(57)【要約】【課題】ピストンのロールバック量を、容易、且つ、精度良く調整することができる車両用ディスクブレーキを提供する。【解決手段】ピストン６は、摩擦パッド５の新品時から、規定されたフル摩耗状態に至るまで、ピストンシール７と当接するピストン開口側のシール域Ｓ１と、摩擦パッド５の新品時から、規定されたフル摩耗状態に至るまで、ピストンシール７と当接しないピストン底部側の非シール域Ｓ２とを有する。ピストン６の非シール域Ｓ２の外周壁を、ピストン底部側に向けて、漸次、小径となる円錐面６ａで形成し、円錐面６ａとシリンダ孔３ｄとの間に、液圧室９に連続する液室９ａを画成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリパボディに設けたシリンダ孔に、ピストンシールを嵌着するシール溝を形成し、前記ピストンシールを介して、前記シリンダ孔に摩擦パッドを押圧する有底円筒状のピストンを、開口部を摩擦パッド側に向けて内挿し、前記ピストンと前記シリンダ孔との間に液圧室を画成した車両用ディスクブレーキにおいて、
前記ピストンは、前記摩擦パッドの新品時から、規定されたフル摩耗状態に至るまで、前記ピストンシールと当接するピストン開口側のシール域と、前記摩擦パッドの新品時から、規定されたフル摩耗状態に至るまで、前記ピストンシールと当接しないピストン底部側の非シール域とを有し、
前記ピストンの非シール域の外周壁と前記シリンダ孔との間に前記液圧室に連続して液室を画成したことを特徴とする車両用ディスクブレーキ。
【請求項２】
前記ピストンは、前記非シール域の外周壁の少なくとも一部を、ピストン底部側に向けて、漸次、小径となる円錐面で形成したことを特徴とする請求項１記載の車両用ディスクブレーキ。
【請求項３】
前記ピストンは、前記非シール域の外周壁の少なくとも一部を、凹状の円弧面で形成したことを特徴とする請求項１記載の車両用ディスクブレーキ。
【請求項４】
前記ピストンは、前記非シール域の外周壁の少なくとも一部を切り欠いたことを特徴とする請求項１記載の車両用ディスクブレーキ。
【請求項５】
前記シリンダ孔は、前記ピストンの非シール域に対応する内周壁の少なくとも一部を、シリンダ孔底部側に向けて、漸次、大径となる円錐面で形成したことを特徴とする請求項１記載の車両用ディスクブレーキ。
【請求項６】
前記シリンダ孔は、前記ピストンの非シール域に対応する内周壁の少なくとも一部を、凹状の円弧面で形成したことを特徴とする請求項１記載の車両用ディスクブレーキ。
【請求項７】
前記シリンダ孔は、前記ピストンの非シール域に対応する内周壁の少なくとも一部を切り欠いたこと特徴とする請求項１記載の車両用ディスクブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ディスクブレーキに関し、詳しくは、キャリパボディに設けたシリンダ孔に、ピストンシールを介してピストンを液密に内挿し、制動解除時に、前記ピストンシールによって、ピストンをロールバックさせる車両用ディスクブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、キャリパボディに設けたシリンダ孔に、ピストンシールを介してピストンを液密に内挿し、制動解除時に、ピストンシールによって、ピストンをロールバックさせる車両用ディスクブレーキでは、ピストンシールの形状やピストンシールを嵌着させるシール溝の形状を変更することによって、ピストンのロールバック量を調整するようにしたものがあった（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１２６４２８号公報
【特許文献２】特許第５３２７７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の特許文献１及び２のようにピストンシールの形状やシール溝の形状を変化させるものでは、ゴム状の弾性材で環状に形成されるピストンシールの形状変更や、狭いシール溝の加工にコストが掛かっていた。また、ピストンシールやシール溝の形状を変化させると操作フィーリングが大きく変化する虞があった。
【０００５】
そこで本発明は、ピストンのロールバック量を、ピストンシールやシール溝の形状を変化させることなく、容易、且つ、精度良く調整することができる車両用ディスクブレーキを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の車両用ディスクブレーキは、キャリパボディに設けたシリンダ孔に、ピストンシールを嵌着するシール溝を形成し、前記ピストンシールを介して、前記シリンダ孔に摩擦パッドを押圧する有底円筒状のピストンを、開口部を摩擦パッド側に向けて内挿し、前記ピストンと前記シリンダ孔との間に液圧室を画成した車両用ディスクブレーキにおいて、前記ピストンは、前記摩擦パッドの新品時から、規定されたフル摩耗状態に至るまで、前記ピストンシールと当接するピストン開口側のシール域と、前記摩擦パッドの新品時から、規定されたフル摩耗状態に至るまで、前記ピストンシールと当接しないピストン底部側の非シール域とを有し、前記ピストンの非シール域の外周壁と前記シリンダ孔との間に前記液圧室に連続して液室を画成したことを特徴としている。
【０００７】
また、前記ピストンは、前記非シール域の外周壁の少なくとも一部を、ピストン底部側に向けて、漸次、小径となる円錐面で形成すると好ましく、さらに、ピストンは、前記非シール域の外周壁の少なくとも一部を、凹状の円弧面で形成するとよい。また、前記ピストンは、前記非シール域の外周壁の少なくとも一部を切り欠いてもよい。
【０００８】
さらに、前記シリンダ孔は、前記ピストンの非シール域に対応する内周壁の少なくとも一部を、シリンダ孔底部側に向けて、漸次、大径となる円錐面で形成すると好ましく、さらに、前記シリンダ孔は、前記ピストンの非シール域に対応する内周壁の少なくとも一部を、凹状の円弧面で形成するとよい。さらに、前記シリンダ孔は、前記ピストンの非シール域に対応する内周壁の少なくとも一部を切り欠いてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
出願人は、ピストンの非シール域の外周壁と前記シリンダ孔との間に、液圧室に連続する液室を画成することにより、制動時に、液室と液圧室とに差圧が生じ、制動解除時に、液室と液圧室の圧力が等しくなるまでの時間に応じて、ピストンのロールバック量が設定されることを確認している。
【００１０】
例えば、液室の容積を増大させると、制動時の液圧室と液室との差圧が小さくなり、制動解除時に、液圧室と液室の圧力が等しくなるまでの時間が短くなる。これにより、ピストンシールがピストンに与える摺動摩擦力の持続時間が短くなり、ピストンのロールバック量が小さくなる。また、液室の容積を減少させると、制動時の液圧室と液室との差圧が大きくなり、制動解除時に、液圧室と液室の圧力が等しくなるまでの時間が長くなる。これにより、ピストンシールがピストンに与える摺動摩擦力の持続時間が長くなり、ピストンのロールバック量が大きくなる。
【００１１】
これにより、本発明の車両用ディスクブレーキでは、ピストンシールやシール溝の形状を変化させることなく、ピストンの非シール域の外周壁と前記シリンダ孔との間に、液圧室に連続する液室を画成し、液室の容積を変化させることにより、ピストンのロールバック量を精度良く調整することができる。また、摩擦パッドの新品時から、規定されたフル摩耗状態に至るまで、ピストンシールはピストンの外周面に摺接していることから、ピストンのシール性を損なうことがない。
【００１２】
さらに、ピストンは、非シール域の外周壁の少なくとも一部を、ピストン底部側に向けて、漸次、小径となる円錐面で形成することにより、該円錐面とシリンダ孔との間に液室が画成される。また、円錐面の角度や長さを変更することで、ピストンのロールバック量を精度良く調整することができる。さらに、液室はピストン底部側とシリンダ孔との間で容積が増大していることから、ピストンが傾くことがあっても、ピストンの底部側とシリンダ孔とが当接して発生する当接音（ジャダー）を抑制できる。
【００１３】
また、ピストンは、非シール域の外周壁の少なくとも一部を、ピストン底部側に向けて凹となる円弧面で形成することにより、該円弧面とシリンダ孔との間に液室が画成される。また、円弧面の深さや長さを変更することにより、ピストンのロールバック量を精度良く調整することができる。
【００１４】
さらに、ピストンは、非シール域の外周壁の少なくとも一部を切り欠いたことにより、切欠きとシリンダ孔との間に液室が画成される。また、切欠きの大きさや個数を変更することにより、ピストンのロールバック量を精度良く調整することができる。
【００１５】
さらに、シリンダ孔は、ピストンの非シール域に対応する内周壁の少なくとも一部を、シリンダ孔底部側に向けて、漸次、大径となる円錐面で形成することにより、該円錐面とピストンの外周壁との間に液室が画成される。また、円錐面の角度や長さを変更することで、ピストンのロールバック量を精度良く調整することができる。さらに、液室はピストン底部側とシリンダ孔との間で容積が増大していることから、ピストンが傾くことがあっても、ピストンの底部側とシリンダ孔とが当接して発生する当接音（ジャダー）を抑制できる。
【００１６】
また、シリンダ孔は、ピストンの非シール域に対応する内周壁の少なくとも一部を、凹状の円弧面で形成することにより、該円弧面とピストンの外周壁との間に液室が画成される。また、円弧面の深さや長さを変更することにより、ピストンのロールバック量を精度良く調整することができる。
【００１７】
さらに、シリンダ孔は、ピストンの非シール域に対応する内周壁の少なくとも一部を、切り欠いたことにより、切欠きとピストンの外周壁との間に液室が画成される。また、切欠きの大きさや個数を変更することにより、ピストンのロールバック量を精度良く調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１形態例を示す車両用ディスクブレーキの断面正面図である。
【図２】同じくピストンの一部断面正面図である。
【図３】同じくピストンの一部断面斜視図である。
【図４】本発明の第２形態例を示す車両用ディスクブレーキの断面正面図である。
【図５】同じくピストンの一部断面正面図である。
【図６】同じくピストンの一部断面斜視図である。
【図７】本発明の第３形態例を示す車両用ディスクブレーキの断面正面図である。
【図８】同じくピストンの一部断面正面図である。
【図９】同じくピストンの一部断面斜視図である。
【図１０】本発明の第４形態例を示す車両用ディスクブレーキの断面正面図である。
【図１１】本発明の第５形態例を示す車両用ディスクブレーキの断面正面図である。
【図１２】本発明の第６形態例を示す車両用ディスクブレーキの断面正面図である。
【図１３】図１２のXIII-XIII断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１乃至図３は本発明の車両用ディスクブレーキの第１形態例を示す図で、車両用ディスクブレーキ１は、ディスクロータ２を挟んで対向配置される作用部３ａと反作用部３ｂとをディスクロータ２の外側を跨ぐブリッジ部３ｃにて一体に連結したキャリパボディ３が、ディスクロータ２の一側部で車体に固設されるキャリパブラケット４にスライドピン（図示せず）を介してディスク軸方向に移動可能に支持されている。また、作用部３ａと反作用部３ｂとの間には、ディスクロータ２を挟んで一対の摩擦パッド５，５が対向配置されている。
【００２０】
キャリパボディ３の作用部３ａには、ディスクロータ２側が開口した有底のシリンダ孔３ｄが設けられており、反作用部３ｂには、反作用部側の摩擦パッド５を押動する反力爪３ｅが設けられている。シリンダ孔３ｄには、作用部側の摩擦パッド５を押圧する有底円筒状のピストン６が、開口部を摩擦パッド側に向けて内挿されている。また、シリンダ孔３ｄの開口側内周面には環状のダストシール装着溝３ｆが、該ダストシール装着溝３ｆよりもシリンダ孔底部側に環状のピストンシール装着溝３ｇがそれぞれ周設されている。ピストンシール装着溝３ｇには、ピストン６の外周面に液密かつ移動可能に摺接するとともに、その復元力でピストン６をロールバックさせるピストンシール７が装着され、ダストシール装着溝３ｆには、シリンダ孔内への塵埃の侵入を防止するダストシール８が装着されている。ピストン６とシリンダ孔３ｄの底部との間には液圧室９が画成され、該液圧室９にはユニオン孔３ｈを介して昇圧した作動液が供給される。
【００２１】
各摩擦パッド５は、ディスクロータ２の側面に摺接するライニング５ａと、該ライニング５ａを保持する金属製の裏板５ｂとからなっている。
【００２２】
ピストン６は、摩擦パッド５の新品時から、ライニング５ａが規定されたフル摩耗状態に至るまで、ピストンシール７と当接するピストン開口側のシール域Ｓ１と、摩擦パッド５の新品時から、ライニング５ａが規定されたフル摩耗状態に至るまで、ピストンシール７と当接しないピストン底部側の非シール域Ｓ２とを有し、非シール域Ｓ２の外周壁は、ピストン底部側に向けて、漸次、小径となる円錐面６ａで形成されている。これにより、円錐面６ａとシリンダ孔３ｄとの間に、液圧室９に連続する液室９ａが画成される。
【００２３】
上述のように形成された車両用ディスクブレーキ１は、運転者の制動操作によってキャリパボディ３の液圧室９に、ユニオン孔３ｈを介して昇圧した作動液が供給されると、ピストン６がシリンダ孔３ｄを開口方向へ前進して作用部側の摩擦パッド５を押動し、該摩擦パッド５のライニング５ａをディスクロータ２の一側面へ押圧する。次に、この反作用により、キャリパボディ３がスライドピンの案内にて作用部方向へ移動し、反力爪３ｅが反作用部側の摩擦パッド５を押動し、該摩擦パッド５のライニング５ａをディスクロータ２の他側面へ押圧する。これにより、ディスクロータ２に制動力が作用する。また、制動を解除すると、ピストンシール７の復元力でピストン６がロールバックし、シリンダ孔３ｄを後退すると共に、反力爪３ｅが初期位置に復帰して、摩擦パッド５，５がディスクロータ２から離間する。
【００２４】
ピストン６のロールバック量は、ピストンシール装着溝３ｇの形状、及び、ピストンシール７の形状により設定されるとともに、制動時に発生する、液室９ａと液圧室９との差圧が、制動解除時に等しくなるまでの時間に応じて設定される。例えば、液室９ａの容積を増大させると、制動時の液室９ａと液圧室９の差圧が小さくなり、制動解除時に、液室９ａと液圧室９の圧力が等しくなるまでの時間が短くなる。これにより、ピストンシール７がピストン６に与える摺動摩擦力の持続時間が短くなり、ピストン６のロールバック量が小さくなる。また、液室９ａの容積を減少させると、制動時の液室９ａと液圧室９との差圧が大きくなり、制動解除時に、液室９ａと液圧室９の圧力が等しくなるまでの時間が長くなる。これにより、ピストンシール７がピストン６に与える摺動摩擦力の持続時間が長くなり、ピストン６のロールバック量が大きくなる。
【００２５】
本発明は、上述のように、ピストンシール装着溝３ｇやピストンシール７の形状を変化させることなく、加工のし易いピストン６の外壁に形成する円錐面６ａの角度や長さを変更することで、ピストン６のロールバック量を調整することができることから、コストを削減しながら、ピストン６のロールバック量を容易、且つ、精度良く調整することができる。また、摩擦パッド５の新品時から、規定されたフル摩耗状態に至るまで、ピストンシール７はピストン６の外周面に摺接していることから、シール性を損なうことがない。さらに、液室９ａはピストン６の底部側とシリンダ孔３ｄとの間で容積が増大していることから、ピストン６が傾くことがあっても、ピストン６の底部側とシリンダ孔３ｄとが当接して発生する当接音（ジャダー）を抑制することができる。
【００２６】
図４乃至図１３は、本発明の他の形態例を示すもので、第１形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号をそれぞれ付して、その詳細な説明は省略する。
【００２７】
図４乃至図６は、本発明の第２形態例を示すもので、本形態例のピストン１１は、非シール域Ｓ２の外周壁の一部が、凹状の円弧面１１ａで形成されている。これにより、円弧面１１ａとシリンダ孔３ｄとの間に、液圧室９に連続する液室９ａが画成され、円弧面１１ａの深さや長さを変更することにより、ピストン１１のロールバック量を精度良く調整することができる。
【００２８】
図７乃至図９は、本発明の第３形態例を示すもので、本形態例のピストン１２は、非シール域Ｓ２の外周壁に、シリンダ軸方向の４個の切欠き部１２ａが、周方向に等間隔に形成され、各切欠き部１２ａとシリンダ孔３ｄとの間に、液圧室９に連続する液室９ａがそれぞれ画成され、切欠き部１２ａの大きさや個数を変更することにより、ピストン１２のロールバック量を精度良く調整することができる。
【００２９】
図１０は、本発明の第４形態例を示すもので、本形態例のシリンダ孔１３は、ピストン１４の非シール域Ｓ２に対応する内周壁が、シリンダ孔底部側に向けて、漸次、大径となる円錐面１３ａで形成されている。また、ピストン１４は、開口部から底部まで外径が同一の有底円筒状に形成されている。
【００３０】
これにより、円錐面１３ａとピストン１４の外周壁との間に、液圧室９に連続する液室９ａが画成され、円錐面１３ａの角度や長さを変更することで、ピストン１４のロールバック量を精度良く調整することができる。さらに、液室９ａはピストン１４の底部側とシリンダ孔３ｄとの間で容積が増大していることから、ピストン１４が傾くことがあっても、ピストン１４の底部側とシリンダ孔３ｄとが当接して発生する当接音（ジャダー）を抑制することができる。
【００３１】
図１１は、本発明の第５形態例を示すもので、本形態例のシリンダ孔１５は、ピストン１４の非シール域Ｓ２に対応する内周壁に凹状の円弧面１５ａが形成されている。これにより、円弧面１５ａとピストン１４の外周壁との間に、液圧室９に連続する液室９ａが画成され、円弧面１５ａの深さや長さを変更することにより、ピストン１４のロールバック量を精度良く調整することができる。
【００３２】
図１２及び図１３は、本発明の第６形態例を示すもので、本形態例のシリンダ孔１６は、ピストン１４の非シール域Ｓ２に対応する内周壁に、シリンダ軸方向の６個の切欠き部１６ａが、周方向に等間隔に形成されている。これにより、各切欠き部１６ａとピストン１４の外周壁との間に、液圧室９に連続する液室９ａがそれぞれ画成され、切欠き部１６ａの大きさや個数を変更することにより、ピストン１４のロールバック量を精度良く調整することができる。
【００３３】
なお、第１形態例や第４形態例及び第５形態例では、ピストンの非シール域の全体に液室が画成されているが、円錐面や円弧面の形成位置を上述の形態例よりもシリンダ孔底部側にし、ピストンの非シール域の一部に液室が画成されるようにしてもよい。また、第２形態例では、ピストンの非シール域の一部に液室が画成されているが、ピストンの非シール域の全体に円弧面を形成し、ピストンの非シール域の全体に液室が画成されるようにしてもよい。さらに、第３形態例や第６形態例では、切欠き部をシリンダ軸方向に形成しているが、切欠き部の形状はこれに限らず、どのような形状でも差し支えなく、切欠き部を形成する箇所や、個数は、ピストンの非シール域Ｓ２に対応する範囲であれば任意である。
【００３４】
また、本発明は上述の各形態例のようにピンスライド型のディスクブレーキに限るものではなく、ピストン対向型のディスクブレーキにも適用でき、ピストンの数も任意である。
【符号の説明】
【００３５】
１…車両用ディスクブレーキ、２…ディスクロータ、３…キャリパボディ、３ａ…作用部、３ｂ…反作用部、３ｃ…ブリッジ部、３ｄ…シリンダ孔、３ｅ…反力爪、３ｆ…ダストシール装着溝、３ｇ…ピストンシール装着溝、３ｈ…ユニオン孔、４…キャリパブラケット、５…摩擦パッド、５ａ…ライニング、５ｂ…裏板、６…ピストン、６ａ…円錐面、７…ピストンシール、８…ダストシール、９…液圧室、９ａ…液室、１１…ピストン、１１ａ…円弧面、１２…ピストン、１２ａ…切欠き部、１３…シリンダ孔、１３ａ…円錐面、１４…ピストン、１５…シリンダ孔、１５ａ…円弧面、１６…シリンダ孔、１６ａ…切欠き部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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