【発明の詳細な説明】
ディスクブレーキシステム用の同心状の補正室とマスターシリンダ
発明の分野
開示する本発明は、乗物と関連して用いられるディスクブレーキシステムの設
計に関する。本発明は、自転車のディスクブレーキシステムと関連して用いられ
るのに特に適している。
従来技術の説明
乗物用ディスクブレーキを用いることは、ここ何年にもわたって益々人気を博
しており、最近では「マウンテンバイク」、即ちラフなオフロード路面上を走行
するように設計された自転車と関連して目ざましい人気の高まりが生じた。オフ
ロード路面上を走行しやすくするために、できるだけ軽量であり、例えば自転車
のようにライダーが自分自身の体重に加えて車重を推進しなければならないよう
なペダル踏込み式の乗物に関しては特にそうであるようなディスクブレーキシス
テムを設計する努力が絶えず行われている。
特にオフロード用乗物の構成部品及び一般的に言えば乗物構成部品のためのも
う一つの重要な設計上の判断基準は、耐久性である。従来、例えば流体を利用し
たディスクブレーキシステムで用いられるリザーバは、プラスチック製であり、
かかるディスクブレーキシステムのマスターシリンダ組立体から別個に且つ、或
いはその外部に形成されたり取り付けられている。したがって、リザーバは通常
、露出していて損傷を受けやすいので望ましくない。
また、代表的なディスクブレーキシステムは、嵩張っており、従って外部リザ
ーバの使用に起因するだけでなく、かかるシステムでは不必要なほどの数の部品
の使用にも起因して望ましい程度よりも空気力学的効果が低く且つ見苦しいもの
である。また、構成部品数が多すぎる結果として、従来型システムは不必要にコ
スト高となっている。したがって、代表的な従来型システムよたもコンパクトで
あり、且つ部品の使用個数の減少及び統合により潜在的にコストを下げて製造で
きる乗物用ディスクブレーキシステムが要望されている。
加うるに、代表的な流体圧ディスクブレーキシステムは、リザーバ内の流体の
上に位置したエアポケットを有するよう設計されている。かくして、かかるディ
スクブレーキシステムを上下逆さまにすると（これは、例えば自転車のような用
途ではしばしば起こる）、空気が流体導管に入り、ブレーキ性能を損なうか、或
いはブレーキ作用を全く喪失させる場合がある。その結果、真っ直ぐに起こした
ときに、ブレーキのブリーディングを行う必要がある。したがって、上述したよ
うに品質的にコンパクトであり、費用効果が高く且つ耐久性があり、もし上下逆
さまになってもブリーディングが不要なディスクブレーキシステムが要望されて
いる。
本発明の目的は、同心状に設けられたマスターシリンダと補正室を有するディ
スクブレーキ組立体を提供することにある。
また、本発明の目的は、ブレーキ流体の体積変化に応動する、ディスクブレー
キ組立体内の補正ピストンを提供することにある。
発明の概要
上記目的は、同心状に設けられたマスターシリンダ室と内部温度補正室を有す
る同心状シリンダを備えたディスクブレーキ組立体を提供することにより達成さ
れる。２つの室は、遠くに設置でき、或いは本発明のディスクブレーキ組立体に
直に取り付け可能なディスクブレーキを作動させるブレーキ流体を収容している
。さらに、本発明は、ディスクブレーキ組立体に直に取り付けられ、又はブレー
キワイヤを介して遠くに設けられたアクチュエータ、例えばブレーキレバーによ
り作動できる。
有利には、同心状に設けられた内部温度補正室とマスターシリンダ室の組合せ
により外部リザーバを不要にするコンパクトな設計が得られる。加うるに、ばね
押し補正ピストンが内部温度補正室内に設けられ、この補正ピストンは押圧され
てブレーキ流体に係合し、それにより内部温度補正室内のエアポケットの発生を
防止するようになっている。エアポケットを無くすことにより、ディスクブレー
キ組立体は、ブリーディングにより除去することが必要なエアポケットを生じさ
せないで任意の仕方で差し向けることができる。
本発明の上記特徴及び他の特徴は、以下の詳細な説明及び添付の図面を検討す
ると一層よく理解されることになろう。
図面の簡単な説明
図１は、本発明のディスクブレーキ組立体の第１の実施形態の断面図である。
図１Ａは、第１の実施形態の拡大部分断面図であり、ブリーディング中の補正
ピストンの深さを制御するためにねじを用いるという追加の特徴を示す図である
。
図２は、図１のディスクブレーキ組立体の第１の実施形態の断面図であり、デ
ィスクブレーキ組立体のマスターシリンダの作動上体を示す図である。
図３は、本発明のディスクブレーキ組立体の第２の実施形態の部分断面図であ
り、ディスクブレーキ組立体が、ブレーキレバーに取り付けられたプッシュロッ
ドにより作動可能にハンドレバー取付けボスに連結されている状態を示す図であ
る。
発明の詳細な説明
今、図面を参照して本発明のディスクブレーキ組立体について説明する。図１
及び図２に示すように、本発明のディスクブレーキ組立体１０は、メインユニッ
ト１２及び遠くの場所から延びるアクチュエータ、例えばブレーキレバーを有し
ている。第１の実施形態では、メインユニット１２は、好ましくは互いに取り付
けられ、或いは一体形成されたキャリパ本体と同心状シリンダ１８を有している
。
ディスクブレーキ組立体１０のキャリパ本体１６は、例えば１９９７年５月２
７日にレイトナー氏に付与された米国特許第５，６３２，３６２号（以下、「レ
イトナー特許」という）に記載されているように動作する２つのキャリパピスト
ン（図示せず）を収容した２つのキャリパピストンボア２０を有しており、かか
るレイトナー特許の開示内容全体を本明細書の一部を形成するものとして引用す
る。円筒形の壁２２が、キャリパ本体１６に取り付けられ、或いは図１及び図２
に示すようにこれと一体形成されていて、キャリパ本体１６に隣接して円筒形室
２４を構成している。変形例として、円筒形壁２２、キャリパ本体１６及び同心
状シリンダ１８を互いに一体形成し、かくして以下に説明する同心状シリンダの
シールを不要にしてもよい。
同心状シリンダ１８は、内面２６及び外面２８を有している。内面２６は、マ
スターシリンダピストン３２及びマスターシリンダスプリング３４を受け入れる
マスターシリンダ室３０を画定している。マスターシリンダポート３６が、内面
２６から延びてマスターシリンダ室３０と、マスターシリンダピストン３２がデ
ィスクブレーキを作動できるようにする１又は２以上のキャリパピストンボート
３８との流体通路を構成している。環状内面シール２７が、マスターシリンダポ
ート３６に隣接して内面２６に密封状態で嵌め込まれている。
マスターシリンダピストン３２は、全体として管状の形をしており、環状の圧
力シール３３及び環状の第２のシール３５がピストンの外部に装着されている。
マスターシリンダスプリング３４は、マスターシリンダピストン３２の内側に形
成された肩３７と内面２６から内方に延びるよう形成されたフランジ３９との間
に配置され、好ましくはこれらに連結されている。したがって、マスターシリン
ダスプリング３４は、マスターシリンダピストン３２を図面で見て左側へ押圧す
るよう配置されている。舌部４３を、マスターシリンダスプリング３４の付勢力
に対する停止部としての役目を果たすよう内面２６に形成するのがよい。
同心状シリンダ１８の外面２８は、２つの部分、即ち第１の外面部分２８Ａ及
び第２の外面部分２８Ｂを有している。第１の外面部分２８Ａは好ましくは、第
１の直径Ｄ1を備えるよう形成され、これに対し第２の外面部分２８Ｂは好まし
くは、第１の直径Ｄ1よりも大きな第２の直径Ｄ2を備えるよう形成されている。
直径Ｄ1，Ｄ2の変化の結果として、好ましくは平らな全体として環状の段部４１
が構成されている。
第１の外面部分２８Ａは、マスターシリンダ室３０の周りに同心状に配置され
た環状の内部温度補正室４２の内面となっている。補正ポート４４及び逃がしポ
ート４６が、マスターシリンダ室３０と内部温度補正室４２を連通させるよう第
１の外面部分２８Ａを貫通している。加うるに、第１の外面部分２７Ａは、以下
に説明する環状補正ピストンの軸方向ガイドとなっている。
第２の外面部分２８Ｂは、少なくとも一部がキャリパ本体１６の円筒形壁２２
と係合するよう配置されており、この第２の外面部分上には一対の環状同心状シ
リンダシール４８が嵌着されている。同心状シリンダシール４８は、キャリパピ
ストンポート３８の周りにおけるキャリパ本体１６とマスターシリンダポート３
６との接触部を封止するのに用いられている。
図面に明らかに示しているように、マスターシリンダピストン３２の周りに延
びる２つの環状部分室がマスターシリンダ室３０内に形成されている。即ち、圧
力室４５が、内面シール２７と圧力シール３３との間に配置され、逃がし室４７
が圧力シール３３と第２のシール３５との間に配置されている。図１に示すよう
に、マスターシリンダピストン３２が左側へ完全に着座しているディスクブレー
キ組立体１０の非作動状態では、補正室４４は圧力室４５と連通し、逃がしポー
ト４６は逃がし室４７と連通している。
第１の実施形態では、同心状シリンダ１８は、当業者には知られている技術を
用いてブレーキケーブルハウジングＢＣＨ（図２に示す）に連結するためのケー
ブルハウジングボス４０を一方の軸方向端部に備えている。キャップ又はカバー
４９を同心状シリンダ１８の他方の軸方向端部に取り付けてディスクブレーキ組
立体内への汚れ及びデブリの侵入を防止するのがよい。
当業者には容易に理解されるように、或る量のブレーキ流体（図面に破線で概
略的に示している）が、ディスクブレーキ組立体１０の作動を行うためにこの中
に入っている。キャリパピストンを作動させるためには、十分な量のブレーキ流
体がキャリパピストンボア２０、キャリパピストンポート３８、マスターシリン
ダポート３６及び圧力室４５を満たすよう提供する必要がある。熱による影響に
起因して、ブレーキ流体は膨張したり収縮する。ブレーキ流体の作業体積が所要
領域内に維持されるようにするため、リザーバとして働く内部温度補正室４２も
また、ブレーキ流体で満たされる。補正ピストン５０が、内部温度補正室４２内
に配置されている。補正ピストン５０は、環状内側シール５２及び外側シール５
４を備えた環状又は貫通穴設計のものである。内側シール５２は、補正ピストン
５０の内周部と同心状シリンダ１８の第１の外面部分２８Ａとの間の流体の漏れ
を防止する。外側シール５４は、補正ピストン５０の外周部と円筒形壁２２との
間の流体の漏れを防止する。
図１及び図２に示すように、補正ピストン５０は、一方の側が補正スプリング
５６によって付勢され、他方が内部温度補正室４２に作用する。補正スプリング
５６は、補正ピストン５０と表面、例えばディスク及び／又は保持リング、例え
ば以下に説明するディスクとの間に配置されていて、補正ピストン５０を、流体
を補正ポート４４を介してマスターシリンダ室３０内へ押し込む方向に押圧する
。
好ましくは、補正スプリング５６は、同心状シリンダ１８の周りに配置されたコ
イルばねである。補正スプリング５６は、内側補正ピストンシール５２及び外側
補正ピストンシール５４の摩擦に打ち勝つと共にブレーキ流体体積の変化につれ
てマスターシリンダ室３０の積極的な充填を確保するために用いられる。
図２に示すように、補正ピストン５０は、ブレーキ流体が、ブレーキ流体の温
度の増減に起因して膨張収縮すると、同心状シリンダ１８の主軸線に対して軸方
向に動く。加うるに、補正ピストン５０は、ブレーキ流体が周囲空気温度の減少
により収縮すると共に（或いは）キャリパピストンがブレーキパッドの摩耗によ
りキャリパ本体１６から出ると、右側に動く。補正ピストン５０は、周囲空気温
度の増加の結果として及び（又は）ブレーキ作用の結果として、流体の熱膨張に
より左側に動く。補正ピストン５０の左側への行程を制限するための停止部５８
を設けるのがよい。
図１及び図２に示すようなディスク６０及び保持リング６２を用いて、同心状
シリンダ１８を円筒形壁２２に対して軸方向に固定するのがよい。加うるに、デ
ィスク６０及び保持リング６２は好ましくは、補正ピストン５０及び補正スプリ
ング５６の取付け取外しを行うことができるような構成になっている。
代表的な外部流体リザーバシステムからなるディスクブレーキ組立体とは異な
り、本発明のディスクブレーキ組立体１０は、例えば内部温度補正室４２を上下
逆さまにしてもブレーキシステムのブリーディングを必要としない。しかしなが
ら、ディスクブレーキ組立体１０は、例えばシステムのブレーキ流体を交換する
場合には依然としてブリーディングが必要となろう。かかるブリーディングが必
要な場合、補正ピストン５０をブリーディング作業中、特定の深さ位置に維持し
なければならない。この目的のため、図１Ａに概略的に示すように、小さなねじ
Ｓを好ましくは、ディスク６０内の等間隔を置いた位置に設けられたディスク６
０内の貫通穴５９に通して、補正ピストン５０のねじ穴６１にねじ込むのがよい
。使用者は次に、ねじＳの肩がディスク６０に接触するまでねじＳの頭を押すの
がよい。次に、ディスクブレーキ組立体１０のブリーディングを行ってねじを取
り外す。図示していないが、変形例として、補正ピストン５０に設けられた内部
又は外部の機械加工による特徴部分、例えばアンダーカットを用いてフック又は
フ
ランジ付きの専用工具がブリーディング作業中補正ピストン５０の深さを制御で
きるようにしてもよい。
当業者には理解されるように、図１及び図２に示すブリードねじ６４（及び図
３に示すフィラープラグ６６）が、ブリーディング作業を行うために用いられる
。例えば、第１の実施形態の２本のブリードねじ６４を取り外し、流体をプラス
チック製のボトル、フレキシブルホース又は他のかかる器具を用いて一方のブリ
ードポート６３内へ圧送するのがよい。それと同時に、他方のブリードポート６
３を見て、気泡が消えるまでこれら気泡があるかどうかを観察するのがよい。変
形例として、２本のブリードねじ６４のうち一方を取り外し、真空流体タンク内
でディスクブレーキ組立体のブリーディングを行ってもよい。例えば、第２の実
施形態と関連して以下に説明する当業者には知られたブリーディングのための他
の方法及び装置を利用してもよい。
作用の説明にあたって、ディスクブレーキ組立体１０は、先ず最初に図１に示
すように非作動状態にある。第１の実施形態では、ディスクブレーキ組立体１０
は、制御が行われるディスクブレーキに近接して配置されている。種々の作動モ
ードが、ディスクブレーキ組立体から遠くに配置されており、これら作動モード
は、当該技術分野で知られている種々の方法により制御できる。かくして、例え
ばディスクブレーキ組立体１０を制動されるべきタイヤに隣接して自転車のフレ
ームに取り付け、ケーブルハウジングボス４０に締結されたブレーキケーブルハ
ウジングＢＣＨを貫通するブレーキケーブルＢによって作動する。図示していな
いが、ブレーキケーブルＢをフランジ２９に通して当業者に知られてる方法、例
えばマスターシリンダピストン３２の内側部分を横切って延びるバー又はフラン
ジへの貫通取付け手段を用いてマスターシリンダピストン３２に連結する。
作動の際、ブレーキケーブルＢをマスターシリンダ室３０から引き抜き、かく
してマスターシリンダスプリング３４の付勢力に抗してマスターシリンダピスト
ン３２に引張力を及ぼす。ブレーキケーブルＢの引張力は、マスターシリンダス
プリング３４の付勢力よりも大きい力として生じ、かくしてマスターシリンダピ
ストン３２は図面で見て右側の方向へ動くことになる。さらに、圧力シール３３
は、マスターシリンダピストン３２の運動と共に摺動して圧力室４５内の容積を
減少させる。最終的には、圧力シール３３は補正ポート４４を通過し、その結果
圧力室４５内の容積が一段と減少する。この作用により、ブレーキ流体の圧力増
大が生じ、これはマスターシリンダポート３６、キャリパピストンポート３８を
通ってキャリパピストンボア２０に伝えられる。ブレーキ流体の圧力の増大によ
り、ディスクブレーキの作動が可能になる。圧力室４５内に見受けられる過剰の
ブレーキ流体は、上述の圧縮行程中、補正ポート４４から追い出される。
ブレーキケーブルを解除すると、マスターシリンダスプリング３４は、マスタ
ーシリンダピストン３２を左側に押圧してその非作動位置に戻す。圧力室４５の
容積が増大するにつれ、ブレーキ流体はキャリパピストンボア２０から引き出さ
れ、かくしてこの中の圧力が減少し、ディスクブレーキの解除が可能になる。
内部補正室４２は、圧力室４５のリザーバとして働く。理想的な条件のもとで
は、ディスクブレーキ組立体１０を上述のように作動させるためには、一定体積
のブレーキ流体が必要である。しかしながら、漏れに起因する損失及び熱による
膨張収縮の効果により、ブレーキ流体の体積が変化し、この結果性能がひどく損
なわれ、或いは全く失われてしまうことになる場合がある。十分な量の作業体積
のブレーキ流体を維持するようにするため、内部温度補正室４２は、追加のブレ
ーキ流体を補正ポート４４を通って圧力室４５に送り込む。同様に、過剰のブレ
ーキ流体を、作動中圧力室４５から追い出して、内部温度補正室４２内へ送り込
む。逃がし室４７は、逃がしポート４６を通った過剰のブレーキ流体を受け入れ
る。
図１及び図２に示すような本発明の同心状シリンダ１８がディスクブレーキ組
立体１０のキャリパ本体１６に一体的に取り付けられている本発明の第１の実施
形態は、コンパクトであり且つ便利であり、したがってペダル踏込み式の乗物、
例えば自転車に用いるには理想的である。
第２の実施形態では、本発明の原理は、レバー作動式マスターシリンダを収容
した同心状シリンダ１８と関連して利用できる。かかるディスクブレーキシステ
ムが図３に示されており、これは全体が符号１００で示されている。第２の実施
形態の説明にあたり、図３では、第１の実施形態の構成要素と同一の構成要素に
は同一の符号が付けられている。ディスクブレーキ組立体１００は、ブレーキ流
体をキャリパユニットに導くブレーキホースＨによって組立体１００に連結され
た遠隔のキャリパユニット（図示せず）と連携して動作する。この種のシステム
は、自転車、自動二輪車（オートバイ）、スノーモービル及びカドランナー（qu
ad-runners）に特に有用である。
ディスクブレーキ組立体１００は、図１及び図２のものと類似している。しか
しながら、このディスクブレーキ組立体１００では、同心状シリンダ１８は、ハ
ンドルバー取付けボス７０によって構成された円筒状の壁６８内に納められてい
る。ハンドルバー取付けボス７０は、フィラープラグ６６を受け入れるように形
づくられていて、内部温度補正室４２と連通したフィラーポート７２を備えてい
る。また、ハンドルバー取付けボス７０は、ブレーキホースＨを圧力室４５に連
通させるよう設けられた送出しポート７４を備えている。さらに、取付け溝又は
凹部が、自転車のハンドルバー又は他の場所に取り付けられるような形状になっ
たハンドルバー取付けボス７６に設けられている。
設計変更を施したフランジ３９Ａが、同心状シリンダ１８の一方の軸方向端部
全体を封止するよう設けられている。キャップ７８が、同心状シリンダ１８の他
方の軸方向端部に取付けられており、プッシュロッド８０がこれを貫通している
。プッシュロッド８０は、関節式連結具８４を介してブレーキレバー８２に取り
付けられている。ブレーキレバー８２はまた、ピボット連結部８６を介してハン
ドルバー取付けボス７０に回動自在に取り付けられている。
特段記載したことを除き、第１及び第２の実施形態は構造的に同一である。作
用を説明すると、第２の実施形態は、ブレーキレバー８２の操作によりプッシュ
ロッド８０を利用し、それによりマスターシリンダピストン３２を押し下げてデ
ィスクブレーキ組立体１００の作動を第１の実施形態に関して説明したのと同一
な方法で行う。ブレーキレバー８２を解除することにより、プッシュロッド８０
を引っ込めて、ディスクブレーキ組立体１００を非作動状態に戻す。
第２の実施形態のブリーディングに関しては、フィラープラグ６６を取り外し
、流体をプラスチック製ボトル、フレキシブルホース又は他のかかる器具を用い
てフィラーポート７２中へ圧送するのがよい。レバー作動式組立体に連結された
遠隔キャリパユニットの送出しポート７４を開き、フィラーポート７２中へ流体
を
圧送しながらこれを見て気泡が消えるまで気泡があるかどうかを観察する。この
設計は、ディスクブレーキシステムのブリーディングが容易なのでオートバイ、
スノーモービル及びカドランナーと関連した本発明の最も適切な用途である。
図示のように、本発明は、かかる従来型システムの外部流体リザーバに代わっ
て用いられ、従ってこれを不要にする内部温度補正室４２を用いることにより従
来型ディスクブレーキ組立体の改良となっている。内部温度補正室４２は、マス
ターシリンダ室３０と同心状にこれと一体になっているので代表的な外部流体リ
ザーバ設計よりせコンパクトである。内部温度補正室４２は又、代表的にはプラ
スチック製の外部流体リザーバが用いられていないのでオープン形コックピット
の乗物、例えば自転車、オートバイ、スノーモービル及びカドランナーに関して
損傷の影響を受けにくい。
また、代表的にはリザーバ内で流体の上方に位置した空気室を有する外部流体
リザーバ設計とは異なり、本発明の内部温度補正室４２は密閉式システムである
。したがって、本発明の内部温度補正室４２は、上下逆さまになった場合に空気
が流体導管内に入ってブレーキの効きが悪くなったり、或いは無くなるような外
部流体リザーバシステムの欠点がない。かくして、もう一度真っ直ぐに起こした
ときにブリーディングを行う必要のあるかかるシステムとは異なり、本発明の密
閉式システムは、ブレーキシステムのブリーディングを不要にする。この特徴は
、本発明をひっくりかえることが多い自転車に利用した場合に特に有用である。
本発明の一体形の内部温度補正室４２とマスターシリンダ室３０を用いると、
ディスクブレーキシステムに取り付けられていた従来型外部流体リザーバを不要
にすることができる。本発明のディスクブレーキ組立体１０，１００は、例えば
、補正ポートを通してディスクブレーキ流体をマスターシリンダ室に提供し、熱
膨張に起因するブレーキ流体の体積増加又は熱収縮に起因するブレーキ流体の体
積減少に順応する室を提供し、ブレーキパッドの摩耗に起因して必要になった場
合には追加のディスクブレーキ流体をマスターシリンダ室に提供することにより
、例えば、レイトナー特許のディスクブレーキ組立体と関連して上述した全ての
機能を全て発揮する。しかしながら、その上に、本発明の組立体は、かかるディ
スクブレーキ組立体で用いられる部品の使用個数の減少及び統合によりコストを
下
げて製造できる。また、本発明の同心状シリンダを用いると、旋盤で切削される
部品の数が増加し、しかも例えばレイトナー特許に記載されているような設計と
関連して必要な機械加工作業と比較して、キャリパ本体と関連して必要な機械加
工作業の手の込み具合及び回数が減少するので、製造費の節約の度合いが高くな
る。
本発明の特徴を備えた特定の構造を記載したが、当業者であれば、思想として
の発明の精神及び範囲から逸脱することなく、構成要素の種々の設計変更及び改
造を想到でき、また本発明の範囲は、本明細書に記載した特定の形態に限定され
ないことは明らかである。FIELD OF THE INVENTION Field of the Invention The disclosed invention relates to the design of a disc brake system for use in connection with a vehicle. The invention is particularly suitable for use in connection with a bicycle disc brake system. 2. Description of the Prior Art The use of vehicle disc brakes has become increasingly popular over the years and has recently been designed to run on "mountain bikes", i.e. rough off-road surfaces. A remarkable increase in popularity has occurred in connection with bicycles. It is as light as possible to make it easier to drive on off-road surfaces, especially on pedal-powered vehicles, such as bicycles, where the rider must push the weight in addition to his or her own weight. Efforts are constantly being made to design disc brake systems such as Another important design criterion, especially for off-road vehicle components and generally speaking vehicle components, is durability. Conventionally, reservoirs used, for example, in fluid-based disc brake systems are made of plastic and are formed or mounted separately and / or external to the master cylinder assembly of such disc brake systems. Thus, reservoirs are usually undesirable because they are exposed and susceptible to damage. Also, typical disc brake systems are bulky and therefore not only due to the use of external reservoirs, but also to a greater degree than desired due to the use of an unnecessary number of components in such systems. The mechanical effect is low and unsightly. Also, as a result of having too many components, conventional systems are unnecessarily costly. Accordingly, there is a need for a vehicle disc brake system that is more compact than typical conventional systems and that can be manufactured at potentially lower cost through the use and integration of fewer parts. In addition, typical hydraulic disc brake systems are designed to have an air pocket located above the fluid in the reservoir. Thus, if such a disc brake system is turned upside down (this often occurs in applications such as bicycles, for example), air may enter the fluid conduits and impair braking performance or even completely eliminate braking action. As a result, it is necessary to bleed the brake when it is raised straight. Accordingly, there is a need for a disc brake system that is compact in quality, cost effective and durable, and that does not require bleeding if turned upside down, as described above. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a disk brake assembly having a concentrically provided master cylinder and a correction chamber. It is also an object of the present invention to provide a correction piston in a disc brake assembly that responds to changes in brake fluid volume. SUMMARY OF THE INVENTION The above object is achieved by providing a disc brake assembly including a concentric cylinder having a concentrically provided master cylinder chamber and an internal temperature compensation chamber. The two chambers contain brake fluid that activates a disc brake that can be located remotely or can be mounted directly to the disc brake assembly of the present invention. Further, the present invention can be actuated by an actuator, such as a brake lever, mounted directly on the disc brake assembly or remote via a brake wire. Advantageously, the concentric combination of the internal temperature compensation chamber and the master cylinder chamber results in a compact design which eliminates the need for an external reservoir. Additionally, a spring-loaded compensating piston is provided in the internal temperature compensating chamber which is depressed and engages the brake fluid, thereby preventing the formation of air pockets in the internal temperature compensating chamber. . By eliminating air pockets, the disc brake assembly can be directed in any manner without creating air pockets that need to be removed by bleeding. The above and other features of the present invention will be better understood upon consideration of the detailed description below and the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment of the disc brake assembly of the present invention. FIG. 1A is an enlarged partial cross-sectional view of the first embodiment, illustrating the additional feature of using a screw to control the depth of the correction piston during bleeding. FIG. 2 is a cross-sectional view of the first embodiment of the disc brake assembly of FIG. 1, showing an operating body of a master cylinder of the disc brake assembly. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a second embodiment of the disc brake assembly of the present invention, wherein the disc brake assembly is operably connected to a hand lever mounting boss by a push rod mounted on a brake lever. FIG. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The disc brake assembly of the present invention will now be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the disc brake assembly 10 of the present invention includes a main unit 12 and an actuator, such as a brake lever, extending from a remote location. In the first embodiment, the main unit 12 has a caliper body and a concentric cylinder 18, preferably attached to or integrally formed with each other. The caliper body 16 of the disc brake assembly 10 is described, for example, in U.S. Pat. No. 5,632,362 issued to Laytner on May 27, 1997 (hereinafter "the Laytner patent"). Has two caliper piston bores 20 containing two operative caliper pistons (not shown), and the entire disclosure of such Layton patent is incorporated herein by reference. A cylindrical wall 22 is attached to or integral with the caliper body 16 as shown in FIGS. 1 and 2 to define a cylindrical chamber 24 adjacent to the caliper body 16. As a variant, the cylindrical wall 22, the caliper body 16 and the concentric cylinder 18 may be integrally formed with one another, thus eliminating the need for the concentric cylinder seal described below. The concentric cylinder 18 has an inner surface 26 and an outer surface 28. Inner surface 26 defines a master cylinder chamber 30 that receives master cylinder piston 32 and master cylinder spring 34. A master cylinder port 36 extends from the inner surface 26 and defines a fluid passage between the master cylinder chamber 30 and one or more caliper piston boats 38 that allow the master cylinder piston 32 to operate the disc brake. An annular inner surface seal 27 is hermetically fitted to the inner surface 26 adjacent the master cylinder port 36. The master cylinder piston 32 has a generally tubular shape, and an annular pressure seal 33 and an annular second seal 35 are mounted outside the piston. The master cylinder spring 34 is disposed between and preferably connected to a shoulder 37 formed inside the master cylinder piston 32 and a flange 39 formed to extend inward from the inner surface 26. Therefore, the master cylinder spring 34 is arranged to press the master cylinder piston 32 to the left as viewed in the drawing. A tongue 43 is preferably formed on the inner surface 26 to serve as a stop for the biasing force of the master cylinder spring 34. The outer surface 28 of the concentric cylinder 18 has two portions, a first outer surface portion 28A and a second outer surface portion 28B. The first outer surface portion 28A is preferably formed to comprise a first diameter D 1, which for the second outer surface portion 28B is preferably first large second than the diameter D 1 of the diameter D 2 Is formed. As a result of the change in diameters D 1 , D 2 , a generally flat, generally annular step 41 is formed. The first outer surface portion 28 </ b> A is an inner surface of an annular internal temperature correction chamber 42 concentrically disposed around the master cylinder chamber 30. The correction port 44 and the relief port 46 pass through the first outer surface portion 28A so as to allow the master cylinder chamber 30 and the internal temperature correction chamber 42 to communicate with each other. In addition, the first outer surface portion 27A serves as an axial guide for the annular correction piston described below. The second outer surface portion 28B is arranged to be at least partially engaged with the cylindrical wall 22 of the caliper body 16, on which a pair of annular concentric cylinder seals 48 are fitted. Have been. The concentric cylinder seal 48 is used to seal a contact portion between the caliper body 16 and the master cylinder port 36 around the caliper piston port 38. As clearly shown in the drawing, two annular sub-chambers extending around the master cylinder piston 32 are formed in the master cylinder chamber 30. That is, the pressure chamber 45 is disposed between the inner seal 27 and the pressure seal 33, and the relief chamber 47 is disposed between the pressure seal 33 and the second seal 35. As shown in FIG. 1, when the disc brake assembly 10 is in a non-operating state in which the master cylinder piston 32 is completely seated on the left side, the correction chamber 44 communicates with the pressure chamber 45, and the relief port 46 communicates with the relief chamber 47. Communicating. In the first embodiment, the concentric cylinder 18 has a cable housing boss 40 at one axial end for coupling to a brake cable housing BCH (shown in FIG. 2) using techniques known to those skilled in the art. Prepared in the department. A cap or cover 49 may be attached to the other axial end of the concentric cylinder 18 to prevent dirt and debris from entering the disc brake assembly. As will be readily appreciated by those skilled in the art, a certain amount of brake fluid (shown schematically in phantom in the drawings) is contained therein to effect operation of the disc brake assembly 10. In order to operate the caliper piston, a sufficient amount of brake fluid must be provided to fill the caliper piston bore 20, caliper piston port 38, master cylinder port 36, and pressure chamber 45. Due to the effects of heat, the brake fluid expands and contracts. The internal temperature compensation chamber 42, which serves as a reservoir, is also filled with brake fluid to ensure that the working volume of the brake fluid is maintained within the required area. A correction piston 50 is disposed in the internal temperature correction chamber 42. Correction piston 50 is of an annular or through-hole design with an annular inner seal 52 and an outer seal 54. The inner seal 52 prevents leakage of fluid between the inner periphery of the correction piston 50 and the first outer surface portion 28A of the concentric cylinder 18. The outer seal 54 prevents fluid leakage between the outer periphery of the correction piston 50 and the cylindrical wall 22. As shown in FIGS. 1 and 2, one side of the correction piston 50 is biased by a correction spring 56, and the other side acts on the internal temperature correction chamber 42. A compensating spring 56 is disposed between the compensating piston 50 and a surface, for example, a disc and / or a retaining ring, for example, a disc described below, for moving the compensating piston 50 through the compensating port 44 through the master cylinder chamber. Press in the direction of pushing into 30. Preferably, the correction spring 56 is a coil spring disposed around the concentric cylinder 18. The compensating spring 56 is used to overcome the friction of the inner compensating piston seal 52 and the outer compensating piston seal 54 and to ensure a positive filling of the master cylinder chamber 30 as the brake fluid volume changes. As shown in FIG. 2, the correction piston 50 moves axially with respect to the main axis of the concentric cylinder 18 when the brake fluid expands and contracts due to the increase and decrease in the temperature of the brake fluid. In addition, the compensation piston 50 moves to the right as the brake fluid contracts due to a decrease in ambient air temperature and / or as the caliper piston exits the caliper body 16 due to brake pad wear. The compensating piston 50 moves to the left due to thermal expansion of the fluid as a result of an increase in ambient air temperature and / or as a result of a braking action. A stop 58 may be provided to limit the stroke of the correction piston 50 to the left. The concentric cylinder 18 may be axially secured to the cylindrical wall 22 using a disk 60 and a retaining ring 62 as shown in FIGS. In addition, the disc 60 and the retaining ring 62 are preferably configured so that the correction piston 50 and the correction spring 56 can be mounted and removed. Unlike a disc brake assembly comprising a typical external fluid reservoir system, the disc brake assembly 10 of the present invention does not require bleeding of the brake system, for example, if the internal temperature compensation chamber 42 is turned upside down. However, the disc brake assembly 10 may still require bleeding, for example, when changing the brake fluid of the system. If such bleeding is required, the correction piston 50 must be maintained at a specific depth during the bleeding operation. For this purpose, as shown schematically in FIG. 1A, a small screw S is preferably passed through a through-hole 59 in the disk 60 at an evenly spaced position in the disk 60 and the correction piston It is preferable to screw it into the 50 screw holes 61. The user may then push the head of the screw S until the shoulder of the screw S contacts the disk 60. Next, the bleeding of the disc brake assembly 10 is performed and the screw is removed. Although not shown, as a modification, a special tool provided with an internal or external machining provided in the correction piston 50, for example, a hook or a flanged tool using an undercut, is provided with a depth of the correction piston 50 during the bleeding operation. May be controlled. As will be appreciated by those skilled in the art, the bleed screw 64 shown in FIGS. 1 and 2 (and the filler plug 66 shown in FIG. 3) is used to perform the bleeding operation. For example, the two bleed screws 64 of the first embodiment may be removed and fluid may be pumped into one bleed port 63 using a plastic bottle, flexible hose, or other such device. At the same time, it is better to look at the other bleed port 63 and observe if these bubbles are present until they disappear. Alternatively, one of the two bleed screws 64 may be removed and the bleeding of the disc brake assembly in the vacuum fluid tank may be performed. For example, other methods and apparatus for bleeding known to those skilled in the art and described below in connection with the second embodiment may be utilized. In describing the operation, the disc brake assembly 10 is initially inactive as shown in FIG. In the first embodiment, the disc brake assembly 10 is located close to the disc brake to be controlled. Various modes of operation are located remote from the disc brake assembly, and these modes of operation can be controlled by various methods known in the art. Thus, for example, the disc brake assembly 10 is mounted on the bicycle frame adjacent to the tire to be braked and is activated by the brake cable B passing through the brake cable housing BCH fastened to the cable housing boss 40. Although not shown, the master cylinder piston 32 can be inserted in a manner known to those skilled in the art by passing the brake cable B through the flange 29, e.g., by means of a penetrating attachment to a bar or flange extending across the inner portion of the master cylinder piston 32. Connect to. In operation, the brake cable B is pulled out of the master cylinder chamber 30, thus exerting a tensile force on the master cylinder piston 32 against the urging force of the master cylinder spring 34. The tensile force of the brake cable B occurs as a force greater than the urging force of the master cylinder spring 34, and thus the master cylinder piston 32 moves to the right as viewed in the drawing. Further, the pressure seal 33 slides with the movement of the master cylinder piston 32 to reduce the volume in the pressure chamber 45. Eventually, the pressure seal 33 passes through the correction port 44, resulting in a further reduction in the volume in the pressure chamber 45. This action causes an increase in the pressure of the brake fluid, which is transmitted to the caliper piston bore 20 through the master cylinder port 36 and the caliper piston port 38. Increasing the pressure of the brake fluid allows operation of the disc brake. Excess brake fluid found in the pressure chamber 45 is expelled from the correction port 44 during the compression stroke described above. When the brake cable is released, the master cylinder spring 34 presses the master cylinder piston 32 to the left to return it to its inoperative position. As the volume of the pressure chamber 45 increases, brake fluid is withdrawn from the caliper piston bore 20, thus reducing the pressure therein and allowing release of the disc brake. The internal correction chamber 42 functions as a reservoir of the pressure chamber 45. Under ideal conditions, a volume of brake fluid is required to operate the disc brake assembly 10 as described above. However, due to the losses due to leakage and the effects of thermal expansion and contraction, the volume of the brake fluid may change, resulting in severe or no performance. To ensure that a sufficient working volume of brake fluid is maintained, the internal temperature compensation chamber 42 pumps additional brake fluid through the compensation port 44 to the pressure chamber 45. Similarly, excess brake fluid is expelled from pressure chamber 45 during operation and pumped into internal temperature compensation chamber 42. The relief chamber 47 receives excess brake fluid through the relief port 46. The first embodiment of the present invention, in which the concentric cylinder 18 of the present invention as shown in FIGS. 1 and 2 is integrally attached to the caliper body 16 of the disc brake assembly 10, is compact and convenient. Yes, and is therefore ideal for pedal-operated vehicles, such as bicycles. In a second embodiment, the principles of the present invention can be utilized in connection with a concentric cylinder 18 containing a lever-operated master cylinder. Such a disc brake system is shown in FIG. 3, which is indicated generally by the reference numeral 100. In the description of the second embodiment, in FIG. 3, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The disc brake assembly 100 operates in conjunction with a remote caliper unit (not shown) connected to the assembly 100 by a brake hose H that directs brake fluid to the caliper unit. Systems of this kind are particularly useful for bicycles, motorcycles, motorcycles, snowmobiles and quad-runners. Disc brake assembly 100 is similar to that of FIGS. However, in this disc brake assembly 100, the concentric cylinder 18 is contained within a cylindrical wall 68 defined by a handlebar mounting boss 70. The handlebar mounting boss 70 is shaped to receive the filler plug 66 and includes a filler port 72 communicating with the internal temperature compensation chamber 42. The handlebar mounting boss 70 has a delivery port 74 provided to allow the brake hose H to communicate with the pressure chamber 45. In addition, a mounting groove or recess is provided in the handlebar mounting boss 76 that is shaped to be mounted on a bicycle handlebar or other location. A design-changed flange 39A is provided so as to seal one axial end of the concentric cylinder 18 as a whole. A cap 78 is attached to the other axial end of the concentric cylinder 18 and a push rod 80 extends therethrough. The push rod 80 is attached to a brake lever 82 via an articulated connector 84. The brake lever 82 is also rotatably mounted on the handlebar mounting boss 70 via a pivot connecting portion 86. Except as noted, the first and second embodiments are structurally identical. In operation, the second embodiment utilizes the push rod 80 by operating the brake lever 82, thereby depressing the master cylinder piston 32 and operating the disc brake assembly 100 with respect to the first embodiment. Perform in the same manner as in By releasing the brake lever 82, the push rod 80 is retracted and the disc brake assembly 100 is returned to the non-operating state. For the bleeding of the second embodiment, the filler plug 66 may be removed and the fluid pumped into the filler port 72 using a plastic bottle, flexible hose, or other such device. Open the delivery port 74 of the remote caliper unit connected to the lever actuated assembly and look at it while pumping fluid into the filler port 72 until there are no bubbles. This design is the most suitable application of the present invention in connection with motorcycles, snowmobiles and cadrunners because of the ease of bleeding of the disc brake system. As shown, the present invention is an improvement over the conventional disc brake assembly by using an internal temperature compensation chamber 42 which replaces the external fluid reservoir of such conventional systems and thus eliminates it. . The internal temperature compensation chamber 42 is concentric with and integral with the master cylinder chamber 30 and is therefore more compact than a typical external fluid reservoir design. The internal temperature compensation chamber 42 is also less susceptible to damage for open cockpit vehicles, such as bicycles, motorcycles, snowmobiles and cadrunners, since no external fluid reservoir, typically made of plastic, is used. Also, unlike an external fluid reservoir design, which typically has an air chamber located above the fluid in the reservoir, the internal temperature compensation chamber 42 of the present invention is a closed system. Thus, the internal temperature compensation chamber 42 of the present invention does not have the drawbacks of an external fluid reservoir system such that if it is turned upside down, air will enter the fluid conduit and the braking effect will be reduced or lost. Thus, unlike such systems that require bleeding when re-straight up, the closed system of the present invention eliminates the need for bleeding of the brake system. This feature is particularly useful when the invention is applied to bicycles, which are often turned over. The use of the integral internal temperature compensation chamber 42 and master cylinder chamber 30 of the present invention eliminates the need for a conventional external fluid reservoir attached to the disc brake system. The disc brake assemblies 10, 100 of the present invention, for example, provide disc brake fluid to the master cylinder chamber through a compensation port to increase the volume of brake fluid due to thermal expansion or decrease the volume of brake fluid due to thermal contraction. By providing a compliant chamber and providing additional disc brake fluid to the master cylinder chamber if needed due to brake pad wear, for example, in connection with the Laytner disc brake assembly Exhibits all the functions described above. However, in addition, the assembly of the present invention can be manufactured at lower cost due to the reduced use and consolidation of the components used in such disc brake assemblies. Also, the use of the concentric cylinders of the present invention increases the number of parts to be machined on a lathe, and in comparison to the required machining operations in connection with designs such as those described in the Laytner patent, for example. The degree and complexity of the machining operations required in connection with the caliper body are reduced, thus increasing the savings in manufacturing costs. Although a specific structure having the features of the present invention has been described, those skilled in the art will be able to conceive various design changes and modifications of the components without departing from the spirit and scope of the invention as considered. Obviously, the scope of the invention is not limited to the specific forms described herein.
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