JPS60511Y2 - デイスクブレ−キにおけるキヤリパリトラクト機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はキャリパ浮動形のディスクブレーキにおいてブ
レーキ解除時にキャリパを積極的に復帰、すなわち後退
させる機構、さらに詳しくは、パッドが摩耗するにつれ
てその基準位置を変えながらキャリパをその基準位置ま
で後退させるリトラクト機構に関するものである。

キャリパ浮動形のディスクブレーキにおいては、一般に
ディスクロータの両側に配設されたパッドのうち、一方
のパッドは、キャリパのシリンダ部に滑合させられたピ
ストンによってデイスクロータの一側面に押圧され、他
方のパッドはその反作用でキャリパが車両に固定された
トルク部材に対して移動することにより、キャリパ爪部
によってディスクロータの他側面に押圧されるようにな
っている。

その結果、両パッドがディスクロータの両面に押圧され
その回転を抑制するのであるが、ブレーキ解除時には、
この回転抑制力ができる限り完全に解除されることが望
ましい。

そのために、従来からピストンとシリンダとの間に、ブ
レーキ解除時にピストンをシリンダに対して原位置に復
帰させるためのリトラクト機構を設けることが行なわれ
てきた。

しかし、ピストンがリトラクト機構によって原位置まて
後退させられても、キャリパ自体はリトラクト機構を備
えていないため、キャリパ爪部は積極的にディスクロー
タから離隔させられることがなく、また、キャリパのシ
リンダ部の重量が大きいため、ディスクロータとキャリ
パ爪部側のパッド（アウタパッド）との間にはある程度
の回転抑制力が残存し、アウタパッド側においては大な
り小なりの引きずりが発生していたのが実状であった。

すなわち、ブレーキ解除時において、キャリパの爪部側
のパッド（アウタパッド）とディスクロータとの間に適
当なりリアランスを生せしめる位置までキャリパが充分
に戻されないのである。

特に、キャリパ、摩擦パッド等のブレーキ構成部材の弾
性変形が無視できない程大きい場合には、ブレーキ作動
時においてキャリパのシリンダ部がディスクロータから
離隔する方向に上記弾性変形量に応じて移動させられる
ので、ブレーキ解除時において前記引きずりが顕著とな
る。

斯る引きずりは、単にアウタパッドの摩耗を促進するの
みならず、車両の走行抵抗を増大させて燃料消費率を悪
化させていたのである。

本考案はこのような事情を背景として、キャリパを積極
的にリトラクトさせてアウタパッド側の引きずりを防止
することを目的としてなされたものである。

この目的を遠戚するために、本考案においては、キャリ
パとトルク部材との間に、前記トルク部材に前記キャリ
パの移動方向に平行に立設されてキャリパのシリンダ部
側を移動可能に支持し、一部にリード角の大きな雄ネジ
部が形成されたネジ部材と、このネジ部材に螺合された
スリーブナツトと、このスリーブナツトに嵌装され、通
常はその保持力によってスリーブナツトが回転すること
を阻止するとともに、このスリーブナツトに所定の回転
力が加えられる時にはスリーブナツトが回転することを
許容するクラッチスプリングと、前記キャリパのシリン
ダ部側と前記スリーブナツトの一端との間に配設され、
そのキャリパのシリンダ部側に前記ディスクロータに接
近する方向の付勢力を付与しつつ、該付勢力に抗してそ
のキャリパのシリンダ部側が移動することを許容すると
ともに、ブレーキ作動時においてそのシリンダ部側の前
記ディスクロータから離隔する方向の移動量が一定値以
上となった時には、前記スリーブナツトに前記クラッチ
スプリングの保持力に打ち勝ち得る回転力を発生させる
に充分な軸方向力を伝える押圧手段と、前記キャリパの
シリンダ部側に固設されるとともに通常は前記スリーブ
ナツトの他端に当接させられ、前記爪部が前記ディスク
ロータから離隔する方向における前記キャリパの移動量
を一定量に規制する規制手段とを備えたリトラクト機構
を設けたのである。

この結果、ブレーキ作動時には前記押圧手段によってキ
ャリパのシリンダ部側がディスクａ〜りから離隔する方
向へ移動することが許容され、ブレーキ解除時にはその
押圧手段の付勢力に従って前記規制手段によって規制さ
れるまで上記シリンダ部側がディスクロータに接近する
方向に移動させられる。

このため、たとえキャリパ等のブレーキ構成部材の弾性
変形に応じてキャリパのシリンダ部側移動量が大きくな
っても、上記規制手段によって決められる位置まで確実
にキャリパが移動させられて、アウタパッドとディスク
ロータとのクリアランスが適当に保持され、アウタパッ
ドの引きずりが解消されるのである。

また、ブレーキの使用に伴ってアウタパッドの摩耗が生
ずるが、斯る摩耗が生じてもアウタパッド（キャリパ爪
部側のパッド）とディスクロータとのクリアランスが維
持されるすなわち、アウタパッドの摩耗に伴って、ブレ
ーキ作動時におけるキャリパのシリンダ部側の移動量が
大きくなって、前記押圧手段を介して前記スリーブナツ
トに伝達される軸方向力が大きくなると、そのスリーブ
ナツトが前記クラッチスプリングとの摩擦力に抗して回
転させられるので、スリーブナツトに当接することによ
って前記シリンダ部側のディスクロータに接近する方向
の移動量を規制する前記規制手段の規制位置がディスク
ロータから離隔させられる。

このため、ブレーキ解除時には、キャリパの爪部側のパ
ッドの摩耗に拘らずそのパッド側のブレーキクリアラン
スが所定の値に確保される位置まで復帰させられ、換言
すれば、パッドの摩耗とともにキャリパの復帰位置であ
る基準位置を変更しながら、キャリパが復帰させられる
ので、そのパッドのディスクロータに対する引きずりが
防止される。

従って、通常キャリパに設けられたピストンにはゴム製
シールリング等のリトラクト機構が設けられているので
、ディスクロータの両側に配設されたパッドの引きずり
が防止され、パッドの寿命が長くされるとともに車両の
燃料消費率が改善される効果が得られるのである。

以下、本考案の一実施例を示す図面に基づき更に詳述す
る。

この実施例は、キャリパがトルク部材との間に配設され
たスライドピン上を摺動する、いわゆるピンスライド式
のディスクブレーキに本考案を適用したものである。

第１図において１は車輪と共に回転させられるディスク
ロータであり、ディスクロータ１の両側にはパッド２，
３が配設されている。

二枚のパッド２，３のうち、図中左側のパッド（インナ
パッド）２は、キャリパ４のシリンダ部５に滑合させら
れたピストン６がブレーキ操作時に加えられる制動液圧
によって図中右方向へ移動させられることにより、ディ
スクロータ１の一方の側面（図中左側）ｌａに押圧され
る。

また右側のパッド（アウタパッド）３は、インナパッド
２がディスクロータ１に押圧された反作用によってキャ
リパ４が、先端部をトルク部材７に螺合されたネジ部材
８に固定されたスリーブ１７に案内されつつ図中左方向
に移動することにより、キャリパ爪部９によって他方の
側面（図中右側）ｌｂに押圧される。

またピストン６とシリンダ部５との間には、ブレーキ解
除時にピストン６を原位置に復帰させる作用を有するピ
ストンシール１０が設けられている。

上記ネジ部材８は先端部をトルク部材７に螺合されると
ともに、中間部にはリード角の大きな雄ネジ部（五条ネ
ジ）１１が形成されており、この実施例においてはネジ
部材８とスリーブ１７とでスライドピン２３をｇ或して
いる。

雄ネジ部１１にはフランジ部１２ａを有するスリーブナ
ツト１２が螺合されており、スリーブナツト１２の外周
にはクラッチスプリング１３が嵌装されている。

クラッチスプリング１３は、キャリパ４にネジ止めさせ
られたプレート１４に一端を係止させられてスリーブナ
ツト１２の外周に強く巻き付けられており、通常はその
保持力（摩擦力）によってスリーブナツト１２の回転を
阻止しているが、スリーブナツト１２が所定の回転力で
回転させられる時には僅かに緩んでスリーブナツト１２
がこの方向に回転するのを許容する。

しかし、スリーブナツト１２が所定の角度だけ回転させ
られた後は、・、再びスリーブナツト１２がそれ以上回
転することを阻止する状態となる。

また、スライドピン２３上のスリーブナツト１２とキャ
リパ４との間には、スラスト玉軸受１５及び押圧手段と
しての皿バネ（三枚）１６が配設されている。

皿バネ１６は、そのセット荷重Ｆ２が、スリーブナツト
１２にクラッチスプリング１３の上記保持力に打ち勝つ
回転力を発生させるに十分な軸方向力Ｆ１よりも小さく
選定されており、通常はキャリパ４をその爪部９がディ
スクロータ１から離隔する方向に付勢している。

しかしキャリパ４がこの皿バネ１６の付勢力に打ち勝っ
て図中左方向に一定量６′を超えてＳだけ移動した時に
は、スラスト玉軸受１５を介してスリーブナツトの右端
面１２ｂに加えられる荷重Ｆ２＋ｋＳ（ｋは皿バネ１６
のバネ定数）が前記軸方向力Ｆ□より大きくなるように
バネ定数ｋが決められている。

また、通常はキャリパ４にネジ止めされたプレート１４
がスリーブナツト１２の皿バネ１６によって押圧される
のとは反対側（図中左側）の端面１２ｃに当接させられ
ており、このプレート１４はキャリパ爪部９がディスク
ロータ１から離隔する方向におけるキャリパ４の移動量
を一定量に規制する規制手段となっている。

なお、図中１８はカラー１９，２０はブーツである。

次に、このリトラクト機構３０の作動を説明する。

ブレーキ操作によってピストン６が右方向に前進させら
れインナパッド２をディスクロータ１の左側面１ａに押
圧すると、その反作用にょってキャリパ４は皿バネ１６
を圧縮しながら移動し、爪部９によってアウタパッド３
をディスクロータ１の右側面１ｂに押圧する。

この時プレート１４はスリーブナツト左端部１２ｃから
離隔させられ、且つ皿バネ１６がスリーブナツト右端面
１２ｂを押圧する力は次第に増大するが、キャリパ４の
移動量Ｓが一定値Ｓ′以下（パッド２，３の摩耗がない
）であれは゛、Ｆ２＋ｋＳがスリーブナツト１２にクラ
ッチスプリング１３の保持力に打ち勝つ回転力を発生さ
せるに十分な軸方向力Ｆ□よりも小さいため、スリーブ
ナツト１２は回転させられない。

ブレーキが解除されると、ピストン６はピストンシール
１０の作用によって左方向へ後退させられて原位置に復
帰させられる。

こうしてインナパッド２がディスクロータ１から離隔さ
せられ、キャリパ４を左方向に摺動させた力が除かれる
と、キャリパ４は皿バネ１６の作用によって右方向へ摺
動させられる。

この時プレート１４がスリーブナツト１２の左端面１２
ｃに当接することによってキャリパ４の後退位置が規制
される。

このようにキャリパ４は、ブレーキが解除された時には
、リトラクト機構３０によって積極的に原位置まで後退
させられ、その結果アウタパッド３側のブレーキクリア
ランスが所定の値とされて、キャリパ爪部９がアウタパ
ッド３を押圧する力が完全に除かれるため、アウタパッ
ド３とディスクロータ１との間に回転抑制力が残存して
アウタパッド３側で引きずりが発生するようなことは全
くなくなるのである。

以上はブレーキが通常通り操作され、パッド２．３の摩
耗がない場合の説明であるが、このリトラクト機構３０
によれば、パッド２，３が摩耗する場合においても、キ
ャリパ４はブレーキ解除後には一定量すつ確実にその復
帰位置である基準位置が変更させられる。

すなわち、パッド２，３が摩耗してブレーキ操作時にお
けるキャリパ４の摺動量Ｓが増加し、前記（Ｆ２＋ｋＳ
）がＦｌよりも大きくなった時スリーブナツト１２は回
転させられてネジ部材８上を左方向に移動する。

その結果、Ｆ２＋ｋＳがＦ□と等しくなった時スリーブ
ナツト１２は再びクラッチスプリング１３によって回転
を阻止され、その位置に停止する。

すなわち、スリーブナツト１２はアウタパッド３の摩耗
量に相当するだけ移動させられるのであり、ブレーキが
解除されると、キャリパ４は皿バネ１６の作用によって
プレート１４が移動後のスリーブナツト１２の左端面１
２ｃに当接するまで右方向に移動させられるのである。

こうしてキャリパ爪部９はアウタパッド３の摩耗量分だ
けディスクロータ１に接近させられ、アウタパッド３側
には所定の値のブレーキクリアランスが確保されるので
、アウタパッド３のディスクロータ１に対する引きずり
が確実に防止させるのである。

また、本実施例では、ネジ部材８がトルク部材７に立設
されて、キャリパ４がリトラクト機構を内蔵する構成と
なっており、ディスクブレーキ全体がコンパクトとなる
利点もある。

次に本考案の別の実施例について説明する。

この実施例は、上記例においては皿バネ１６によって構
成されていた押圧手段が、上記例とは異なる。

すなわち、キャリパ４にはスラスト玉軸受１５と相対す
る突部４′が形成されており、この突部４′の外周に圧
縮バネ２２が嵌装されている。

通常はこの突部４′とスラスト玉軸受１５との間には所
定の間隙が保たれており、パッド２゜３が摩耗しない間
はキャリパ４が摺動させられても突部４′はこの軸受１
５には押圧されない。

キャリパ４はブレーキが解除されると圧縮バネ２２の作
用によって原位置に復帰させられる。

パッド２，３が摩耗してブレーキ操作時におけるキャリ
パ４の摺動量Ｓが一定値Ｓ′を超えた時には、突部４′
がスラスト軸受１５を介してスリーブナツト１２の右端
面１２ｂを押圧することとなり、圧縮バネ２２及び突部
４′が押圧手段を構成しているのである。

これによりスリーブナツト１２はネジ部材８上を左方向
に移動させられることは上記例と同様である。

この実施例においては、圧縮バネ２２のセット荷重Ｆ′
２及びバネ定数に′は、ブレーキ解除後キャリパ４を復
帰させることのみを考慮して決定すれば良く、また突部
４′とスラスト玉軸受１５との間隙はキャリパ４の摺動
量のみを考慮して決定すれば良いのであり、設計が容易
となる利点が生ずる。

尚、上記各実施例においては、ネジ部材８はトルク部材
７に立設されてキャリパ４がリトラクト機構３０を内蔵
する構成となっており、このようにすることがディスク
ブレーキ全体をコンパクト化する上で望ましいが、ネジ
部材８をキャリパ４に立設することも可能である。

この場合にはトルク部材７がリトラクト機構３０を内蔵
することとなる。

またキャリパ４の後退位置を規制する規制手段は、キ１
リパ４そのものの一部とすることもできる。

また、本考案に係るキャリパリトラクト機構３０．３０
’は、ピンスライド式以外のディスクブレーキに装備す
ることもでき、要するにキャリパがトルク部材に対して
摺動することによってアウタパッドがディスクロータに
押圧される、いわゆるキャリパ浮動形のディスクブレー
キに対して広範に適用し得るものであり、いずれの場合
にもキャリパはブレーキが解除された後には積極的に後
退させられるため、アウタパッド側において回転抑制力
が残存して引きずりが発生する不具合が良好に解除され
る効果が生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案をピンスライド式のディスクブレーキに
適用した場合の一実施例を示す縦断面図、第２図は本考
案の別の実施例を示す縦断面図である。 １：ディスクロータ、２，３：パッド、４：キャリパ、
４′：突部、５ニジリンダ部、６：ピストン、７：トル
ク部材、８：ネジ部材、９：キャリパ爪部、１０：ピス
トンシール、１１：雄ネジ部、１２ニスリーブナツト、
１２ａ：フランジ部、１２ ｂｖ １２ ｃ ”端面
、１３：クラッチスプリング、１４ニブレート、１５ニ
スラスト玉軸受、１６：皿バネ、１７：スリーブ、１８
：カラ−１９，２０：ブーツ、２２：圧縮バネ、２３ニ
スライドピン、３０，３０’：キャリパリトラクト機構
。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ディスクロータの両側に配設されたパッドの一方をキャ
   リパのシリンダ部に滑合されたピストンの作用によって
   前記ディスクロータに押圧するとともに、その反作用て
   前記キャリパがトルク部材に対して移動することにより
   、キャリパ爪部が他方のパッドを前記ディスクロータに
   押圧するキャリパ浮動形のディスクブレーキにおいて、
   前記キャリパのシリンダ部側と前記トルク部材との間に
   設けられ、ブレーキ解除時には前記他方のパッド側のブ
   レーキクリアランスが所定の値に確保される位置まて前
   記キャリパを復帰させ、該他方のパッドの前記ディスク
   ロータに対する引きずりを防止するキャリハリトラクト
   機構てあって、前記トルク部材に前記キャリパの移動方
   向に平行に立設されて該キャリパのシリンダ部側を移動
   可能に支持じ、一部にリード角の大きな雄ネジ部が形成
   されたネジ部材と、 雄ネジ部材の雄ネジ部に螺合されたスリーブナツトと、 該スリーブナツトに嵌装され、通常は該スリーブナツト
   が回転することを阻止するとともに、該スリーブナツト
   に、所定の回転力が加えられる時には該スリーブナツト
   が回転することを許容するクラッチスプリングと、 前記キャリパのシリンダ部側と前記スリーブナツトの一
   端との間に配設され、該キャリパのシリンダ部側に前記
   ディスクロータに接近する方向の付勢力を付与しっつ、
   該付勢力に抗して該キャリパのシリンダ部側が移動する
   ことを許容するとともに、ブレーキ作動時において該シ
   リンダ部側の前記ディスクロータから離隔する方向の移
   動量が一定値以上となった時には、前記スリーブナツト
   に前記クラッチスプリングの保持力に打ち勝ち得る回転
   力を発生させるに充分な軸方向力を伝える押圧手段と、 前記キャリパのシリンダ部側に固設されるとともに通常
   は前記スリーブナツトの他端に当接させられ、前記爪部
   が前記ディスクロータから離隔する方向における該キャ
   リパの移動量を一定量に規制する規制手段と を備えたことを特徴とするディスクブレーキにおけるキ
   ャリパリトラクト機構。