(57)【要約】【課題】ピストンの外周面に摺動傷が発生することを抑制する構造を備え、その構造が容易に構成され得るディスクブレーキを提供する。【解決手段】シリンダ２０に収納されたピストン３が、シリンダ２０内の液圧によって移動してパッド４を押圧するディスクブレーキ１であって、ピストン３とシリンダ２０の間には、シリンダ３内の液圧用の液体１１をシールするシール構造と、ピストン３のシリンダ２０に対する姿勢を決定する拘束構造とが別々に設けられている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダに収納されたピストンが、前記シリンダ内の液圧によって移動してパッドを押圧するディスクブレーキであって、
前記ピストンと前記シリンダの間には、前記シリンダ内の液圧用の液体をシールするシール構造と、前記ピストンの前記シリンダに対する姿勢を決定する拘束構造とが別々に設けられていることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項２】
請求項１に記載のディスクブレーキであって、
拘束構造は、ピストンの後端部を開口する案内凹部と、シリンダから突出して前記案内凹部に差込まれる支持軸とを有して構成され、前記支持軸が前記案内凹部内において前記ピストンを摺動可能に支持することを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項３】
請求項２に記載のディスクブレーキであって、
ピストンがシリンダに対して傾いた際に、前記ピストンの外周面が前記シリンダに接触するよりも先に、前記シリンダの支持軸が前記ピストンの案内凹部の構成壁面に接触する構成になっていることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項４】
請求項１に記載のディスクブレーキであって、
拘束構造は、ピストンのピストン本体の後端部から後方へ突出する案内軸と、シリンダに凹状に形成され、前記案内軸が差込まれる支持凹部とを有して構成され、前記案内軸が前記支持凹部内において摺動可能に支持されることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項５】
請求項４に記載のディスクブレーキであって、
ピストンがシリンダに対して傾いた際に、ピストン本体の外周面が前記シリンダに接触するよりも先に、前記ピストンの案内軸が前記シリンダの支持凹部の構成壁面に接触する構成になっていることを特徴とするディスクブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シリンダに収納されたピストンが、シリンダ内の液圧によって移動してパッドを押圧するディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のディスクブレーキ１００は、図５に示すようにシリンダ１２０と、シリンダ１２０に収納されるピストン１０３を有していた。そしてピストン１０３の外周面とシリンダ１２０の内壁面の間には、シリンダ１２０内の液体（油等）が漏れることを防止するためにピストンシール１０５が設けられていた。
ピストンシール１０５は、環状に形成された構造であって、ピストン１０３をシリンダ１２０に対してセンタリングする作用も有していた。
【０００３】
しかしピストン１０３は、図５に示すようにパッド１０４が偏摩耗した際に、シリンダ１２０に対して傾く。そして傾いたピストン１０３は、外周面１０３ａの二点（Ｄ点とＥ点）がシリンダ１２０に接触することで姿勢が決定される。そのためピストン１０３は、Ｄ点とＥ点がシリンダ１２０に接触した状態のままシリンダ１２０に対して移動する構造であった。
またピストン１０３は、パッド１０４が磨り減った際に、シリンダ１２０に対して除々に先端方向に移動する。そのためＤ点は、ピストン１０３に対して除々にピストン１０３に対して後方（図５において右方向）に移動する。
【０００４】
またピストンは、鉄などの金属によって形成されることが従来一般的であった。しかし軽量化などのために樹脂から形成されるものも従来知られていた。
しかし樹脂は、一般に金属よりも硬度が低い。そのためピストン１０３が図５に示すようにＤ点がシリンダ１２０に対して接触した状態で姿勢が決定された場合には、Ｄ点において摺動傷が生じるおそれがあった。
そしてその摺動傷は、磨り減ったパッドを新しいパッドに交換した際に、ピストンシール１０５に対応する位置に現れる場合がある。そのためピストンシール１０５が、液体のシールを安定良く行えない場合も考えられた。
これに対する対応策が、従来提案されており、例えば特許文献１のディスクブレーキが提案されていた。特許文献１によると、ピストンが樹脂によって形成されていた。そしてピストンの外周面に薄い金属被膜が形成されていた。そのためピストンは、外周面の硬度が高く、摺動傷が生じにくい構造であった。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭５８−１４０３３８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし特許文献１に係るディスクブレーキは、ピストンを樹脂を素材として成形した後、ピストンの外周面に金属被膜を形成する製作工程が必要であった。そのため製作工程が煩わしかった。
そこで本発明は、ピストンの外周面に摺動傷が発生することを抑制する構造を備え、その構造が容易に構成され得るディスクブレーキを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、上記各請求項に記載の通りの構成を備えるディスクブレーキであることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、ピストンとシリンダの間には、シリンダ内の液圧用の液体をシールするシール構造と、ピストンのシリンダに対する姿勢を決定する拘束構造とが別々に設けられている。
ところで拘束構造は、ピストンがシリンダに対して移動したり、ピストンがシリンダに対して傾くことで傷付く可能性がある。しかし本発明の構成によると、シール構造は、拘束構造とは別個独立に形成されている。そのためシール構造は、拘束構造が傷付いた場合にも影響を受けない。そのためシール構造は、確実に液体をシールすることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、拘束構造は、ピストンの後端部を開口する案内凹部と、シリンダから突出して案内凹部に差込まれる支持軸とを有して構成される。そして支持軸が案内凹部内においてピストンを摺動可能に支持する。
すなわちピストンは、案内凹部内に差込まれた支持軸によって摺動可能に支持されている。
したがってピストンは、シリンダに対して移動する際、外周面ではなく、案内凹部の構成壁面である内壁面が支持軸に対して摺動する。そのためピストンの外周面には、シリンダとの接触による摺動傷が生じにくい。
そしてその構造は、ピストンに案内凹部を設け、シリンダに支持軸を設けるという容易な構成によって構成される。そのためディスクブレーキの製作工程が容易になり、ディスクブレーキの製造コストを押さえることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明によると、ピストンがシリンダに対して傾いた際に、ピストンの外周面がシリンダに接触するよりも先に、シリンダの支持軸がピストンの案内凹部の構成壁面に接触する構成になっている。
ところでピストンは、パッドが偏摩耗した際にシリンダに対して斜めに傾く場合がある。これに対して本発明は、ピストンの外周面がシリンダに接触するよりも先に、支持軸が案内凹部の構成壁面に接触する。
したがってピストンの外周面がシリンダに接触することが確実に防止され得る。そしてピストンの外周面の摺動傷の発生が確実に防止され得る。
【００１０】
請求項４に記載の発明によると、拘束構造は、ピストンのピストン本体の後端部から後方へ突出する案内軸と、シリンダに凹状に形成され、案内軸が差込まれる支持凹部とを有して構成される。そして案内軸が支持凹部内において摺動可能に支持される。
したがってピストンは、シリンダに対して移動する際に、ピストン本体の外周面ではなく、案内軸がシリンダに対して摺動可能に支持される。そのためピストン本体の外周面には、シリンダとの接触による摺動傷が生じにくい。
そしてその構造は、ピストンに案内軸を設け、シリンダに支持凹部を形成するという容易な構成によって構成される。そのためディスクブレーキの製作工程が容易になり、ディスクブレーキの製造コストを押さえることができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明によると、ピストンがシリンダに対して傾いた際に、ピストン本体の外周面がシリンダに接触するよりも先に、ピストンの案内軸がシリンダの支持凹部の構成壁面に接触する構成になっている。
ところでピストンは、パッドが偏摩耗した際にシリンダに対して斜めに傾く場合がある。これに対して本発明は、ピストン本体の外周面がシリンダに接触するよりも先に、案内軸がシリンダの支持凹部の構成壁面に接触する。
したがってピストン本体の外周面がシリンダに接触することが確実に防止され得る。そしてピストン本体の外周面の摺動傷の発生が確実に防止され得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１に係るディスクブレーキ１を図１，２にしたがって説明する。
ディスクブレーキ１は、図１に示すように車両本体に取付けられるマウンティング７を有する。そしてマウンティング７には、キャリパ２と一対のパッド４が移動可能に取付けられている。これによりキャリパ２とパッド４は、それぞれディスクロータ１０の軸方向に移動可能にマウンティング７に支持される。
【００１３】
キャリパ２は、液圧用のシリンダ２０を備えており、シリンダ２０には、ピストン３が収納されている。シリンダ２０内には、油等の液体１１が供給されており、ピストン３は、液体１１の液圧によって移動する。そしてピストン３は、インナ側のパッド４に押圧され、インナ側のパッド４は、ディスクロータ１０へ押圧される。
そしてキャリパ２がインナ側（図１の右側）に移動する。そしてキャリパ２の爪部２ａがアウタ側のパッド４に押圧される。そしてアウタ側のパッド４がディスクロータ１０に押圧される。
したがって一対のパッドがディスクロータ１０に押圧される。
【００１４】
パッド４は、図１に示すように摩擦材４１と裏板４０を有する。摩擦材４１は、ディスクロータ１０側に配されており、ディスクロータ１０に押圧されて摺動することで摩擦力を生じる。裏板４０は、金属板から形成されており、摩擦材４１の裏面を支持する。
【００１５】
ピストン３は、フェノール樹脂などの樹脂材によって一体成形されている。そしてピストン３は、図１に示すように有底筒状に形成されたピストン本体３０を有する。ピストン本体３０は、底部分側が先端側（図１の左側）になるように配されている。そしてピストン本体３０の先端側にパッド４を押圧する押圧部３２が形成されている。
またピストン本体３０には、後端部側から支持軸２１が差込まれる案内凹部３１が形成されている。案内凹部３１は、ピストン本体３０の後端部、すなわちシリンダ２０の底部を開口している。そして案内凹部３１は、ピストン本体３０の後端部からピストン本体３０の先端近傍までの深さを有する。また案内凹部３１は、ピストン本体３０と同心円状に形成された形状を有する。
【００１６】
ピストン３の外周面３０ａとシリンダ２０の内壁面２０ａとの間には、図１に示すようにダストブーツ６が設けられている。
ダストブーツ６は、ゴムシート材をドーナツ状に成形した部材である。そしてダストブーツ６の外周端縁がシリンダ２０の内壁面２０ａに形成された溝２４に装着され、ダストブーツ６の内周端縁がピストン３の外周面３０ａに形成された溝３３に装着されている。
かくしてダストブーツ６は、ピストン３とシリンダ２０の隙間を塞ぐ。そして砂やほこりなどが、ピストン３とシリンダ２０の隙間を通ってパッド４側からシリンダ２０に入ることを防止する。
【００１７】
またピストン３の外周面３０ａとシリンダ２０の内壁面２０ａの間には、図１に示すようにピストンシール５も設けられている。そしてピストンシール５を有するシール構造がピストン３とシリンダ２０の間に構成されている。
ピストンシール５は、ゴム材を断面角型（例えば四角形）のリング状に成形した部材である。そしてピストンシール５の外周端縁は、シリンダ２０の内壁面２０ａに形成された溝２５内に装着されている。一方ピストンシール５の内周端縁は、ピストン３の外周面３０ａに密着されている。
かくしてピストンシール５は、ピストン３とシリンダ２０の隙間を塞ぐ。そしてシリンダ２０内の液体１１が、ピストン３とシリンダ２０の隙間を通ってシリンダ２０の外へ漏れることを防止する。
したがってシリンダ２０内の液体１１は、シール構造によってシールされ、シール構造は、ピストン３の外周面３０ａと、シリンダ２０の内壁面２０ａと、ピストンシール５によって構成される。
なおピストンシール５は、ダストブーツ６よりもシリンダ２０の奥側（底側）に設けられている。
【００１８】
またシリンダ２０には、図１に示すように支持軸２１が一体に設けられている。支持軸２１は、シリンダ２０の底面から突出する構造であって、ピストン３の後端部側からピストン３内に差込まれる（挿通される）。すなわち支持軸２１は、ピストン３の案内凹部３１に差込まれる。
そしてピストン３がシリンダ２０に対して移動する際には、ピストン３の案内凹部３１の構成壁面（ピストン３の内壁面３０ｂ）が支持軸２１に対して摺動する。したがって支持軸２１が、ピストン３を摺動可能に支持する。
そしてピストン３のシリンダ２０に対する姿勢は、案内凹部３１と支持軸２１によって構成された拘束構造によって決定される。
【００１９】
支持軸２１は、先端部と基端部において軸径が異なる構造である。すなわち基端部に軸径の小さい小径部２３を有し、先端部に小径部２３よりも軸径の大きい大径部２２を有する。このため支持軸２１は、大径部２２によってピストン３を摺動可能に支持する。
またシリンダ２０には、図１に示すようにシリンダ２０側からピストン３に向けて突出する保持部２６が形成されている。
【００２０】
保持部２６は、先端部に溝２５を有しており、ピストンシール５が溝２５内に嵌め込まれている。したがって保持部２６は、ピストンシール５を安定良く保持する構造になっている。
また保持部２６は、ピストン３に突出しており、シリンダ２０の内壁面２０ａの他の部分よりもピストン３に近接している。そのため内壁面２０ａの他の部分は、ピストン３に対して接触しにくい。
【００２１】
次に、ピストン３とシリンダ２０の形状を決定する方法を説明する。
ピストン３とシリンダ２０は、ピストン３がシリンダ２０に対して傾いた際に、ピストン３の外周面３０ａ（ピストン本体３０の外周面３０ａ）がシリンダ２０に接触するよりも先に、支持軸２１が案内凹部３１の構成壁面（内壁面２０ｂ）に接触する構成になるように決定されている（図２参照）。
すなわちピストン３とシリンダ２０は、以下の関係になるように形状が決定されている。
ｔ２／Ｌ２  ＞    ｔ１／Ｌ１
ｔ１は、支持軸２１の外周面２２ａ（大径部２２の外周面２２ａ）と、ピストン３の内壁面３０ｂとの隙間寸法を意味する。そしてＬ１は、大径部２２の最大径の軸方向長さ寸法を意味する。
またｔ２は、ピストン３の外周面３０ａとシリンダ２０の内壁面２０ａ（保持部２６の内壁面２０ａ）の隙間寸法を意味する。そしてＬ２は、保持部２６の幅長さ（軸方向長さ）寸法を意味する。
【００２２】
またＬ１とＬ２、およびｔ１とｔ２は、次のように換言することもできる。
すなわちＬ１は、ピストン３を図２において左下向きに傾けた際に、支持軸２１がピストン３の内壁面３０ｂに接触する接触点Ａと、支持軸２１の最大径の軸先端（大径部２２の最大径の軸先端）までの長さ寸法を意味する。そしてｔ１は、ピストン３を傾けていない状態における接触点Ａとピストン３の内壁面３０ｂの隙間寸法を意味する。
またＬ２は、支持軸２１を有していない状態を仮想し、ピストン３を図２において左下向きに傾けた際に、シリンダ２０がピストン本体３０の内壁面２０ａに接触する接触点Ｂと、シリンダ２０の保持部２６の先端部までの長さ寸法を意味する。そしてｔ２は、ピストン３を傾けていない状態における接触点Ｂとシリンダ２０の内壁面２０ａの隙間寸法を意味する。
【００２３】
以上のようにしてピストン３とシリンダ２０の形状が決定され、ディスクブレーキ１が形成される。
すなわちピストン３とシリンダ２０の間には、液体１１をシールするシール構造と、ピストン３の姿勢を決定する拘束構造とが別々に設けられている。
ところで拘束構造は、ピストン３がシリンダ２０に対して移動したり、ピストン３がシリンダ２０に対して傾くことで傷付く可能性がある。しかし本形態の構成によると、シール構造は、拘束構造とは別個独立に（別の場所に）形成されている。そのためシール構造は、拘束構造が傷付いた場合にも影響を受けない。そのためシール構造は、確実に液体１１をシールすることができる。
【００２４】
またピストン３は、シリンダ２０に対して移動する際、外周面３０ａではなく、支持軸２１が差込まれた内壁面３０ｂが支持軸２１に対して摺動する。そのためピストン３の外周面３０ａには、シリンダ２０との接触による摺動傷が生じにくい。
そしてその構造は、シリンダ２０に支持軸２１を設けるという容易な構成によって構成される。そのためディスクブレーキ１の製作工程が容易になり、ディスクブレーキ１の製造コストを押さえることができる。
【００２５】
ところでピストン３は、パッド４の摩擦材４１が偏摩耗した際にシリンダ２０に対して斜めに傾く場合がある。これに対して本形態は、ピストン３の外周面３０ａがシリンダ２０に接触するよりも先に、支持軸２１がピストン３の内壁面３０ｂに接触する。
したがってピストン３の外周面３０ａがシリンダ２０に接触することが確実に防止され得る。そしてピストン３の外周面３０ａの摺動傷の発生が確実に防止され得る。
【００２６】
（実施の形態２）
実施の形態２を図３，４にしたがって説明する。
実施の形態２は、実施の形態１とほぼ同様に形成されるディスクブレーキ１である。しかし実施の形態２は、ピストン３の姿勢を決定する拘束構造が実施の形態１と異なる形態である。
すなわちピストン３は、図１示す案内凹部３１に代えて、図３に示す案内軸３４を有する。そしてシリンダ２０は、図１に示す支持軸２１に代えて、図３に示す支持凹部２７を有する形態である。
【００２７】
ピストン３は、図３に示すように略円筒状のピストン本体３０を有する。そしてピストン本体３０の後端部には、後端部から後方に突出する案内軸３４が設けられている。またピストン本体３０には、軽量化を図るために、先端部側に開口部を有する凹部３５が形成されている。
案内軸３４は、ピストン本体３０よりも軸径が細い軸状に形成されている。そして案内軸３４は、その軸中心線がピストン本体３０の軸中心線と同一軸線上になるように形成されている。また案内軸３４には、軽量化を図るために、後端部に開口部を有する凹部３４ａが形成されている。
【００２８】
シリンダ２０は、ピストン本体３０を収納する収納部２８を有する。そして収納部２８の底面には、支持凹部２７が設けられている。
支持凹部２７には、案内軸３４が差込まれて（挿通されて）いる。そして案内軸３４が、支持凹部２７内において摺動可能に支持されている。これによりピストン３は、案内軸３４と支持凹部２７によって摺動可能に支持されている。
そしてピストン３は、案内軸３４と支持凹部２７から構成される拘束構造によってシリンダ２０に対して姿勢が決定される。
【００２９】
次に、ピストン３とシリンダ２０の形状を決定する方法を説明する。
ピストン３とシリンダ２０は、ピストン３がシリンダ２０に対して傾いた際に、ピストン本体３０の外周面３０ａがシリンダ２０に接触するよりも先に、案内軸３４が支持凹部２７を構成する構成壁面に接触する構成になるように決定されている（図４参照）。
【００３０】
すなわちピストン３とシリンダ２０は、以下の関係になるように形状が決定されている。
ｔ２／Ｌ２  ＞    ｔ３／Ｌ３
ｔ３は、案内軸３４の外周面と支持凹部２７の構成壁面の隙間寸法を意味する。Ｌ３は、案内軸３４が支持凹部２７に差込まれた長さ寸法を意味する。
またＬ３とｔ３は、次のように換言することもできる。
すなわちＬ３は、ピストン３を図４において左下向きに傾けた際に、支持凹部２７の構成壁面が案内軸３４と接触する接触点Ｃと、支持凹部２７の開口部先端までの長さ寸法を意味する。そしてｔ３は、ピストン３を傾けていない状態における接触点Ｃと案内軸３４の隙間寸法を意味する。
なおｔ２とＬ２は、実施の形態１と同じ意味であって、ここではその説明を割愛する。
【００３１】
以上のようにしてピストン３とシリンダ２０の形状が決定され、ディスクブレーキ１が形成される。
すなわちピストン３は、ピストン本体３０の後端部に案内軸３４を有する。そして案内軸３４がシリンダ２０の支持凹部２７に支持される。
したがってピストン３は、シリンダ２０に対して移動する際に、ピストン本体３０の外周面３０ａではなく、案内軸３４がシリンダ２０に対して摺動可能に支持される。そのためピストン本体３０の外周面３０ａには、シリンダ２０との接触による摺動傷が生じにくい。
そしてその構造は、ピストン３に案内軸３４を設け、シリンダ２０に支持凹部２７を設けるという容易な構成によって構成される。そのためディスクブレーキ１の製作工程が容易になり、ディスクブレーキ１の製造コストを押さえることができる。
【００３２】
ところでピストン３は、パッド４の摩擦材４１が偏摩耗した際に、シリンダ２０に対して斜めに傾く場合がある。これに対して本形態は、ピストン本体３０の外周面３０ａがシリンダ２０に接触するよりも先に、案内軸３４がシリンダ２０の支持凹部２７の構成壁面に接触する。
したがってピストン本体３０の外周面３０ａがシリンダ２０に接触することが確実に防止され得る。そしてピストン本体３０の外周面３０ａの摺動傷の発生が確実に防止され得る。
【００３３】
（他の実施の形態）
本発明は、実施の形態１，２に限定されず、以下の形態であってもよい。
すなわち実施の形態１，２は、浮動型のディスクブレーキであった。しかしディスクブレーキが対向型のディスクブレーキであって、そのディスクブレーキに実施の形態１，２と同様な構造、すなわちピストンがシリンダに対して摺動可能に支持される支持構造が設けられる形態であってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係るディスクブレーキによれば、ピストンの外周面に摺動傷が発生することを抑制する構造が形成される。そして、その構造が容易に構成され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係るディスクブレーキの断面図である。
【図２】実施の形態１に係るピストンおよび支持軸の拡大断面模式図である。
【図３】実施の形態２に係るディスクブレーキの断面図である。
【図４】実施の形態２に係るピストンおよび支持凹部の拡大断面模式図である。
【図５】ピストンがシリンダに対して傾いた状態を示す拡大断面模式図である。
【符号の説明】
１…ディスクブレーキ
２…キャリパ
３…ピストン
４…パッド
５…ピストンシール
７…マウンティング
１０…ディスクロータ
２０…シリンダ
２１…支持軸
２７…支持凹部
３０…ピストン本体
３１…案内凹部
３４…案内軸
【図１】
2004278648.tif 000003
【図２】
2004278648.tif 000004
【図３】
2004278648.tif 000005
【図４】
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【図５】
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