(57)【要約】      （修正有）【課題】ロールバック作用を確保し、かつ、制動初期におけるブレーキのフィーリング特性を向上させた液圧作動ピストンを備えた制動装置部を提供すること。【解決手段】ブレーキハウジング２３に形成したシリンダ孔２５に、外周にシール４１を有したピストン２７が内挿され、このピストン２７の一端部とブレーキハウジング２３とで形成した液圧室２９の液圧によりピストン２７を作動して摩擦部材をロータに押圧して制動するピストン２７を備えた制動装置において、シール４１は外周部４１ａがシリンダ孔２５と摺接し、内周部４１ｂがピストン２７に形成したシール溝４３に収納され、このシール溝４３の溝幅Ｒはシール４１の幅Ｓよりも大きく、シール４１の反ロータ側の側面４１ｃ内方部とシール溝４３の反ロータ側の壁面４３ｃ内方部の間にリング部材４５が挿入されていること。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキハウジングに形成したシリンダ孔に、外周にシールを有したピストンが内挿され、該ピストンの一端部とブレーキハウジングとで形成した液圧室の液圧によりピストンを作動して摩擦部材をロータに押圧して制動する液圧作動ピストンを備えた制動装置において、前記シールは外周部が前記シリンダ孔と摺接し、内周部がピストンに形成したシール溝に収納され、該シール溝の溝幅はシールの幅よりも大きく、前記シールの反ロータ側の側面内方部とシール溝の反ロータ側の壁面内方部の間にリング部材が挿入されている液圧作動ピストンを備えた制動装置。
【請求項２】
ブレーキハウジングに形成したシリンダ孔に、外周にシールを有したピストンが内挿され、該ピストンの一端部とブレーキハウジングとで形成した液圧室の液圧によりピストンを作動して摩擦部材をロータに押圧して制動する液圧作動ピストンを備えた制動装置において、前記シールは外周部が前記シリンダ孔と摺接し、内周部がピストンに形成したシール溝に収納され、該シール溝の溝幅はシールの幅よりも大きく、シール溝の反ロータ側の壁面内方部に前記シールの反ロータ側の側面内方部に向って突出した段差が形設されている液圧作動ピストンを備えた制動装置。
【請求項３】
ブレーキハウジングに形成したシリンダ孔に、外周にシールを有したピストンが内挿され、該ピストンの一端部とブレーキハウジングとで形成した液圧室の液圧によりピストンを作動して摩擦部材をロータに押圧して制動する液圧作動ピストンを備えた制動装置において、前記シールは外周部が前記シリンダ孔と摺接し、内周部がピストンに形成したシール溝に収納され、該シール溝の溝幅はシールの幅よりも大きく、シールの反ロータ側の側面内方部に前記シール溝の反ロータ側の壁面内方部に向って突出した段差が形設されている液圧作動ピストンを備えた制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキハウジングに形成したシリンダ孔に、外周にシールを有したピストンが内挿され、該ピストンの一端部とブレーキハウジングとで形成した液圧室の液圧によりピストンを作動して摩擦部材をロータに押圧して制動する液圧作動ピストンを備えた制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外周にシールを有したピストンがシリンダ孔に内挿された液圧作動ピストンを備えた制動装置において、ピストンの外周部に形成されたシール溝にシールを収納したものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。図６（ａ）はこのような従来の液圧作動ピストンを備えたディスクブレーキの断面図を示したもので、図６（ｂ）、（ｃ）はシールの制動作用前後の拡大動作説明図である。
【０００３】
図６（ａ）に示すように、ブレーキディスク（ロータ）１の左右両側にはそれぞれブレーキパッド３，３が対向配置され、これらブレーキパッド３，３はキャリパ本体５に形成したシリンダ孔７に内挿したピストン９の作動により押圧され、ロータ１を圧接して制動作用を行うように構成され、ピストン９の作動は、ピストン９の一端部とキャリパ本体５とで形成されるシリンダ孔７内の液圧室１１にブレーキ液圧を導入することにより行われる。
【０００４】
図６（ｂ）に示すように、ピストン９の外周面には断面コ字状のシール溝１３が形設され、このシール溝１３内にシ−ル１５が収納されている。ピストン９が作動する前の非制動時には、シール１５はその内周面１５ｂがシール溝１３の反ロータ側（液圧室側）に、外周面１５ａがロータ側に偏倚する略平行四辺形の断面形状を有しており、シール１５のロータ側の側面１５ｄとシール溝１３のロータ側の壁面１３ｄとの間に空隙部Ａが形成されている。そして液圧室１１にブレーキ液圧が導入される制動時には、図６（ｃ）に示すように、シール１５の内周部近傍がシール溝１３のロータ側の壁面１３ｄに押圧され上記空隙部Ａはなくなり、シール１５の反ロータ側の側面１５ｃとシール溝１３の反ロータ側の壁面１３ｃとの間に空隙部Ｂが形成され、シール１５に復元力が生じる。
【０００５】
その後、ブレーキ液圧の増大によりピストン９がロータ側へ移動し、空隙部Ｂが減少し、シール１５の復元力はさらに大きくなる。制動が解除されると、シール内周部に蓄積された弾性復元力によりロールバック作用が起こり、ピストン９は元の位置に近づく方向へ戻され、シール１５も再び図（ｂ）に示した位置に戻り、空隙部Ａが再形成される。この現象は断面略平行四辺形のシールに限らず断面矩形状のものであってもほぼ同じことが起きる。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６０−４６３６号公報（第２頁、図１、５，６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように、シール１５によりピストン９にロールバック作用を与えるためには、非制動時においてシール溝１３内に空隙部Ａを形成し、制動時に空隙部Ｂが形成されることが必要であり、そのためにシール溝１３の溝幅はシール１５の幅よりも大きく形設されている。しかしながら、この空隙部Ａが存在するために、制動初期において、シール１５の内周部近傍がシール溝１３のロータ側の壁面１３ｄに押圧されて空隙部Ａがなくなるまで余分なブレーキ圧液を導入しなければならず、圧液を導入しているにもかかわらずブレーキ圧の上昇が抑えられ、ブレーキのフィーリング特性として好ましいものではなかった。
【０００８】
本発明は、このような問題点に着目して成されたもので、ロールバック作用を確保すると同時に、制動初期におけるブレーキのフィーリング特性を向上させた液圧作動ピストンを備えた制動装置部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の液圧作動ピストンを備えた制動装置は、ブレーキハウジングに形成したシリンダ孔に、外周にシールを有したピストンが内挿され、該ピストンの一端部とブレーキハウジングとで形成した液圧室の液圧によりピストンを作動して摩擦部材をロータに押圧して制動する液圧作動ピストンを備えた制動装置において、前記シールは外周部が前記シリンダ孔と摺接し、内周部がピストンに形成したシール溝に収納され、該シール溝の溝幅はシールの幅よりも大きく、前記シールの反ロータ側の側面内方部とシール溝の反ロータ側の壁面内方部の間にリング部材が挿入されている。
この発明によれば、シールの反ロータ側の側面内方部とシール溝の反ロータ側の壁面内方部の間にリング部材が挿入されているので、ブレーキ初期において、液圧室にブレーキ液圧が導入されると、ピストンはブレーキ液圧に応動して作動して、シールのロータ側の側面とシール溝のロータ側の壁面との間に空隙部Ｄが形成されて、シールに復元力を与えることができるとともに、ブレーキフィーリングの向上を図ることができる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の液圧作動ピストンを備えた制動装置は、ブレーキハウジングに形成したシリンダ孔に、外周にシールを有したピストンが内挿され、該ピストンの一端部とブレーキハウジングとで形成した液圧室の液圧によりピストンを作動して摩擦部材をロータに押圧して制動する液圧作動ピストンを備えた制動装置において、前記シールは外周部が前記シリンダ孔と摺接し、内周部がピストンに形成したシール溝に収納され、該シール溝の溝幅はシールの幅よりも大きく、シール溝の反ロータ側の壁面内方部に前記シールの反ロータ側の側面内方部に向って突出した段差が形設されている。
この発明によれば、シール溝の反ロータ側の壁面内方部に前記シールの反ロータ側の側面内方部に向って突出した段差が形設されているので、ブレーキ初期において、液圧室にブレーキ液圧が導入されると、ピストンはブレーキ液圧に応動して作動して、シールのロータ側の側面とシール溝のロータ側の壁面との間に空隙部Ｄが形成されて、シールに復元力を与えることができるとともに、ブレーキフィーリングの向上を図ることができる。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の液圧作動ピストンを備えた制動装置は、ブレーキハウジングに形成したシリンダ孔に、外周にシールを有したピストンが内挿され、該ピストンの一端部とブレーキハウジングとで形成した液圧室の液圧によりピストンを作動して摩擦部材をロータに押圧して制動する液圧作動ピストンを備えた制動装置において、前記シールは外周部が前記シリンダ孔と摺接し、内周部がピストンに形成したシール溝に収納され、該シール溝の溝幅はシールの幅よりも大きく、シールの反ロータ側の側面内方部に前記シール溝の反ロータ側の壁面内方部に向って突出した段差が形設されている。
この発明によれば、該シール溝の溝幅はシールの幅よりも大きく、シールの反ロータ側の側面内方部に前記シール溝の反ロータ側の壁面内方部に向って突出した段差が形設されているので、ブレーキ初期において、液圧室にブレーキ液圧が導入されると、ピストンはブレーキ液圧に応動して作動して、シールのロータ側の側面とシール溝のロータ側の壁面との間に空隙部Ｄが形成されて、シールに復元力を与えることができるとともに、ブレーキフィーリングの向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例１を図１ないし図３に基づいて説明する。図１は本発明の実施例１の液圧作動ピストンを備えたディスクブレーキの断面図、図２は図１のＸ部の要部の拡大図であって（ａ）は制動作用前のピストンとシールの関係を示す液圧作動ピストンと該シールの部分断面図、（ｂ）は制動作用初期のピストンとシールの関係を示す液圧作動ピストンと該シールの部分断面図、図３はリング部材を備えた実施例１の液圧作動ピストンと、リング部材を備えていない従来の液圧作動ピストンに対する液量と液圧の関係を示すグラフである。
【００１４】
図１に示すように、ディスクロータ（ロータ）２１を挟んでキャリパボディ２３の両側には、それぞれ３対のシリンダ孔２５が形成され、それぞれのシリンダ孔２５にはピストン２７が内挿されている。ピストン２７は底部２７ａと円筒部２７ｂとを有する有底円筒ピストンから成り、ピストン底部２７ａとキャリパボディ２３とでブレーキ液圧室２９が構成されている。
【００１５】
各ブレーキ液圧室２９はキャリパボディ２３に形成した連通路３１及び両側に配置したシリンダ孔２５を連絡する連通パイプ３３により連通し、常に等しい液圧が掛かるように構成されている。そしてキャリパボディ２３の両側に設けた連通路３１に通じる導入口（図示せず）にはマスタシリンダに繋がれたブレーキ配管（図示せず）が接続し、マスタシリンダからの液圧がすべてのブレーキ液圧室２９に作用する。
【００１６】
ブレーキ液圧室２９にマスタシリンダからの液圧が掛かると、各シリンダ孔２５に内挿された液圧作動ピストン２７（以下、単に「ピストン」ということもある。）は摺動して摩擦パッド３７，３９をロータ２１に対し挟持するように押圧してロータ２１に制動作用を施し、マスタシリンダからの液圧がなくなると、ピストン２７はシール４１により後退し、制動作用が解除される。
【００１７】
環状のシール４１を収納する環状のシール溝４３はピストン２７の底部２７ａ近傍に設けられており、円筒部２７ｂには複数の貫通孔２７ｃが複数ランダムに形設されている。シール４１がピストン２７の底部２７ａ近傍にあり、摩擦パッド３７，３９から離れた位置にあるので、摩擦熱の熱影響を受け難く、その耐久性が向上する。
【００１８】
複数の貫通孔２７ｃは制動作用によって生じた摩擦熱が摩擦パッド３７，３９を介してブレーキ液圧室２９に伝達するのを制限している。即ちピストン２７の円筒部２７ｂに断面積が減少する領域として貫通孔２７ｃが形設されているため、ブレーキ液側に熱が伝わるピストン断面積が減り、ブレーキ液温の上昇が緩和される。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、シール４１の外周部４１ａはシリンダ孔２５と摺接し、内周部４１ｂはピストン２７に形成したシール溝４３に収納され、このシール溝４３の溝幅Ｒはシール４１の幅Ｓよりも大きく形設されている。そしてシール４１の反ロータ側（液圧室２９側）の側面４１ｃの内方部とシール溝４３の反ロータ側（液圧室２９側）の壁面４３ｃの内方部の間にリング部材４５が挿入されている。
【００２０】
図２（ａ）は制動作用前のピストンとシールの関係を示したもので、リング部材４５が挿入されているために、液圧室２９にブレーキ液圧が導入されていないときは、シール４１の側面４１ｃとシール溝４３の壁面４３ｃに空隙部Ｃが形成されている。そしてシール４１のロータ側の側面４１ｄはシール溝４３のロータ側の壁面４３ｄと当接している。
【００２１】
液圧室２９にブレーキ液圧が導入されると、図２（ｂ）に示すように、ピストン２７を直ちにロータ側に摺動し、シール４１は空隙部Ｃの存在で傾斜変形する。このシール４１の傾斜変形が、ブレーキ解除時にロールバック作用をし、ピストン２７をブレーキ初期位置に戻す。摩擦パッド３７，３９が摩耗してブレーキ間隙が規定値以上ある場合には、シール４１は傾斜変形した状態でピストン２７によりロータ側に移動し、ブレーキ解除時にシール４１のロールバック作用で、ブレーキ間隙が規定値になる量だけピストン２７が戻される。
【００２２】
更に、リング部材４５の径を、シール溝４３の溝幅Ｒとシール４１の幅Ｓとの差よりも大とした場合には、制動初期におけるピストン２７に対するシール４１の移動が規制される。このことにより、液量ロスが減少し、ブレーキフィーリングを向上することができる。
図３はリング部材を使用していない従来のピストンと、リング部材４５を備えた実施例１のピストン２７とにブレーキ液圧を適用した場合の液量と液圧の関係のテスト結果をグラフにしたもので、図から解るように、制動初期において、従来のピストンは実施例１のピストンに比べ、同じ液圧を受けるのに余分な液量を要している。このように、従来のものは制動初期において液量を供給しているにもかかわらず、制動力が伝わり難くブレーキのフィーリング特性が劣っていることが分かる。
【実施例２】
【００２３】
図４は実施例２に係るピストンとシールの関係を示す液圧作動ピストンと該シールの要部の部分拡大断面図である。シール溝５３の溝幅Ｒはシール５１の幅Ｓよりも大きく形設されている。そしてシール溝５３の反ロータ側（液圧室５５側）の壁面５３ｃの内方部に、シール５１の反ロータ側（液圧室５５側）の側面５１ｃの内方部に向って突出した段差５３Ａが形設されている。シール５１のロータ側の側面５１ｄはシール溝５３のロータ側の壁面５３ｄと当接している。
【００２４】
本実施例２においても、シール５１の側面５１ｃとシール溝５３の壁面５３ｃに空隙部Ｃが形成されているため、制動初期に、シール５１は直ちにピストン５７の移動と共に傾斜変形し、余分な液量を必要としない。
更に、段差５３Ａの突出量を、シール溝５３の溝幅Ｒとシール５１の幅Ｓとの差よりも大とした場合には、制動初期におけるピストン５７に対するシール５１の移動が規制される。このことにより、ブレーキフィーリングを向上することができる。
【実施例３】
【００２５】
図５は実施例３に係るピストンとシールの関係を示す液圧作動ピストンと該シールの要部の部分拡大断面図である。シール溝６３の溝幅Ｒはシール６１の外方部の幅Ｓよりも大きく形設されている。そしてシール６１の反ロータ側（液圧室６５側）の側面６１ｃの内方部に、シール溝６３の反ロータ側（液圧室６５側）の壁面６３ｃの内方部に向って突出した段差６１Ａが形設されている。なお、段差６１Ａの突出量は、シール溝６３の溝幅Ｒとシール６１の外方部の幅Ｓとの差よりも大となっており、シール６１のロータ側の側面６１ｄはシール溝６３のロータ側の壁面６３ｄと当接している。
【００２６】
本実施例３においても、シール６１の側面６１ｃとシール溝６３の壁面６３ｃに空隙部Ｃが形成されているため、制動初期に、シール６１は直ちにピストン６７の移動と共に傾斜変形し、余分な液量を必要としない。
【００２７】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、例えば本実施例では、制動装置としてディスクブレーキで説明したが、ドラムブレーキに対しても適用可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例１の液圧作動ピストンを備えたディスクブレーキの断面図である。
【図２】図１のＸ部の要部拡大断面図であって、（ａ）は制動作用前のピストンとシールの関係を示す液圧作動ピストンと該シールの部分断面図、（ｂ）は制動作用初期のピストンとシールの関係を示す液圧作動ピストンと該シールの部分断面図である。
【図３】リング部材を備えた実施例１の液圧作動ピストンと、リング部材を備えていない従来の液圧作動ピストンに対する液量と液圧の関係を示すグラフである。
【図４】実施例２に係るピストンとシールの関係を示す液圧作動ピストンと該シールの要部の部分拡大断面図である。
【図５】実施例３に係るピストンとシールの関係を示す液圧作動ピストンと該シールの要部の部分拡大断面図である。
【図６】（ａ）は従来の液圧作動ピストンを備えたディスクブレーキの断面図を示したもので、（ｂ）、（ｃ）はシールの制動作用前後の拡大動作説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
２１・・・ロータ（ディスクロータ）
２３・・・キャリパボディ（ブレーキハウジング）
２５・・・シリンダ孔
２７・・・ピストン（液圧作動ピストン）
２７ａ・・・底部
２７ｂ・・・円筒部
２７ｃ・・・貫通孔
２９・・・ブレーキ液圧室
３１・・・連通路
３３・・・連通パイプ
３７，３９・・・摩擦パッド
４１・・・シール
４１ａ・・・外周部
４１ｂ・・・内周部
４１ｃ・・・反ロータ側の側面
４１ｄ・・・ロータ側の側面
４３・・・シール溝
４３ｃ・・・反ロータ側の壁面
４３ｄ・・・ロータ側の壁面
４５・・・リング部材
５１・・・シール
５１ｃ・・・反ロータ側の側面
５１ｄ・・・ロータ側の側面
５３・・・シール溝
５３Ａ・・・段差
５３ｃ・・・反ロータ側の壁面
５３ｄ・・・ロータ側の壁面
５５・・・液圧室
５７・・・ピストン
６１・・・シール
６１Ａ・・・段差
６１ｃ・・・反ロータ側の側面
６１ｄ・・・ロータ側の側面
６３・・・シール溝
６３ｃ・・・反ロータ側の壁面
６３ｄ・・・ロータ側の壁面
６５・・・液圧室
６７・・・ピストン
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・空隙部
Ｒ・・・シール溝の溝幅
Ｓ・・・シールの幅
【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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