパボディ３０を外す必要性は無く、安全、迅速な作業を実現することが可能となるからである。

また、上記実施形態では、ディスクブレーキ装置１０を小型、軽量化するために、キャリパボディ３０を構成するブリッジ部３４をロータとボディ保持フレーム２４との間に配置する旨記載した。しかしながら、ブリッジ部３４は、図８に示すようにボディ保持フレーム２４の外周側に配置される構成であっても良い。

また、上記実施形態に係るディスクブレーキ装置１０は、アクチュエータ４０稼働時に制動を解除するネガティブタイプのディスクブレーキ装置を例に挙げているが、稼働時に制動をかける、ポジティブタイプのディスクブレーキ装置であっても、本発明を適用することができる。また、実施形態に係るディスクブレーキ装置では、制動を解除する機構として、カム機構とエアチャンバを用いているが、これらを廃して、油圧により作動する構成としても良い。

なお、上記実施形態では、パッド保持フレーム１４とボディ保持フレーム２４とは別部材により構成されているように示したが、両者は、単一部材により構成しても良い。両者を一体とするか別体とするかは、本発明の効果に特段の影響を与えるものでは無いからである。

１０………ディスクブレーキ装置、１２………サポート、１４………パッド保持フレーム、１６………一方のトルク受け部、１８………他方のトルク受け部、２０………連結部、２０ａ………締結部、２２………ベース、２４………ボディ保持フレーム、２６………保持部、２８………ボルト、３０………キャリパボディ、３２………シリンダ部、３２ａ………保持部、３４………ブリッジ部、３６………爪部、３６ａ………アジャスタ機構、３８………回転軸、４０………アクチュエータ、４２………ロッド、４４………カムレバー、４６………ブレーキパッド。

Claims (5)

1. 制動力接線方向に対を成して設けられるトルク受け部と、対を成す前記トルク受け部を連結する連結部とをロータの軸方向両側面にそれぞれ設けて構成されて、ブレーキパッドを保持すると共に、一部にキャリパボディを保持することも可能とするサポートを備え、
   前記サポートは、対を成す前記トルク受け部の少なくとも一方を分割可能な構造とし、
   前記トルク受け部を分割することで、前記サポートに、前記ブレーキパッドを前記制動力接線方向へ抜き差し可能な解放部を構成することを特徴とするディスクブレーキ装置。
2. 前記サポートは、前記対を成すトルク受け部と前記連結部とを備えて前記ブレーキパッドを保持するパッド保持フレームと、
   前記ロータの外周側に配置されて前記対を成すトルク受け部と連結されると共に、前記キャリパボディを保持するボディ保持フレームとを枠状に配置して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ装置。
3. 分割可能な前記トルク受け部は、前記連結部との締結端部、または前記ボディ保持フレームとの締結端部のいずれか一端に回動可能な軸支部を設けると共に、いずれか他端に締結部を設けることを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキ装置。
4. 前記キャリパボディは、前記ロータを介して配置されるシリンダ部と爪部を、ブリッジ部により連結する構成とし、
   前記ブリッジ部は、前記ボディ保持フレームよりも内周側に配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載のディスクブレーキ装置。
5. 前記キャリパボディは、前記ロータを介して配置されるシリンダ部と爪部を、ブリッジ部により連結する構成とし、
   前記ブリッジ部は、前記ボディ保持フレームよりも外周側に配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載のディスクブレーキ装置。

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