(57)【要約】      （修正有）【課題】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、しかもシールアジャスト性を一定に確保することができる液圧作動ピストンを備えた制動装置を提供すること。【解決手段】ブレーキハウジング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液圧作動ピストン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の反ロータ側壁面４３ａ外方部にシール４１の反ロータ側の側面４１Ａ外方部と当接する突起２７Ａが設けられていること。【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、該シール溝の反ロータ側壁面外方部に前記シールの反ロータ側の側面外方部と当接する突起が設けられている液圧作動ピストンを備えた制動装置。
【請求項２】
前記突起の内方部を構成するシール溝の反ロータ側壁面凹部はブレーキ液圧室に連なる連通部を有している請求項１に記載の液圧作動ピストンを備えた制動装置。
【請求項３】
前記連通部はシール溝の反ロータ側壁面外周部に形設した複数の外方が開口した切欠きである請求項２に記載の液圧作動ピストンを備えた制動装置。
【請求項４】
前記連通部はシール溝の反ロータ側壁面外周部近傍に形設した複数の連通孔である請求項２に記載の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、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内にシール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側に押圧され、シール内方部の空移動が生じて上記空隙部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、液圧の増大によりピストン９がロータ側へ移動するので、空隙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、又、ピストン９組付け時のシール１５の変形による余裕代が必要で、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側まで押圧されて空隙部Ａがなくなるまで余分なブレーキ液を導入しなければならず、ブレーキ液を導入しているにもかかわらずブレーキ圧の上昇に時間を要し、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】
また、ブレーキ液がピストン９に適用されると、シール１５は撓み変形するが、その撓み変形量はシールの剛性により変化する。そしてシール１５の剛性はピストン９等からの摩擦熱の温度により影響を受け、その温度の高低によりシール１５の撓み量が変わるため、ブレーキパッド３，３の摩耗によるピストン９の追従性とブレーキ液圧解除時のピストン９の戻り性能が安定せず、シールアジャスト性が一定に保てない恐れもあった。
【０００９】
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、しかもシールアジャスト性を一定に確保することができる液圧作動ピストンを備えた制動装置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】
【００１０】
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、該シール溝の反ロータ側壁面外方部に前記シールの反ロータ側の側面外方部と当接する突起が設けられている。
【００１１】
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、前記突起の内方部を構成するシール溝の反ロータ側壁面凹部はブレーキ液圧室に連なる連通部を有している。
【００１２】
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、前記連通部はシール溝の反ロータ側壁面外周部に形設した複数の外方が開口した切欠きである。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の液圧作動ピストンを備えた制動装置は、前記連通部はシール溝の反ロータ側壁面外周部近傍に形設した複数の連通孔である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１に記載の発明によれば、シール溝の反ロータ側壁面外方部にシールの反ロータ側の側面外方部と当接する突起が設けられているので、シールはシール溝のロータ側に当接し、ブレーキ初期において、液圧室に液圧が導入されると、ピストンは該液圧に応動して作動し、シールは突起と当接する部分より内方の部分は撓み変形せず、シールの突起と当接する部分より外方の部分が撓み変形する。したがって、シールの空移動のための余分なブレーキ液を導入させる必要がなく、ブレーキのフィーリング特性を向上させることができ、しかも撓み変形するところがシールの外方部分のみであるから、摩擦熱の温度によって影響を受けるシールの撓み剛性の変化も部分的にとどまりシールアジャスト性も安定する。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の発明によれば、シール溝内方の反ロータ側壁面凹部はブレーキ液圧室に連なる連通部を有しているので、ブレーキ液の初期注入時におけるエアー抜け性がよく、更にシールをシール溝に収納するときにシール溝内方のエアーがブレーキ液圧室側に排出され、シールの装着を容易に行える。
【００１６】
本発明の請求項３に記載の発明によれば、シール溝の反ロータ側壁面凹部のブレーキ液圧室と連なる連通部がシール溝の反ロータ側壁面外周部に形設した複数の外方が開口した切欠きであるので、連通部の形成が容易にできる。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の発明によれば、シール溝の反ロータ側壁面凹部のブレーキ液圧室と連なる連通部が連通孔であるので、反ロータ側壁面の剛性が高くなり、又、シールの撓み変形時に、シール側面がシール溝の反ロータ側壁面外周部で荷重を均一に受けることができ、シールの撓み剛性が安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００１９】
本発明の実施例１を図１ないし図４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の部分断面図、（ｂ）は制動作用時のピストンとシールの関係を示す液圧作動ピストンの部分断面図、図３は液圧作動ピストンの斜視図、図４は突起が設けられたシ−ル溝を有する実施例１の液圧作動ピストンと、シール溝に突起が設けられ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。
【００２０】
図１に示すように、ディスクロータ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とを有する円筒ピストンから成り、ピストン底部２７ａとシリンダ孔２５とでブレーキ液圧室２９が構成されている。
【００２１】
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）にはマスターシリンダに繋がれたブレーキ配管（図示せず）が接続し、マスター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。
【００２２】
ブレーキ液圧室２９にマスター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をディスクロータ２１に対し挟持するように押圧してディスクロータ２１に制動作用を施し、マスターシリンダからの液圧がかからなくなると、ピストン２７はシール４１のロールバック力により後退し、制動作用が解除される。
【００２３】
シール４１を収納するシール溝４３（図２参照）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。
【００２４】
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。
【００２５】
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の反ロータ側壁面４３ａ外方部にシール４１の反ロータ側の側面４１Ａ外方部と当接する突起２７Ａが設けられている。そしてシール４１のロータ側の側面４１Ｂはシール溝４３のロータ側壁面４３ｂと外周部を除いてほぼ全面で当接している。
【００２６】
シール溝４３の反ロータ側壁面４３ａ外方部に突起２７Ａが設けられているため、シール４１がシール溝４３に収納されたとき、突起の内方部は空隙部４３ｃが構成される。そして図３に示すように、シール溝４３の反ロータ側壁面４３ａを構成するピストン２７の底部２７ａ外周に複数の外方が開口した切欠き２７Ｂが周方向に設けられており、空隙部４３ｃがこれら切欠き２７Ｂを介してブレーキ液圧室２９と連通している。このように空隙部４３ｃがブレーキ液圧室２９と連通することで、ブレーキ液の初期注入時における空隙部４３ｃのエアー抜け性が良く、更にシール４１をシール溝４３に収納するときにシール溝４３内方のエアーが圧縮されることなくブレーキ液圧室２９側に排出され、シール４１の装着を容易に行うことができる。また、切欠き２７Ｂは外方より内方に向かって切り欠けばよいので、切欠き２７Ｂの形成が容易に行える。
【００２７】
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、液圧室２９に液圧が導入されていないときは、シール４１の反ロータ側の側面４１Ａは突起２７Ａの先端部と当接しており、シール４１のロータ側の側面４１Ｂはシール溝４３のロータ側壁面４３ｂと当接している。
【００２８】
液圧室２９に液圧が導入されると、図２（ｂ）に示すように、シール４１の内方部の空移動を伴うことなくピストン２７は直ちにロータ側に摺動し、シール４１は突起２７Ａに押圧されながら、突起２７Ａの当接部より外方部分において撓み変形する。このシール４１の撓み変形が、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は撓み変形した状態でその外周部４１ａがシリンダ孔２５を摺動しながらピストン２７と共にロータ側に移動し、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。このように、撓み変形するところがシールの外方部分のみであるから、摩擦熱の温度によって影響を受けるシールの撓み剛性の変化も部分的にとどまりシールアジャスト性も安定する。
【００２９】
図４はシール溝に突起が設けられていない従来の液圧作動ピストンと、突起が設けられた実施例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、制動力が伝わりにく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】
【００３０】
図５（ａ）は実施例２に係る液圧作動ピストンの斜視図であり、（ｂ）は同じく実施例２に係る液圧作動ピストンの部分断面図である。本実施例２においても、シール５１の外周部はシリンダ孔２５と摺接し、シール５１の内周部はピストン５７に形成したシール溝５３に収納され、このシール溝５３の反ロータ側壁面外方部にシール５１の反ロータ側の側面５１Ａ外方部と当接する突起５７Ａが設けられている。
【００３１】
シール５１がシール溝５３に収納されたとき、突起５７Ａの内方部は空隙部５３ｃが構成される。シール溝５３の反ロータ側壁面を構成するピストン５７の底部５７ａには空隙部５３ｃと連通する連通孔５７Ｂが形成されている。本実施例２は実施例１に対して、切欠き２７Ｂの外周部同志をブリッジ５８でつなぎ、連通孔５７Ｂを設ける。これによりブレーキ液の初期注入時における空隙部５３ｃのエアー抜け性が良く、更にシール５１をシール溝５３に収納するときにシール溝５３内方のエアーが圧縮されることなくブレーキ液圧室２９側に排出され、シール５１の装着を容易に行うことができる。しかも実施例１の発明の切欠きと違って、ピストン５７の底部５７ａ外周部が切り欠かれていないので、反ロータ側壁面５３ａの剛性が高くなり、又、シール５１の撓み変形時に、シール側面がシール溝５３の反ロータ側壁面外周部で荷重を均一に受けることができ、シールの撓み剛性を安定させることができる。
【００３２】
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。
【００３３】
また、突起がシール側面と当接する位置は、あまり低い位置にすると摩擦熱の温度の影響を受け撓み剛性の変化が大きくなり、又、ピストン組付け性にも支障があるので、シール高さの略１／２以上が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【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の部分断面図、（ｂ）は制動作用時のピストンとシールの関係を示す液圧作動ピストンの部分断面図である。
【図３】液圧作動ピストンの斜視図である。
【図４】突起が設けられたシ−ル溝を有する実施例１の液圧作動ピストンと、シール溝に突起が設けられ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５】（ａ）は実施例２に係る液圧作動ピストンの斜視図であり、（ｂ）は同じく実施例２に係る液圧作動ピストンの部分断面図である。
【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動作説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
２１・・・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
２７Ａ・・・突起
２７Ｂ・・・切欠き
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
４１Ａ・・・反ロータ側の側面
４１Ｂ・・・ロータ側の側面
４３・・・シール溝
４３ａ・・・反ロータ側壁面
４３ｂ・・・ロータ側壁面
４３ｃ・・・空隙部
５１・・・シール
５１Ａ・・・反ロータ側の側面
５３・・・シール溝
５３ａ・・・反ロータ側壁面
５３ｃ・・・空隙部
５７・・・ピストン
５７ａ・・・底部
５７Ａ・・・突起
５７Ｂ・・・連通孔
【図１】
2006200579.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006200579.tif 000007
【図６】
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