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Patent Searching and Data


Title:
DISC BRAKE DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/123430
Kind Code:
A1
Abstract:
A disc brake device is adapted so that one end of a brake arm is rocked and pressed through a cam mechanism to press a brake pad, which is placed on the other end, to a disc rotor. The brake arm has freedom of movement in all directions and can swing and rock, and the cam mechanism is pivotally moved by an actuator. A circular tube ring is rotatably placed between a housing and a side surface of the brake arm, which side surface is located near the one end of the brake arm and perpendicular to the direction of rock of the brake arm.

Inventors:
MAEHARA TOSHIFUMI
Application Number:
PCT/JP2008/056128
Publication Date:
October 16, 2008
Filing Date:
March 28, 2008
Export Citation:
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Assignee:
AKEBONO BRAKE IND (JP)
MAEHARA TOSHIFUMI
International Classes:
B61H5/00; F16D55/224; F16D65/18
Foreign References:
JP2002235780A2002-08-23
JPS53132666A1978-11-18
Attorney, Agent or Firm:
OGURI, Shohei et al. (7-13 Nishi-Shimbashi 1-chome,Minato-k, Tokyo 03, JP)
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Claims:
 アクチュエータにより軸動するカム機構を介して、全方向に自由度を有して旋回および揺動するブレーキアームの一端部を揺動・押圧して他端部に設置されたブレーキパッドをディスクロータに押圧するように構成されたディスクブレーキ装置において、
 前記ブレーキアームの一端部近傍の揺動方向と直交する側面とハウジングとの間に回転自在に配設された円筒リング、
 を具備するディスクブレーキ装置。
 前記円筒リングの回転軸心は、前記ブレーキアームの揺動軸よりもディスクロータ側寄りに配設される、請求項1に記載のディスクブレーキ装置。
 前記円筒リングの回転軸心は、前記ブレーキアームの揺動軸心に向かう線上に配置される、請求項2に記載のディスクブレーキ装置。
 前記円筒リングの外周面は球面に形成される、請求項1から3のいずれかに記載のディスクブレーキ装置。
 エアチャンバにより作動するカム機構の移動を自動隙間調整機構を介したロッド部材により、ハウジングに支持されて全方向に自由度を有して揺動するブレーキアームを押圧してブレーキパッドを押圧作動させるディスクブレーキ装置において、
 前記カム機構は、カム部とストラットとこれらの両端部を連結する一対の揺動リンクとからなる四辺リンクにて構成され、
 前記揺動リンクに自動隙間調整機構を介してロッド部材が配設される、
 ディスクブレーキ装置。
 前記四辺リンクからなるカム機構が略同一平面上に配置される、請求項5に記載のディスクブレーキ装置。
 前記四辺リンクからなるカム機構における対向する辺が作動状態で互いに略平行になるように配設される、請求項5または6に記載のディスクブレーキ装置。
 前記カム機構において、前記エアチャンバにより作動するカムレバーを揺動中心で保持するガイドブラケットが、軸動する前記カムレバーによりカムガイドを移動可能に保持する、請求項5から7のいずれかに記載のディスクブレーキ装置。
 前記ガイドブラケットにおけるガイド部が長孔から構成される、請求項8に記載のディスクブレーキ装置。
 前記カムレバー、カムガイド、ガイドブラケットからなるカム部がサブアセンブリ化される、請求項5から9のいずれかに記載のディスクブレーキ装置。
 前記カムガイドが所定移動量を超えると前記自動隙間調整機構が作動するように構成される、請求項5から10のいずれかに記載のディスクブレーキ装置。
 前記各揺動リンクが前記ガイドブラケットの両端部に重畳して組み込まれるとともに、前記各揺動リンクに軸支されたアジャストレバーの端部がガイドブラケット内に交差して保護されるとともに、前記カムガイドの所定移動量の超過によりガイドブラケットに規制されて自動隙間調整を開始するように構成される、請求項11に記載のディスクブレーキ装置。
 前記各揺動リンクと前記自動隙間調整機構がサブアセンブリ化される、請求項5から12のいずれかに記載のディスクブレーキ装置。
 前記自動隙間調整機構とロッド部材とが球面ジョイントを介して接続されるとともに、ブレーキアームを貫通する前記ロッド部材が、回止め部材によりブレーキアームに締結される、請求項5から12のいずれかに記載のディスクブレーキ装置。
 エアチャンバにより作動するカム機構の軸動を自動隙間調整機構を介してロッド部材により、ハウジングに支持されて全方向に自由度を有して揺動するブレーキアームを押圧してブレーキパッドを押圧作動させるディスクブレーキ装置において、
 前記エアチャンバおよびカム機構がサブアセンブリ化され、
 前記ハウジングを上下二分割構成としてこれらの間に前記エアチャンバおよびカム機構が配設される、
 ディスクブレーキ装置。
 前記カム機構が直線上に配列される、請求項15に記載のディスクブレーキ装置。
 前記エアチャンバが、直線状に対向配列された主ブレーキ用とパーキング用から構成される、請求項15または16に記載のディスクブレーキ装置。
 前記上下二分割構成のハウジングの一方が軽量の軽合金等素材にて構成される、請求項15から17のいずれかに記載のディスクブレーキ装置。
 エアチャンバにより作動するカム機構の軸動を自動隙間調整機構を介してロッド部材により、ハウジングに支持されて全方向に自由度を有して揺動するブレーキアームを押圧してブレーキパッドを押圧作動させるディスクブレーキ装置において、
 前記ハウジングに対するブレーキアームの初期位置を保持するためにハウジングおよびブレーキアームの側面に当接する平板状の板ばねが、前記ブレーキアームのハウジングに対するアームシャフトに装着される、
 ディスクブレーキ装置。
 前記板ばねは、前記ハウジングに対するブレーキアームのアームシャフトの固定用ナットによって固定される、請求項19に記載のディスクブレーキ装置。
Description:
ディスクブレーキ装置

 本発明は、アクチュエータにより軸動す カム機構を介して、全方向に自由度を有し 旋回および揺動するブレーキアームの一端 を揺動・押圧して他端部に設置されたブレ キパッドをディスクロータに押圧するよう 構成されたディスクブレーキ装置に関する

 また、本発明は、エアチャンバにより作 するカム機構の移動を自動隙間調整機構を したロッド部材により、ハウジングに支持 れて全方向に自由度を有して揺動するブレ キアームを押圧してブレーキパッドを押圧 動させるディスクブレーキ装置に関する。

 車両において使用されるディスクブレーキ 置にあって、特に鉄道車両用のエアーディ クブレーキでは、ブレーキが取り付けられ ばね上とディスクロータが取り付けられる ね下との相対移動が大きいことから、これ 対応できる機構が要求され、一般的には大 な相対移動に容易に適応できるリンクの連 による梃子式のブレーキが知られている(例 えば下記特許文献1~3参照)。

特表平10-505038号公報(請求項1参照)

DE19514463号公報

特開2006-315422号公報(要約書参照)

 前記特許文献について、特許文献1と特許 文献2とは技術的に類似し、共通の技術的部 を従来例1として提示説明し、特許文献2に特 有の技術的部分は後述する。該従来例1とし 図24に示した特許文献1に開示された、特に ール車両のディスクブレーキのためのブレ キキャリパユニットは、ほぼ平行に並んで びる2つのキャリパレバー1101、1102が設けら ており、これらキャリパレバー1101、1102の、 ディスクブレーキを緊締するための一方の端 部に、ブレーキディスク1105に圧着可能なブ ーキパッド1103、1104が枢着されており、両キ ャリパブレーキの他方の端部および中央領域 が互いにもしくはケーシング1108に旋回可能 連結されており、連結装置内にはブレーキ 発生器と調整装置1106とが組み込まれ、連結 所のうちの少なくとも一方が、ブレーキ力 生器によって緊締方向に操作可能な偏心体 動装置1111として形成されており、他方の連 結個所が回転軸受け1122として形成されたも である。

 また、従来例2として図25(A)~図25(D)に示し 特許文献3に開示された鉄道車両用ディスク ブレーキ装置は、ディスクDを挟圧するとこ のブレーキパッドを取着したブレーキヘッ 1207、1207がそれぞれ取り付けられた2つのキ リパレバー1206、1206と、進出方向または退避 方向の少なくともいずれか一方へ駆動される 可動ロッド1215を備えるアクチュエータ1214と 備え、また、このディスクブレーキ装置1201 には、可動ロッド1215に枢結される回転伝達 ーム1216と、この回転伝達アーム1216に係合す る伸縮軸1210を備える。アクチュエータ1214の 出に伴う回転伝達アーム1216の押出し回転に より、ネジ機構によってネジ体1213が外方へ し出されて、キャリパレバー1206、1206を支持 ピン1205の回りにて揺動させ、ブレーキヘッ 1207、1207がディスクDを挟圧して、ブレーキ 作が行われる。ブレーキパッドが摩耗する 、回転伝達アーム1216の超過ストロークによ 、基体に固定された隙間調整棒1221にカム板 1219の切欠部1220の端部が接触して、ウォーム ヤ1217が回転し、隙間調整ギヤ1218が回転し 自動隙間調整がなされる。

 これらの構成によって、前記図24に開示 れた第1従来例のものでは、ブレーキ力発生 によって緊締方向に操作可能な偏心体伝動 置1111を採用した、改良されたブレーキキャ リパユニットの採用によって、小さな所要ス ペースかつ小さな重量で、コンパクトな構造 と高い伝達比を可能にするとともに、簡素な 構造が実現されることとなった。また、前記 図25(A)~図25(D)に開示された第2従来例のもので は、可動ロッド1215の進出動作は、回転伝達 ーム1216を介して伸縮軸1210の伸張動作に変換 され、かつ、その力を増力されてキャリパレ バー1206、1206に伝達されることなった。しか 、増力変換機構を構成する回転伝達アーム1 216に、カム板1219、切欠部1220、ウォームギヤ1 217、隙間調整ギヤ1218等からなる隙間調整機 が設けられているため、ディスクDとブレー パッドとの隙間を自動調整できる高機能な ィスクブレーキ装置1201のコンパクトな構成 が提供できる。さらに、図24の第1従来例と共 通の技術を有する図26(A)および図26(B)に示し 前記特許文献2に開示された第3従来例のもの は、ケーシング1306に主ブレーキシリンダ1316 加えてパーキングブレーキシリンダ1322を配 設するとともに、これらのシリンダ1316、1322 クランクアーム1314、1319との間にアタッチ ント1324、1323を介在させて、主ブレーキとパ ーキングブレーキとの間のブレーキ力の変換 比率を調整できるように構成したものである 。

 しかしながら、これらの従来例にあって、 記第1従来例のものでは、偏心体伝動装置111 1を採用して、小さな所要スペースかつ小さ 重量で、コンパクトな構造と高い伝達比を 能にするものの、ブレーキシリンダ等のア チュエータや倍力装置である偏心体伝動装 1111はケーシングに予め組み付けられるもの 、ケーシングへの組付けが面倒かつ困難で った。しかも、ケーシングを含めたこれら 装置が、ブレーキ作動時に高熱を発生する レーキディスク1105とブレーキパッド1103、11 04との圧着面に近接して構成されているため 様々な不具合を生じる虞れがあった。しか 、この従来例のものでは、鉄道車両のよう ばね上とばね下との相対移動が大きく、レ ルに追随する車輪のあらゆる方向への動き 対する自由度が要求される機構に対して充 な配慮がなされているとは言い難いもので った。
 また、ブレーキディスク1105にブレーキパッ ド1103、1104が圧着してキャリパレバー(ブレー キアーム)1101、1102が、図8の紙面に直交する 向に連れ回ろうとする旋回力が作用する。 のようなブレーキアームの挙動に対しても 分な配慮がなされているとは言い難いもの あった。
 さらに、ばね上とばね下との間に大きな相 移動が生じた場合には、ばね上側の倍力装 等がばね下側の変位の影響を受け易く、不 合であった。

 また、前記第2従来例のものにあっても、 アクチュエータ1214や倍力装置である回転伝 アーム1216や隙間調整機構が外部に露呈する 、好ましい構造ではないばかりか、ブレー ヘッド1207、1207がディスクDを挟圧する際の レーキアームの挙動に対して、また、ブレ キ動作が行われる場合に、ブレーキヘッド1 207、1207がディスクDとともに連れ回ろうとす 力によって、支持ピン1205を押し倒そうとす る旋回力も作用する。したがって、この第2 来例のものも、ブレーキアームの挙動に対 る充分な配慮がなされているとは言い難い のであった。また、これらの装置が取り付 られている基体(ケーシング)に対する取付形 態についても、アクチュエータ1214や倍力装 が、一対の回転伝達アーム1216の間に位置し いて、分解・保守点検が困難であった。ま 、パーキングブレーキ装置を追加設置する うな事態が生じた場合にもスペースが限ら ており、不可能であった。さらには、前記 1従来例のものと同様に、ばね上とばね下と の間に大きな相対移動が生じた場合にも、ば ね上側の倍力装置等がばね下側の変位の影響 を受け易く、不都合であった。そして、隙間 調整機構の一部が一対の回転伝達アーム1216 間に位置するため、その調整のために車体 部にもぐり込む必要があって面倒であった

 さらに、前記特許文献2に開示された第3 来例のものでは、パーキングブレーキシリ ダ1322が主ブレーキシリンダ1416と同じ側に配 列されている上に、主ブレーキの動作とは比 較的長いシャフト1308の端部側から連動させ いるので、パーキングブレーキシリンダ1322 からのキャリパレバー1301、1302へのブレー 力の伝達が円滑になされない虞れが生じた

 そこで本発明の一以上の実施例は、レー に追随する車輪のあらゆる方向への動きに する自由度を有するブレーキアームの制動 に、ブレーキアームのあらゆる方向への動 を円滑に行えるディスクブレーキ装置を提 する。

 本発明の第1の観点によれば、アクチュエ ータにより軸動するカム機構を介して、全方 向に自由度を有して旋回および揺動するブレ ーキアームの一端部を揺動・押圧して他端部 に設置されたブレーキパッドをディスクロー タに押圧するように構成されたディスクブレ ーキ装置において、前記ブレーキアームの一 端部近傍の揺動方向と直交する側面とハウジ ングとの間に円筒リングが回転自在に配設さ れる。このため、制動時に制動摩擦力により 旋回力を受けつつブレーキアームが制動トル クにより制動方向に移動する際に、円滑に移 動できて効率ロスが低減される。

 本発明の第2の観点によれば、前記円筒リ ングの回転軸心を前記ブレーキアームの揺動 軸よりもディスクロータ側寄りに配設しても よい。この場合は、ブレーキアームがディス クロータと接触する制動時に、アームシャフ トに関してディスクロータと反対側に位置す るブレーキアームの一端部に配設された円筒 リング部が大きく傾斜することがないので、 ディスクロータの接触部にて発生する旋回力 に対して前記ブレーキアームの一端部にて腕 の長さを最小限として対抗することができる ので、ディスクロータと接触する回転入口側 で高い面圧になろうとする反力を効果的に発 生させ、通常発生する入口側摩耗の増加を抑 制することができる。

 本発明の第3の観点によれば、前記円筒リ ングの回転軸心を前記ブレーキアームの揺動 軸心に向かう線上に配置してもよい。この場 合は、ブレーキアームがディスクロータと接 触する制動時に、ブレーキアームの一端部に 配設された円筒リング部が殆ど腕の長さを発 生させることなく、より効果的にディスクロ ータと接触する回転入口側で高い面圧になろ うとする反力を発生させ、入口側摩耗の増加 をさらに抑制することができる。

 本発明の第4の観点によれば、前記円筒リ ングの外周面が球面に形成されてもよい。こ の場合は、ブレーキアームとハウジングとの 間が点接触となり、ブレーキアームがあらゆ る方向に対して円滑に移動できて効率ロスが さらに低減される。

 また、本発明の一以上の実施例は、ばね とばね下間に相対変位が生じても、ばね上 の倍力装置等がばね下側の変位の影響を受 にくくでき、カム機構および自動隙間調整 構の嵩を低くしつつ、全方向の自由度を確 したブレーキアームへの出力をも増大でき 外部から簡便に自動隙間調整機構を調整で て組付け性に優れたディスクブレーキ装置 提供する。

 本発明の第5の観点によれば、エアチャン バにより作動するカム機構の移動を自動隙間 調整機構を介したロッド部材により、ハウジ ングに支持されて全方向に自由度を有して揺 動するブレーキアームを押圧してブレーキパ ッドを押圧作動させるディスクブレーキ装置 において、前記カム機構は、カム部とストラ ットとこれらの両端部を連結する一対の揺動 リンクとからなる四辺リンクにて構成され、 前記揺動リンクに自動隙間調整機構を介して ロッド部材が配設される。このため、ブレー キアーム部のみが全方向に自由度を有して揺 動するように構成できるものでありながら、 ばね上とばね下間に相対変位が生じても揺動 リンクが変位を吸収して、ばね上側のカム部 等の倍力装置等がばね下側の変位の影響を受 けにくくでき、全方向の自由度を確保したブ レーキアームへの出力をも増大できる。

 また、本発明の第6の観点によれば、前記 四辺リンクからなるカム機構が水平状で略同 一平面上に配置されてもよい。この場合は、 ユニットとしてハウジング内への組付けが容 易で、カム機構および自動隙間調整機構の嵩 を低くできる。

 さらに、本発明の第7の観点によれば、前 記四辺リンクからなるカム機構における対向 する辺が作動状態で互いに略平行になるよう に配設されてもよい。この場合は、ブレーキ アーム同士の近接する挙動に対して揺動リン クにほぼ直交させてそれらの力を入力するこ とができて、カム部両側を支点とした揺動リ ンクの揺動が円滑となり、ブレーキアーム同 士の近接する挙動も円滑となって、ばね上と ばね下との相対変位に適切に対応できる。

 さらにまた、本発明の第8の観点によれば 、前記カム機構において、前記エアチャンバ により作動するカムレバーを揺動中心で保持 するガイドブラケットが、軸動する前記カム レバーによりカムガイドを移動可能に保持し てもよい。この場合は、ガイドブラケットに 確実に保持された1つのカムレバーの揺動作 によって、カムガイドが互いの反作用によ て反対側に円滑に軸動でき、揺動リンクを して一対のブレーキアームに均等に制動力 伝達することができる。

 また、本発明の第9の観点によれば、前記 ガイドブラケットにおけるガイド部が長孔か ら構成されてもよい。この場合は、カムガイ ドの軸動がガイドブラケットにおける長孔に ガイドされて確実かつ円滑に行われる。

 さらに、本発明の第10の観点によれば、 記カムレバー、カムガイド、ガイドブラケ トからなるカム部がサブアセンブリ化され もよい。この場合は、部品の紛失を伴うこ なく簡便にハウジングに対して組み付ける とが可能となる。

 さらにまた、本発明の第11の観点によれ 、前記カムガイドが所定移動量を超えると 記自動隙間調整機構が作動するように構成 てもよい。この場合は、カム部を自動隙間 整機構の一部として機能させることができ 比較的挙動誤差の少ないカム部に連動させ 隙間調整の精度が向上する。

 また、本発明の第12の観点によれば、前 各揺動リンクが前記ガイドブラケットの両 部に重畳して組み込まれて配設されるとと に、前記各揺動リンクに軸支されたアジャ トレバーの端部がガイドブラケット内に交 して保護されるとともに、前記カムガイド 所定移動量の超過によりガイドブラケット 規制されて自動隙間調整を開始するように 成してもよい。この場合は、自動隙間調整 構におけるアジャストレバーの端部が揺動 ンクとともにガイドブラケットの両端部に って効果的に保護されて妄りに外れること なく、自動隙間調整の開始が静止部に固定 れたガイドブラケットへの当接規制によっ 行われて高精度となる。

 さらに、本発明の第13の観点によれば、 記各揺動リンクと前記自動隙間調整機構が ブアセンブリ化されてもよい。この場合は 部品の脱落を伴うことなく簡便に自動隙間 整機構をカム機構に対して組み付けること 可能となる。

 さらにまた、本発明の第14の観点によれ 、前記自動隙間調整機構とロッド部材とが 面ジョイントを介して接続されるとともに ブレーキアームを貫通する前記ロッド部材 、回止め部材によりブレーキアームに締結 れてもよい。この場合、全方向の自由度を 保したブレーキアームの挙動への追随を可 にするとともに、ブレーキアームの外部か ロッド部材の回止め機能の解除が可能とな ので、ロッド部材を回転させることで、自 隙間調整機構の微調整やロッド部材とブレ キアームの遊嵌孔部との係合を開放して、 レーキパッドの交換等が容易となる。

 また、本発明の一以上の実施例は、間隔 大きなばね上とばね下間にも初期位置への 元が容易で高い全方向の自由度を確保しつ 、アクチュエータや倍力装置および自動隙 調整機構等を外部に露呈することなく設置 きるにも拘わらず、組付け性に優れて保守 検も容易でパーキングブレーキ機構の設置 容易なディスクブレーキ装置を提供する。

 本発明の第15の観点によれば、エアチャ バにより作動するカム機構の軸動を自動隙 調整機構を介してロッド部材により、ハウ ングに支持されて全方向に自由度を有して 動するブレーキアームを押圧してブレーキ ッドを押圧作動させるディスクブレーキ装 において、前記エアチャンバおよびカム機 がサブアセンブリ化され、前記ハウジング 上下二分割構成としてこれらの間に前記エ チャンバおよびカム機構が配設される。こ ため、ブレーキアーム部のみが全方向に自 度を有して揺動するように構成できるもの ありながら、堅固なハウジング部を二分割 てエアチャンバおよびカム機構さらには自 隙間調整機構をサブアセンブリ化して、容 にかつ外部に露呈させることなく組み付け ことを可能にする。

 また、本発明の第16の観点によれば、前 カム機構が直線上に配列されてもよい。こ 場合は、エアチャンバにより作動するカム 構がエアチャンバとともにサブアセンブリ がし易く、カム機構の動作も簡素化されて ウジングへの組み付けも単純化される。

 さらに、本発明の第17の観点によれば、 記エアチャンバが、直線状に対向配列され 主ブレーキ用とパーキング用から構成され もよい。この場合は、追加するパーキング エアチャンバにより動作するカムレバー等 部材を主ブレーキ用のものと兼用させて、 ブレーキ用あるいはパーキング用のエアチ ンバから近接した等距離位置にて均等のブ ーキ力が得られ、動作も円滑にすることが 易となる。

 また、本発明の第18の観点によれば、前 上下二分割構成のハウジングの一方を軽量 軽合金等素材にて構成してもよい。制動時 高温となるディスクロータから離れた位置 ハウジングに、高温を配慮する必要のない 量なアルミ等の軽合金素材を使用すること できる。

 本発明の第19の観点によれば、エアチャ バにより作動するカム機構の軸動を自動隙 調整機構を介してロッド部材により、ハウ ングに支持されて全方向に自由度を有して 動するブレーキアームを押圧してブレーキ ッドを押圧作動させるディスクブレーキ装 において、前記ハウジングに対するブレー アームの初期位置を保持するためにハウジ グおよびブレーキアームの側面に当接する 板状の板ばねが、前記ブレーキアームのハ ジングに対するアームシャフトに装着され 。このため、ブレーキアーム部のみが全方 に自由度を有して低質量部が揺動するよう 構成できるものでありながら、堅固なハウ ング部に支持されたアームシャフトに装着 た平板状の板ばねによって、ブレーキアー の初期位置を確実に保持して、盲動させる とがない。

 また、本発明の第20の観点によれば、前 板ばねを、前記ハウジングに対するブレー アームのアームシャフトの固定用ナットに って固定してもよい。この場合は、アーム ャフトの固定用ナットを板ばねの固定に兼 させて部品の削減を可能にするとともに、 定のための工程も一挙にできる。

 その他の特徴および効果は、実施例の記 および添付のクレームより明白である。

本発明の第1典型的実施例のディスクブ レーキ・アーム装置を示すもので、アームシ ャフトの中心線を含む全体断面図である。 本発明の第1典型的実施例における、上 部ハウジングを取り外した状態のディスクブ レーキ・アーム装置の斜視図である。 本発明の第1典型的実施例における、ロ ッド部材の回止め部の拡大斜視図である。 本発明の第1典型的実施例における、ブ レーキアーム部の全体斜視図である。 本発明の第1典型的実施例における、ブ レーキアーム部の全体分解斜視図である。 本発明の第1典型的実施例における、エ アチャンバおよびカム機構の中心線を含む全 体断面図である。 図7(A)~図7(C)は、本発明の第1典型的実施 例における、ブレーキアーム部の断面図であ る。 本発明の第2典型的実施例のディスクブ レーキ装置を示すもので、上部ハウジングを 取り外してカム機構が露呈した状態のディス クブレーキ装置の全体斜視図である。 本発明の第2典型的実施例の回止め機構 を分解図で示すカム機構の全体斜視図である 。 図10(A)は本発明の第2典型的実施例のカ ム機構の倒立側面図、図10(B)はカム機構の平 図、図10(C)はカム機構の断面図である。 本発明の第2典型的実施例のカム機構 分解斜視図である。 本発明の第2典型的実施例のカム機構 おけるカム部の分解斜視図である。 本発明の第2典型的実施例における、 ム部の中心軸を含む全体断面図である。 本発明の第2典型的実施例における、 ームシャフトの中心軸を含む全体断面図で る。 本発明の第2典型的実施例における、 部ハウジングを取り付けた状態の全体斜視 である。 本発明の第2典型的実施例における、 ィスクブレーキ装置の全体側面図である。 図17(A)は本発明の第3典型的実施例のデ ィスクブレーキ装置の全体斜視図、図17(B)は 部ハウジングにカム機構が配設された状態 斜視図である。 本発明の第3典型的実施例のディスク レーキ装置の全体平面図である。 本発明の第3典型的実施例のディスク レーキ装置のアームシャフト部における全 断面図である。 本発明の第3典型的実施例のディスク レーキ装置のエアチャンバおよびカム機構 中心線上での全体断面図である。 本発明の第3典型的実施例のディスク レーキ装置のパーキング用エアチャンバの いタイプの全体断面図である。 本発明の第3典型的実施例のディスク レーキ装置のパワーユニットを構成するエ チャンバおよびカム機構の断面図である。 本発明の第3典型的実施例のディスク レーキ装置の自動隙間調整機構を含むカム 構の分解斜視図である。 第1従来例のレール車両のディスクブ ーキの説明図である。 図25(A)~図25(D)は、第2従来例の鉄道車両 用ディスクブレーキ装置の説明図である。 図26(A)および図26(B)は、第3従来例のレ ル車両のディスクブレーキの説明図である

符号の説明

1 ハウジング
1A 上部ハウジング
1B 下部ハウジング
1C 締結ボルト
2 ブレーキアーム
2A ブレーキアーム上部
2J 円筒リング
4 カム機構
4T ロッド部材
5 主ブレーキ用エアチャンバ
12 アームシャフト
13 ブレーキシャフト
15 球面ベアリング
17 ブレーキパッド
101 ハウジング
101A 上部ハウジング
101B 下部ハウジング
102 ブレーキアーム
103 ブレーキアーム
104 カム機構
104A カムレバー
104D1 ガイドブラケット
104D2 ガイドブラケット
104E1 揺動リンク
104E2 揺動リンク
104F1 カムガイド
104F2 カムガイド
104M ストラット
104N1 アジャストレバー
104N2 アジャストレバー
104T ロッド部材
105 エアチャンバ
106 カム部
108 自動隙間調整機構
112 アームシャフト
117 ブレーキパッド
201 ハウジング
201A 上部ハウジング
201B 下部ハウジング
201C 締結ボルト
202 ブレーキアーム
203 ブレーキアーム
204 カム機構
204A カムレバー
204N アジャストレバー
204I アジャストギヤ
204H アジャストスクリュ
204M ストッパ
204L アジャストスプリング
204T ロッド部材
205 主ブレーキ用エアチャンバ
206 パーキング用エアチャンバ
209 板ばね
210 固定ナット
212 アームシャフト
217 ブレーキパッド

 以下本発明の典型的実施例を図面に基づ て説明する。

<第1典型的実施例>
 図1~図7(C)は本発明の第1典型的実施例ディス クブレーキ・アーム装置の1つの実施例を示 もので、図1はアームシャフトの中心線を含 全体断面図、図2は上部ハウジングを取り外 した状態のディスクブレーキ・アーム装置の 斜視図、図3はロッド部材の回止め部の拡大 視図、図4はブレーキアーム部の全体斜視図 図5はブレーキアーム部の全体分解斜視図、 図6はエアチャンバおよびカム機構の中心線 含む全体断面図、図7(A)~図7(C)はブレーキア ム部の断面図である。本発明の第1典型的実 例のディスクブレーキ・アーム装置の基本 な構成は、図1に示すように、アクチュエー タ5により軸動するカム機構4を介して、全方 に自由度を有して旋回および揺動するブレ キアーム2の一端部を揺動・押圧して他端部 に設置されたブレーキパッド17をディスクロ タに押圧するように構成されたディスクブ ーキ装置において、前記ブレーキアーム2の 一端部近傍の揺動方向と直交する側面のハウ ジング1Bとの間に円筒リング2J、2Jを回転自在 に配設したことを特徴とする。

 図1はアームシャフトの中心線を含む全体 断面図で、上下二分割構成とされた上部ハウ ジング1Aと下部ハウジング1Bとの間に装着し 配設された主ブレーキ用エアチャンバ5(必要 に応じてパーキング用エアチャンバを対向設 置してもよい)により動力を得る。好適には 気圧等の流体圧(正圧あるいは負圧のいずれ 可能)を動力源とする。図2に示すように、 しくは後述する前記主ブレーキ用エアチャ バ5により作動するカム機構4および自動隙間 調整機構8を介してロッド部材4Tを直線的に進 出(図1の紙面手前方向)させ、下部ハウジング 1Bにアームシャフト12にて支持されて全方向 自由度を有して揺動するブレーキアーム2の 部2Aを押圧してブレーキパッド17にてディス クロータ(図示省略)を挟圧してブレーキ動作 行うように構成されている。

 パワーユニットを構成するブレーキ用チ ンバ5を内部に配設した上部ハウジング1Aと ム機構4を内部に配設した下部ハウジング1B が、締結ボルト1C、1Cにより上下に連結され 、図2に示すように、下端部にブレーキパッ 17がブレーキボルト13により上下に首振り自 (図6も参照)に支持されたブレーキアーム2、 3が、下部ハウジング1Bに対してアームシャフ ト12により軸支されて組み付けられる。側面 で略門型形状のハウジング1Bに対して、ブ ーキアーム2の上部2A、3Aが、自動隙間調整機 構8を介して接続される(球面ジョイント)ロッ ド部材4Tに連結され、その下方の中間部をア ムシャフト12により軸支して取り付けられ 。

 図1に戻り、アームシャフト12とブレーキ ーム2の軸孔との間には隙間を配するととも に、アームシャフト12の中間部とブレーキア ム2の中間部との間には、ブーツ2E、プラグ2 F、スリーブ2I等の各種軸受部材および球面ベ アリング15が配設される。これらの軸受部材 よび球面ベアリング15の介在により、ブレ キアーム2がパワーユニットすなわちハウジ グ1に対して、前後、左右および上下方向の 全方向に自在に僅かの揺動が可能に構成され る。スリーブ2I等が可撓性を有する。符号11 アームシャフト12両端部においてブレーキア ーム2の側面との間に介設されたスラストワ シャを示す。これらにより、ハウジング1に してアームシャフト12にて支持されたブレ キアーム2は、制動方向はもとより、制動時 ディスクロータに押圧されたブレーキパッ との間の摩擦力で生じる旋回方向にも動き る、全方向に自由度を有しての揺動が可能 なる。

 図6はエアチャンバおよびカム機構の中心 線上での全体断面図で、パーキング用エアチ ャンバのないタイプ、もしくはパーキング用 エアチャンバを取り付ける前の状態を示す。 主ブレーキ用エアチャンバ5のロッドの進出 より、クレビスピン5B、5Cにて連結されたリ ク5Aを介してカムレバー4Aをカムピン4B回り 揺動させる。カムレバー4Aの下端のカム部 よりカムベアリング4C1、4C2が相反して拡開 ライドする。これにより、それぞれカムベ リング4C1、4C2を支持したカムガイド4F1、4F2 拡開スライドする。次いで、図2にも示され ように、カムガイド4F1、4F2のそれぞれ連結 れた揺動リンク4E1、4E2を揺動させ、自動隙 調整機構8、ロッド部材4Tを介してブレーキ ーム2、3の上部2A、3Aを外方に押し出す。各 レーキアーム2、3はアームシャフト12を揺動 中心として揺動し、下端部のブレーキパッド 17を図示省略のディスクロータに押し付けて 持してブレーキ動作を行う。自動隙間調整 構8についての説明は省略するが、ブレーキ パッドの摩耗等に起因する前記カムガイド4F1 、4F2の過剰ストロークによって、前記ロッド 部材4T部に介設した螺子部を回動させて、ロ ド部材4Tとの軸方向距離を伸長させて行う うな構成を採用するが、適宜設計し得る。

 図4はブレーキアーム部の全体斜視図、図 5はブレーキアーム部の全体分解斜視図で、 4は下部にブレーキパッド17部がブレーキシ フト13により首振り自在に装着された状態の ブレーキアーム2(ブレーキアーム3も同様の構 造)のみを、図5はブレーキパッド17部を取り した状態をそれぞれ示すものである。図5に 明確なように、ブレーキアーム2の上部2Aに 、ブレーキアーム2の制動時にブレーキアー ム2の上部2Aを揺動方向に押圧するロッド部材 4Tが遊嵌される遊嵌孔部2Hが穿設される。こ 部分の揺動方向と直交する側面のハウジン との間に形成した切欠き部2G、2Gを利用して 円筒リング2J、2Jをロッド2K、2Kにより回転 在に配設したものである。当然ながら円筒 ング2Jの外周面は、ハウジング1Bの対向内側 に接触して回動するようにブレーキアーム2 の側面から突出するように軸支されることは 言うまでもない。支持軸であるロッド2Kと円 リング2Jとの間には軸受2Lが介在される。こ の上部2Aの上面から側面にかけてアングル状 ブラケット2Bが添設されてボルト2Cにより固 定される。図3に拡大して示すように、ブラ ット2Bには、ロッド部材4Tの非円形外周であ 二面幅部25に嵌合する回止めプレート23を介 して回転不能にするための切起し片24、24等 形成される。図4はこのようにして組み立て れた状態を示す。

 このような構成により、制動時に制動摩 力により旋回力を受けつつブレーキアーム2 、3が制動トルクにより制動方向に移動する に、ブレーキアーム2、3の下部ハウジング1B 内側面との摩擦面にて、円筒リング2J、2Jが 回転し、円滑に移動できて効率ロスが低減さ れる。

 図7(A)~図7(C)はブレーキアーム部の断面図 、図7(A)は好ましくない比較例、図7(B)は好 な実施例、図7(C)はさらに好適な変形実施例 それぞれ示す。図7(A)の好ましくない比較例 のものは、円筒リング2Jの回転軸心を前記ブ ーキアーム2の揺動軸であるアームシャフト 12の軸心に関してディスクロータと反対側に 位して配設されているので、ブレーキパッ 17がディスクロータと接触する制動時には 円筒リング2Jの回転軸心は大きく外側(図面 方)に傾斜してしまい、ディスクロータの接 部にて発生する旋回力に対して前記ブレー アーム2の一端部(円筒リング2J近傍)にて腕 長さが大きくなって対抗するので、ディス ロータと接触する回転入口側で高い面圧に ろうとする反力を効果的に発生させること できず、通常発生する入口側摩耗の増加を 制できない。

 次に、図7(B)の好適な実施例では、前記円 筒リング2Jの回転軸心を前記ブレーキアーム2 のアームシャフト12よりもディスクロータ側 変位して配設したもので、これによって、 レーキアーム2がディスクロータと接触する 制動時に、アームシャフト12に関してディス ロータと反対側に位置するブレーキアーム2 の一端部に配設された円筒リング部2Jが大き 外側に傾斜することがないので、ディスク ータの接触部にて発生する旋回力に対して 記ブレーキアーム2の一端部にて腕の長さを 最小限として対抗することができるので、デ ィスクロータと接触する回転入口側で高い面 圧になろうとする反力を効果的に発生させ、 通常発生する入口側摩耗の増加を抑制するこ とができる。

 さらに、図7(C)はさらに好適な変形実施例 で、前記円筒リング2Jの回転軸心を前記ブレ キアーム2の揺動軸であるアームシャフト12 軸心に向かう線上に配置したものである。 れにより、ブレーキアーム2がディスクロー タと接触する制動時に、ブレーキアーム2の 端部に配設された円筒リング2J部が殆ど腕の 長さを発生させることなく、より効果的にデ ィスクロータと接触する回転入口側で高い面 圧になろうとする反力を発生させ、入口側摩 耗の増加をさらに抑制することができる。上 述した図7(B)(C)の好適な実施例では、前記円 リング2Jの外周面が球面に形成される。この ように構成することにより、ブレーキアーム 2とハウジング1Bとの間が点接触となり、ブレ ーキアーム2がハウジング1Bに対してあらゆる 方向に対して円滑に移動できて効率ロスがさ らに低減される。

 以上、本発明の第1典型的実施例について 説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、 ハウジングの二分割形態、およびそれらへの エアチャンバおよびカム機構の装着・配設形 態、パワーユニットのアクチュエータを構成 する主ブレーキ用およびパーキング用のエア チャンバ(正圧型、負圧型のいずれもが採用 能である)の形状、形式(ダイヤフラム型、ピ ストン型)および配設部位、ブレーキアーム 形状(自動隙間調整機構からの出力部である ッド部材との連結のための球面部材等の介 のための端部形状、断面および側面視形状 ついても適宜採用できる)、形式およびハウ ジングへの全方向に自由度を有しての揺動軸 支形態(隙間、球面ベアリング、可撓性のあ スペーサおよびアンカプラグ等の採用等)、 レーキパッドの形状、形式およびブレーキ ームへの軸支形態(上下首振り形態等)、パ ーユニットとしてのエアチャンバからカム バー、自動隙間調整機構、ロッド部材まで サブアセンブリ化するユニット化形態(直線 配列のエアチャンバのロッドとカムレバー が略同一面内に配置されるが、場合によっ はロッドとカムレバーとが同一面からずれ 配設されてもよい)、カム機構の形状、形式 およびそのサブアセンブリ化形態(直線状配 のカムガイドの形状、形式、カムピンの形 、形式、カムベアリングの形状、形式、)、 筒リングの形状、形式および材質、アーム ャフト上部への円筒リングの装着形態、円 リングの回転軸の変位量等、アームシャフ 上部に添設されるブラケットの形状、形式 についても適宜選定できる。実施例に記載 諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限 的に解釈してはならない。

<第2典型的実施例>
 図8~図16は本発明の第2典型的実施例のディ クブレーキ装置を示すもので、図8は上部ハ ジングを取り外してカム機構が露呈した状 のディスクブレーキ装置の全体斜視図、図9 は回止め機構を分解図で示すカム機構の全体 斜視図、図10(A)はカム機構の倒立側面図、図1 0(B)はカム機構の平面図、図10(C)はカム機構の 断面図、図11はカム機構の分解斜視図、図12 カム機構におけるカム部の分解斜視図、図13 はカム部の中心軸を含むディスクブレーキ装 置の全体断面図、図14はアームシャフトの中 軸を含むディスクブレーキ装置の全体断面 、図15は上部ハウジングを取り付けた状態 ディスクブレーキ装置の全体斜視図、図16は ディスクブレーキ装置の全体側面図である。

 本発明の第2典型的実施例のディスクブレ ーキ装置の基本的な構成は、図8に示すよう 、エアチャンバ105(図示省略)により作動する カム機構104の移動を自動隙間調整機構108、108 を介したロッド部材104T1、104T2により、ハウ ング101に支持されて全方向に自由度を有し 揺動するブレーキアーム102、103を押圧して レーキパッドを押圧作動させるディスクブ ーキ装置において、前記カム機構104を、カ 部106とストラット104Mとこれらの両端部を連 する一対の揺動リンク104E1、104E2とからなる 四辺リンクにて構成するとともに、前記揺動 リンク104E1、104E2に自動隙間調整機構108、108 介してロッド部材104T1、104T2を配設したこと 特徴とする。

 本発明の第2典型的実施例のディスクブレ ーキ装置は、図8に示すように、上下二分割 成とされた上部ハウジング101Aと下部ハウジ グ101Bとの間に装着して配設された主ブレー キ用エアチャンバ105により動力を得る。好適 には空気圧等の流体圧(正圧あるいは負圧の ずれも可能)を動力源とする。前記上部ハウ ング101Aと下部ハウジング101Bとが4本の締結 ルト101Cにより接続される。図8に示すよう 、前記主ブレーキ用エアチャンバ105(あるい パーキング用エアチャンバを追加して装備 ることもできる)により揺動するカムレバー 104Aによって、詳しくは後述するカム機構104 よび自動隙間調整機構108、108を介してロッ 部材104T1、104T2を直線的に進出させ、下部ハ ジング101Bにアームシャフト112にて支持され て全方向に自由度を有して揺動するブレーキ アーム102、103の上部を押圧してブレーキパッ ド117、117にてディスクロータ(図示省略)を挟 してブレーキ動作を行う。

 符号109で示されるものは、下部ハウジン 101Bに対するブレーキアーム102、103の初期位 置を保持するための規制部材で、下部ハウジ ング101Bおよびブレーキアーム102、103のほぼ 一となるそれぞれの側面に当接する平板状 板ばね109を、前記ブレーキアーム102、103の 部ハウジング101Bに対する支軸であるアーム ャフト112の両端部に装着して構成した。こ により、ブレーキアーム102、103のみが全方 に自由度を有して低質量部が揺動するよう 構成できるものでありながら、堅固なハウ ング101部に支持されたアームシャフト112に 着した平板状の板ばね109によって、ブレー アーム102、103の初期位置を確実に保持して 盲動させることがない。

 図14はアームシャフトの中心軸を含むデ スクブレーキ装置の全体断面図である。パ ーユニットを構成するブレーキ用チャンバ10 5およびカム機構104を内部に配設した上部ハ ジング101Aと下部ハウジング101Bとが、締結ボ ルト101C、101Cにより上下に連結され、下端部 ブレーキパッド117がブレーキボルト113によ 上下に首振り自在(図15も参照)に支持された ブレーキアーム102が、下部ハウジング101Bに してアームシャフト112により軸支されて組 付けられる。側面視で略門型形状のハウジ グ101に対して、ブレーキアーム102の上部102A 、自動隙間調整機構108を介して接続される( 球面ジョイント)ロッド部材104Tに連結され、 の下方の中間部をアームシャフト112により 支して取り付けられる。

 アームシャフト112の両端部と下部ハウジ グ101Bの側面との間には前述した板ばね109の 両端部がワッシャ111とともに共締めされる。 アームシャフト112とブレーキアーム102の軸孔 との間には隙間を配するとともに、アームシ ャフト112の中間部とブレーキアーム102の中間 部との間には、ブーツ102E、プラグ102F、スリ ブ102I等の各種軸受部材および球面ベアリン グ115が配設される。これらの軸受部材および 球面ベアリング115の介在により、ブレーキア ーム102がパワーユニットすなわちハウジング 101に対して、前後、左右および上下方向の全 方向に自在に僅かの揺動が可能に構成される 。スリーブ102I等が可撓性を有する。

 図13はカム部の中心軸を含むディスクブ ーキ装置の全体断面図である。パーキング エアチャンバのないタイプ、もしくはパー ング用エアチャンバを取り付ける前の全体 面図である。パワーユニットを構成する主 レーキ用エアチャンバ105のロッドの先端の レビスピン105Cにリンク105Aを介してカムレバ ー104Aの先端のクレビスピン105Bが連結される カムレバー104Aの揺動動作がカム機構104を介 してブレーキアーム102、103の上部を押圧して 制動動作を行う。

 図9は回止め機構を分解図で示すカム機構 の全体斜視図である。図9全体で示されるカ 機構104は、カム部106と該カム部106と略平行 対向して配置されたストラット104Mと、これ の両端部を連結する一対の揺動リンク104E1 104E2とからなる四辺リンクにて構成される。 前記揺動リンク104E1、104E2の略中間部に設置 れた自動隙間調整機構108、108を介してロッ 部材104T1、104T2を配設したものである。ロッ 部材104T1、104T2が揺動リンク104E1、104E2の略 間部に設置されているので、詳しくは後述 るカム部106におけるカムガイド104F1、104F2に 達される制動力によって、揺動リンク104E1 104E2の端部がストラット104Mの両端部のリン ピン104J1、104J2を中心に揺動する際に、梃子 原理によってロッド部材104T1、104T2への出力 制動力が増大する。

 自動隙間調整機構108の末端部を構成する ッド部材104T1、104T2における外側端部に形成 された非円形外周部分である二面幅部125は、 ブレーキアーム102、103の上部にて遊嵌孔部か ら外側に貫通され(図8参照)、その二面幅部125 に回止めプレート123の係合孔126(二面幅部125 整合)が嵌合され、ブレーキアーム102、103の 側においてスプリング120にて弾接してスプ ングシート121(二面幅部125に整合する係合孔 127が形成される)およびクリップ122により保 させる。回止めプレート123およびスプリン シート121はブレーキアーム102、103の外側面 回転不能に固定される。これら回止めプレ ト123、クリップ122およびスプリングシート12 1を外部から取り外すことでロッド部材104T1、 104T2の回転を許容できるようにして、自動隙 調整機構108のアジャスタを戻して、ロッド 材104T1、104T2とブレーキアーム102、103の遊嵌 孔部との係合を開放して、ブレーキパッドの 交換等が容易となる。図16には、ブレーキア ム102の外側において、ロッド部材104T1の二 幅部125に嵌合されたスプリングシート121お び回止めプレート123が、ブレーキアーム102 上部102Aに装着されたブラケットの切起し片1 18に当接させて回転不能に構成された状態が 確に示されている。

 以下、図10(A)~図10(C)、図11および図12を参 しつつ、カム部106、自動隙間調整機構108か 構成されるカム機構104について説明する。 発明の特徴である、ブレーキアーム102、103 のみが低質量にて全方向に自由度を有して 動するように構成できるものでありながら ばね上とばね下間に相対変位が生じてもカ 機構104における四辺リンクから構成された 動リンク104E1、104E2がこれらの変位を吸収し て、全方向の自由度を確保したブレーキアー ムへの出力を増大しつつばね上側のカム部106 等の倍力装置等がばね下側の変位の影響を受 けにくくできる。第2典型的実施例のカム機 104は、四辺リンクからなり水平状で略同一 面上に配置される。図8に示したように、ユ ットとして下部ハウジング101B内への組付け が容易で、自動隙間調整機構108を含めて嵩を 低くできる。さらに、四辺リンクからなるカ ム機構104における対向する辺、カム部106とス トラット104M、および揺動リンク104E1、104E2が いに略平行に配設され、ブレーキアーム102 103同士の近接する挙動に対して揺動リンク1 04E1、104E2にほぼ直交させてそれらの力を入力 することができて、カム部106両側を支点とし たストラット103Mを含んだ揺動リンク104E1、104 E2の揺動が円滑となり、ブレーキアーム102、1 03同士の近接する挙動も円滑となって、ばね とばね下との相対変位に適切に対応できる

 図12はカム部106の分解斜視図で、カム部10 6はユニット化されてサブアセンブリされる エアチャンバ(図13)により作動するカムレバ 104Aは、静止部に堅固に固定されたガイドブ ラケット104D1、104D2にカムボルト104B1、カムナ ット104B2にて揺動中心部が保持される。カム バー104Aの揺動方向(図面左右)の両側にはス イド自在な一対のカムガイド104F1、104F2が配 設される。これらのカムガイド104F1、104F2の 部にはそれぞれカムベアリング104C1、104C2が 転自在に軸支される。前記カムレバー104Aの 揺動中心に配置されるカムボルト104B1は、カ ガイド104F1、104F2の対向する長孔内に支持さ れる。かくして、ガイドブラケット104D1、104D 2に確実に保持された1つのカムレバー104Aの揺 動作動によって、カムガイド104F1、104F2が互 の反作用によって反対側に円滑に軸動でき 。また、前記ガイドブラケット104D1、104D2に けるカムベアリング104C1、104C2を支持したカ ムガイド104F1、104F2のガイド部が長孔から構 される。これにより、カムガイド104F1、104F2 軸動(カムレバー104Aの揺動方向)がガイドブ ケット104D1、104D2における長孔にガイドされ て確実かつ円滑に行われる。

 図11は、カム部106がユニット化されてサ アセンブリされたものを含むカム機構104の 解斜視図で、各揺動リンク104E1、104E2が前記 イドブラケット104D1、104D2の両端部に重畳し て組み込まれて配設される。これらの端部は 各カムガイド104F1、104F2の外側端部に形成さ た上下板部間に挿入されて、それぞれに形 されたピン孔にリンクピン104G1、104G2により 動自在に連結される。そして、各揺動リン 104E1、104E2にはアジャストレバー104N1、104N2 端部近傍が軸支され、その端部がガイドブ ケット104D1内に交差して保護されるとともに 、前記カムガイド104F1、104F2の所定移動量の 過(図9において、例えば揺動リンク104E1とと に反時計方向に揺動して、ガイドブラケッ 104D1のストッパ片104Pに当接する)によりガイ ドブラケット104D1に規制されて自動隙間調整 開始されるように構成される。

 自動隙間調整機構108では、前述したよう 、ブレーキパッドの摩耗等によりパワーユ ットのストロークが所定値を超えると、す わちカムガイド104F1、104Fが所定移動量を超 て、揺動リンク104E1、104E2が所定揺動量を超 え、揺動リンク104E1、104E2に軸支されたアジ ストレバー104N1、104N2が前記ガイドブラケッ 104D1のストッパ片104Pに当接するので支軸を 心に揺動する。揺動リンク104E1側では反時 方向に、揺動リンク104E2側では時計方向に揺 動する。これによって、アジャストレバー104 N1、104N2の基部のアジャストギヤ104I1、104I2の との係合位置が変更される。次いで、ブレ キの開放時に、アジャストレバー104N1、4N2 アジャストスプリング104L1、104L2により引っ られて復元する過程で、アジャストギヤ104I 1、104I2を回転させ、これに螺合する回転不能 なロッド部材104T1、104T2における内側の螺子 に対する軸方向長さを伸長させることで、 動隙間調整がなされる。このように、自動 間調整の開始が静止部に固定されたガイド ラケット104D1への当接規制によって行われて 高精度となる。さらに、前記各揺動リンク104 E1、104E2と前記自動隙間調整機構108、108がサ アセンブリ化されて、部品の脱落を伴うこ なく簡便に自動隙間調整機構108をカム機構10 4に対して組み付けることが可能となる。

 図面では断面が示されていないが、前記 動隙間調整機構とロッド部材とが球面ジョ ントを介して接続される。つまり、図10(B) おいて、ロッド部材104T1、104T2がブレーキア ム102、103の内側面に当接する球面プラグ104S 1、104S2を貫通する部位において、これらの2 材の当接面が球面を呈しており、全方向の 由度を確保したブレーキアーム102、103の挙 への追随が可能になる。このように、前記 ム部106、揺動リンク104Eと自動隙間調整機構1 08、カム機構104がサブアセンブリ化されるの 、部品の脱落を伴うことなく簡便にハウジ グに対して組み付けることが可能となる。

 以上、本発明の第2典型的実施例について 説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、 ハウジングの形状、形式、およびそれらへの エアチャンバおよびカム機構の装着・配設形 態、パワーユニットのアクチュエータを構成 する主ブレーキ用およびパーキング用のエア チャンバ(正圧型、負圧型のいずれもが採用 能である)の形状、形式(ダイヤフラム型、ピ ストン型等および配設部位、ブレーキアーム の形状(自動隙間調整機構からの出力部であ ロッド部材との連結のための球面部材等の 設のための端部形状、断面および側面視形 についても適宜採用できる)、形式およびハ ジングへの全方向に自由度を有しての揺動 支形態(隙間、球面ベアリング、可撓性のあ るスペーサおよびアンカプラグ等の採用等) ロッド部材の回止め形態(ロッド部材の非円 外周部に嵌合する回止めプレートをブレー アームの外側に回転不能に係止する形態と て、切起し片への回止めプレートの係止、 レーキアームの穴への回止めプレートの止 の係止等)、ブレーキパッドの形状、形式お よびブレーキアームへの軸支形態(上下首振 形態等)、パワーユニットとしてのエアチャ バからカムレバー、自動隙間調整機構、ロ ド部材までのサブアセンブリ化するユニッ 化形態(直線状配列のエアチャンバのロッド とカムレバーとが略同一面内に配置されるが 、場合によってはロッドとカムレバーとが同 一面からずれて配設されてもよい)、カム機 の形状、カム部の形状、形式、揺動リンク 形状(好適には平板状)、形式および自動隙間 調整機構のアジャストレバーの軸支形態、ス トラットの形状、形式およびそれらの関連構 成、およびそれらのサブアセンブリ化形態( ムベアリングを含む直線状配列のカムガイ の形状、形式、カムブラケットの形状、形 、カムピンの形状、形式、カムベアリング 形状、形式、)ならびにカム機構のハウジン への組付け形態(四辺リンク機構としてのカ ム機構が同一平面内で揺動するようにほぼ同 一平面内に組み付けられる)等については適 選定できる。実施例に記載の諸元はあらゆ 点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈して ならない。

<第3典型的実施例>
 図17(A)~図23は本発明の第3典型的実施例のデ スクブレーキ装置を示すもので、図17(A)は 体斜視図、図17(B)は下部ハウジングにカム機 構が配設された状態の斜視図、図18は全体平 図、図19はアームシャフト部における全体 面図、図20はエアチャンバおよびカム機構の 中心線上での全体断面図、図21はパーキング エアチャンバのないタイプの全体断面図、 22はパワーユニットを構成するエアチャン およびカム機構の断面図、図23は自動隙間調 整機構を含むカム機構の分解斜視図である。 本発明の第3典型的実施例のディスクブレー 装置の基本的な構成は、図17(A)および図17(B) 示すように、エアチャンバ205、206により作 するカム機構204の軸動を自動隙間調整機構 介してロッド部材204Tにより、ハウジング201 に支持されて全方向に自由度を有して揺動す るブレーキアーム202、203を押圧してブレーキ パッド217を押圧作動させるディスクブレーキ 装置において、前記エアチャンバ205、206およ びカム機構204をサブアセンブリ化するととも に、前記ハウジング201を上下二分割構成201A 201Bとしてこれらの間に前記エアチャンバ205 206およびカム機構204を配設したことを特徴 する。

 本発明の第3典型的実施例のディスクブレ ーキ装置は、図17(A)に示すように、上下二分 構成とされた上部ハウジング201Aと下部ハウ ジング201Bとの間に装着して配設された主ブ ーキ用エアチャンバ205とパーキング用エア ャンバ206により動力を得る。好適には空気 等の流体圧(正圧あるいは負圧のいずれも可 )を動力源とする。各エアチャンバ205、206は 、図22に示すように、内部に配設されたコイ ばねの復元力によりブレーキ解除方向に付 されている。これらのコイルばねをダイヤ ラムを介して対向側に配設された正圧によ 圧縮するか、コイルばね側に負圧を導入し コイルばねを圧縮するかして、ブレーキ動 が行われる。前記主ブレーキ用エアチャン 205あるいはパーキング用エアチャンバ206に り揺動するカムレバー204Aによって、詳しく は後述するカム機構204および自動隙間調整機 構を介してロッド部材204Tを直線的に進出さ 、下部ハウジング201Bにアームシャフト212に 支持されて全方向に自由度を有して揺動す ブレーキアーム202、203の上端部を押圧して レーキパッド217にてディスクロータ(図示省 略)を挟圧してブレーキ動作を行う。

 図17(A)において、符号209で示されるもの 、下部ハウジング201Bに対するブレーキアー 202、203の初期位置を保持するための規制部 で、下部ハウジング201Bおよびブレーキアー ム202、203のほぼ面一となるそれぞれの側面に 当接する平板状の板ばね209を、前記ブレーキ アーム202、203の下部ハウジング201Bに対する 軸であるアームシャフト212の両端部に装着 て構成した。これにより、ブレーキアーム20 2、203のみが全方向に自由度を有して低質量 が揺動するように構成できるものでありな ら、堅固なハウジング201部に支持されたア ムシャフト212に装着した平板状の板ばね209 弾性によって、ブレーキアーム202、203の初 位置を確実に保持して盲動させることがな ばかりか、ブレーキアーム202、203の適度の きを許容することができる。また、前記板 ね209をアームシャフト212の固定用ナット210 よって固定すれば、アームシャフト212の固 用ナット210を板ばね209の固定に兼用させて 品の削減を可能にするとともに、固定のた の工程も一挙にできる。

 図18は図21(パーキング用エアチャンバ206 ないタイプ)の全体平面図であり、前記上部 ウジング201Aと下部ハウジング201Bとが4本の 結ボルト201Cにより接続された様子、および 主ブレーキ用エアチャンバ205やブレーキアー ム202、203との平面的な関連が明瞭に理解され る。符号208で示されるものは、図21にても明 に示されるように、ブレーキアーム202、203 上部202A、203A間に張設されてブレーキ動作 開放方向に復元するためのスプリングであ 。

 図19はアームシャフト部における全体断 図である。パワーユニットを構成するブレ キ用チャンバ205およびカム機構204を内部に 設した上部ハウジング201Aと下部ハウジング2 01Bとが、締結ボルト201C、201Cにより上下に連 され、下端部にブレーキパッド217がブレー ボルト213により上下に首振り自在(図20、21 参照)に支持されたブレーキアーム202が、下 ハウジング201Bに対してアームシャフト212に より軸支されて組み付けられる。側面視で略 門型形状のハウジング201に対して、ブレーキ アーム202の上部202Aが、自動隙間調整機構を して接続される(球面ジョイント)ロッド部材 204Tに連結され、その下方の中間部をアーム ャフト212により軸支して取り付けられる。

 アームシャフト212の両端部と下部ハウジ グ201Bの側面との間には前述した板ばね209の 両端部がワッシャ211とともに共締めされる。 アームシャフト212とブレーキアーム202、203の 軸孔との間には隙間を配するとともに、アー ムシャフト212の中間部とブレーキアーム202の 中間部との間には、位置決めピン202D、ブー 202E、凸曲面プラグ202F、凹曲面プラグ202G、 ラストワッシャ202H、スリーブ202I等の各種軸 受部材および球面ベアリング215が配設される 。これらの軸受部材および球面ベアリング215 の介在により、ブレーキアーム202がハウジン グ201に対して、前後、左右および上下方向の 全方向に自在に僅かの旋回・揺動が可能に構 成される。スリーブ202I等が可撓性を有する

 図20および図21はエアチャンバおよびカム 機構の中心線上での全体断面図で、図21はパ キング用エアチャンバのないタイプ、もし はパーキング用エアチャンバを取り付ける の全体断面図である。パワーユニットを構 するエアチャンバからカム機構および自動 間調整機構に到る部分の構成は後述する。 こでは、ブレーキアーム202、203の上部と自 隙間調整機構から出力された(球面ジョイン ト)ロッド部材204Tとの連結について説明する 詳細は後述する自動隙間調整機構の末端部 構成するロッド部材204Tの外端部の非円形外 周部が、ブレーキアーム202(ブレーキアーム20 3についても同様、以下同じ)の上部に形成さ た遊嵌孔部に挿入され、その非円形外周部 回止めプレート223が嵌合されてブレーキア ム202の外側においてスプリング220にて弾接 てスプリングシート221およびクリップ222に り保持させる。回止めプレート223はブレー アーム202の外側面に回転不能に固定される 回止めプレート223、クリップ222およびスプ ングシート221を外部から取り外すことでロ ド部材204Tの回転を許容できるようにして、 自動隙間調整機構のアジャスタを戻して、ロ ッド部材204Tとブレーキアーム202の遊嵌孔部 の係合を開放して、ブレーキパッドの交換 が容易となる。

 次に、図22、図23を用いてカム機構および 自動隙間調整機構について説明する。図22は ワーユニットを構成するエアチャンバおよ カム機構の断面図である。図23は自動隙間 整機構を含むカム機構の分解斜視図である 図22に示すように、パワーユニットを構成し て、それぞれ直線状に対向配列された主ブレ ーキ用エアチャンバ205およびパーキング用エ アチャンバ206の各ロッドの進退により、リン ク205A、206Aを介してカムレバー204Aを揺動させ る。カムレバー204Aの下端近傍に位置し、互 に離反・近接自在にカムブラケット204D内に 軸方向に摺動自在な一対のカムガイド204F、 204Gの内側の対向する円弧状切欠き(一方のカ ガイド204F側は長孔とされ、カムベアリング 204の軸も収納する)内に支持されたカムピン20 4Bを支点とする。つまり、カムピン204Bは浮動 状態にある。かくして、主ブレーキ用エアチ ャンバ205およびパーキング用エアチャンバ206 のいずれかによって揺動するカムレバー204A より、カム機構204、自動隙間調整機構およ ロッド部材204Tのいずれもが互いの反作用に り離反軸動してほぼ均等の制動力にてブレ キパッドをディスクロータに押し付けて挟 することができる。

 カム機構204には、自動隙間調整機構を左 一対備えてカムブラケット204およびカムカ ー204E内に収容されて配設される。図22を参 しつつ、図23の分解斜視図に示すように、 ムピン204Bを支点として主ブレーキ用エアチ ンバ205およびパーキング用エアチャンバ206 いずれかによって揺動するカムレバー204Aに より、カムガイド204F、204Gのいずれもが離反 動するように構成される。カムレバー204Aの カムピン204Bを支点とした反時計方向への揺 により、カムベアリング204Cが回転しながら 方向へ移動し、カムガイド204F、204Gを互い 離反させるように移動させる。カムガイド20 4F、204Gの外側の円弧状切欠きに収納された各 アジャストプラグ204Q、204Rをスプリング207、2 08(図19、20、21)の復元力に抗して外側方向へ 動させる。

 前記各アジャストプラグ204Q、204Rの胴部 側の孔部には、外周一部に歯車が設けられ アジャストギヤ204I、204Iが回転可能に挿入さ れる。これらのアジャストギヤ204Iにはそれ れアジャストスクリュ204Hが螺合され、該ア ャストスクリュ204Hの各外側端部は球面ジョ イント204Tの内側端面に回動不能に挿入され 。球面ジョイント204Tの大径側側部の外側面 球面を形成しており、球面プラグ204Sの内側 面の球面と整合してあらゆる方向の相対移動 を許容するように構成されており、前述した 球面ベアリング215の介在によるブレーキアー ム202の前後、左右および上下方向の全方向に 自在な揺動に追随するように構成されている 。

 前記各カムガイド204F、204Gの外側上部に レバーピン204Pによりアジャストレバー204Nが それぞれ揺動自在に軸支されている。一方、 カムブラケット204Dの両端部近傍にはストッ 204M、204Mがリベット204Uにより固定される。 れらストッパ204M、204Mの下端の係止片にはア ジャストスプリング204Lの下端部が係止され アジャストスプリング204Lの上端部は前記ア ャストレバー204Nの先端部が係止される。こ れにより、アジャストレバー204Nは先端が下 に復元付勢される構成を有する。ブレーキ ッドの摩耗等によりパワーユニットのスト ークが所定値を超えると、図22に示すように 、アジャストレバー204Nの上端部の係止片204V ストッパ204Mの上端部の規制片204Wに当接し アジャストレバー204Nが強制的に下方へ回転 せられる。

 これによって、アジャストレバー204Nの先 端のアジャストギヤ204Iの歯との係合位置が 更される。次いで、ブレーキの開放時に、 ジャストレバー204Nがアジャストスプリング2 04Lにより引っ張られて復元する過程で、アジ ャストギヤ204Iを回転させ、回転不能なアジ ストスクリュ204Hのアジャストギヤ204Iに対す る軸方向距離を拡大させることで自動隙間調 整がなされる。自動隙間調整機構は、アジャ ストレバー204N、アジャストギヤ204I、アジャ トスクリュ204H、ストッパ204M、アジャスト プリング204L等により構成されることになる

 かくして、カムピン204B、カムレバー204A カムベアリング204Cおよびカムガイド204F、204 Gが浮動状態にてカムブラケット204に保持さ 、かつ、主ブレーキ用エアチャンバ205およ パーキング用エアチャンバ206のいずれから 操作力入力にても、揺動するカムレバー204A 作動によって、互いの反作用により、均等 自動隙間調整機構を介して左右のブレーキ ーム202、203に制動力を効果的に伝達するこ ができる。したがって、同等の制動力を容 に得られるパーキングブレーキを簡単に追 することもできる。しかも、カムガイド204F 、204Gおよびカムブラケット204Dは板金等にて 易に加工できる。

 以上、本発明の第3典型的実施例について 説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、 ハウジングの二分割形態、およびそれらへの エアチャンバおよびカム機構の装着・配設形 態、パワーユニットのアクチュエータを構成 する主ブレーキ用およびパーキング用のエア チャンバ(正圧型、負圧型のいずれもが採用 能である)の形状、形式(ダイヤフラム型、ピ ストン型等、場合によってはパーキング側を エアチャンバに代えて機械式としてカムレバ ーを作動させることもできる)および配設部 (実施例のような対向配設の他、直線状なら じ側に配設して作動方向を逆にしてもよい) 、ブレーキアームの形状(自動隙間調整機構 らの出力部であるロッド部材との連結のた の球面部材等の介設のための端部形状、断 および側面視形状についても適宜採用でき )、形式およびハウジングへの全方向に自由 を有しての揺動軸支形態(隙間、球面ベアリ ング、可撓性のあるスペーサおよびアンカプ ラグ等の採用等)、プレーキパッドの形状、 式およびブレーキアームへの軸支形態(上下 振り形態等)、パワーユニットとしてのエア チャンバからカムレバー、自動隙間調整機構 、ロッド部材までのサブアセンブリ化するユ ニット化形態(直線状配列のエアチャンバの ッドとカムレバーとが略同一面内に配置さ るが、場合によってはロッドとカムレバー が同一面からずれて配設されてもよい)、カ 機構の形状、形式およびそのサブアセンブ 化形態(直線状配列のカムガイドの形状、形 式、カムブラケットの形状、形式、カムピン の形状、形式、カムベアリングの形状、形式 、)、平板状の板ばねの形状、形式および材 、アームシャフトへの装着形態、ブレーキ ームのアームシャフトの固定用ナットとの 連構成、カムガイドと自動隙間調整機構に けるアジャストナットとの回転不能組付け 態(対向端面での適合する凹凸溝の係合形態 についても適宜選定できる。実施例に記載 諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限 的に解釈してはならない。

 本出願は、2007年3月29日出願の日本特許出 願(特願2007-086485)、2007年3月29日出願の日本特 出願(特願2007-086486)、2007年3月29日出願の日 特許出願(特願2007-086487)に基づくものであり その内容はここに参照として取り込まれる

 本発明は、車両において使用されるディ クブレーキに使用可能である。