(57)【要約】【課題】ディスクロータの板厚変化に起因する制動時のジャダー振動の発生を、ペダルフィーリングを悪化させることなく抑制する。【解決手段】キャリパ３を浮動可能に支持するキャリアに、ディスクロータＤの両側に配置した一対のパッド１、２を支持させ、キャリパに３に設けられたシリンダ４内にピストンシール５を介してピストン６を摺動可能に嵌装し、シリンダ４内の液圧室７へのブレーキ液供給によりピストン６を推進し、その反作用でキャリパ３を相対移動させて制動力を発生するディスクブレーキにおいて、前記ピストンシール５を、シリンダ４の一部を拡径した拡径部１０内に摺動可能に配置した摺動体１１に支持させ、該摺動体１１を弾性体１３により常時はピストン推進方向へ付勢し、ディスクロータＤの振れにピストン６を追従させて、キャリパ３の不動状態を維持し、ディスクロータＤと各パッド１、２との接触面圧を下げる。【選択図】    図１
2004232794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリパを浮動可能に支持するキャリアに、ディスクロータの両側に配置した一対のパッドを支持させ、前記キャリパに設けられたシリンダ内にピストンシールを介してピストンを摺動可能に嵌装し、前記シリンダ内の液圧室へのブレーキ液供給により前記ピストンを推進し、該ピストンと前記キャリパとの相対移動により前記一対のパッドを前記ディスクロータに押圧するディスクブレーキにおいて、前記ピストンシールを前記シリンダの内周と前記ピストンの外周との間に形成される環状室に摺動可能に配置し、前記環状室に前記ピストンシールをピストン推進方向へ付勢する弾性体を配設しするとともに、該弾性体による前記ピストンシールのピストン推進方向への移動を規制する規制部と、前記弾性体の端部を係止する係止部とを前記シリンダに形成したことを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項２】
キャリパを浮動可能に支持するキャリアに、ディスクロータの両側に配置した一対のパッドを支持させ、前記キャリパに設けられたシリンダ内にピストンシールを介してピストンを摺動可能に嵌装し、前記シリンダ内の液圧室へのブレーキ液供給により前記ピストンを推進し、該ピストンと前記キャリパとの相対移動により前記一対のパッドを前記ディスクロータに押圧するディスクブレーキにおいて、前記ピストンシールを、前記シリンダの一部を拡径した拡径部内に摺動可能に配置し、前記拡径部と前記ピストン外周との間に形成される環状室に、前記ピストンシールをピストン推進方向へ付勢する弾性体を配設したことを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項３】
キャリパを浮動可能に支持するキャリアに、ディスクロータの両側に配置した一対のパッドを支持させ、前記キャリパに設けられたシリンダ内にピストンシールを介してピストンを摺動可能に嵌装し、前記シリンダ内の液圧室へのブレーキ液供給により前記ピストンを推進し、該ピストンと前記キャリパとの相対移動により前記一対のパッドを前記ディスクロータに押圧するディスクブレーキにおいて、前記ピストンシールを、前記シリンダの一部を拡径した拡径部内に摺動可能に配置した摺動体に支持させ、前記拡径部と前記ピストン外周との間に形成される環状室に、前記摺動体をピストン推進方向へ付勢する弾性体を配設したことを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項４】
シリンダ内液圧室へのブレーキ液供給系の途中にアキュムレータを接続し、キャリパと摺動体との相互間に、ピストンの後退時に、前記ブレーキ液供給系と前記シリンダ内液圧室との連通を遮断し、かつ前記アキュムレータと前記シリンダ内液圧室とを連通させる流路切換手段を設け、さらに、前記シリンダの拡径部内の環状室を前記ブレーキ液供給系に常時連通させる管路を設けたことを特徴とする請求項３に記載のディスクブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の制動に用いられるディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクブレーキとしては、車両の非回転部に固定されたキャリアにキャリパを浮動可能に支持させた、いわゆるキャリパ浮動型のものがある。このものは、従来一般には図３に示すように、キャリア（図示略）ディスクロータＤの両側に配置した一対のパッド１、２を支持させ、キャリパ３に設けられた有底のシリンダ４内にピストンシール５を介してピストン６を摺動可能に嵌装し、キャリパ３は、ピストン６を車両内側のパッド（インナパッド）１に対向させると共に、その先端側の爪部３ａを車両外側のパッド（アウタパッド）２に対向させるように前記キャリアに支持される構造となっている。
【０００３】
キャリパ３のシリンダ４の底部側の液圧室７には、図示を略すマスタシリンダから配管８およびポート９を通じてブレーキ液が供給されるようになっており、このブレーキ液供給によりピストン６が推進して、インナパッド１をディスクロータＤの片面（内側面）に押圧し、その反作用でキャリパ３が車両内側へ移動して、その爪部３ａがアウタパッド２をディスクロータＤの他面（外側面）に押圧し、これにより制動力が発生する。
このようなディスクブレーキにおいて、上記ピストンシール５は、制動時にはピストン６に引き摺られて弾性変形するようになっており、制動解除時（液圧解放時）には、このピストンシール５の復元力によりピストン６が元の位置に引き戻される（例えば、特許文献１参照）。そして、このピストン６の戻りにより、非制動時には、ディスクロータＤと各パッド１、２との間に所定のクリアランス（パッドクリアランス）が確保されるようになる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２８０８０５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ディスクロータＤは、種々の要因で振れを起こすことがあり、非制動時にディスクロータＤが振れを起こした場合には、各パッド１、２にディスクロータＤが接触する。図３の上側は、ディスクロータＤの上部側が車両外側へ倒れた状態を示しており、この場合は、ディスクロータＤがアウタパッド２を介して重量物であるキャリパ３を矢印ａ方向（図の左方）へ押すことになり、ディスクロータＤとアウタパッド２との接触面圧が高まって、ディスクロータＤの外側面の摩耗が進む。また、図３の下側は、ディスクロータＤの上縁部が車両内側へ倒れた状態を示しており、この場合は、ピストンシール５とピストン６との摺動抵抗が大きいため、ディスクロータＤの動きがインナパッド１、ピストン６およびピストンシール５を介してキャリパ３に伝達される。この結果、ディスクロータＤが重量物であるキャリパ３を矢印ｂ方向（図の右方）へ押すことになり、ディスクロータＤとインナパッド１との接触面圧が高まって、ディスクロータＤの内側面の摩耗が進む。なお、同図中、ＬはディスクロータＤの振れ範囲を表しており、キャリパ３は、ディスクロータＤの回転に応じてその軸方向へ往復動を繰返す。
すなわち、従来のディスクブレーキによれば、非制動時にディスクロータＤが振れを起こすと、ディスクロータＤの摩耗が進行してその板厚が変化し、この板厚変化が、制動時のジャダー振動発生の大きな原因になる、という問題があった。
なお、上記ピストンシール５とピストン６との摺動抵抗を下げることにより、ディスクロータＤと各パッド１、２との接触面圧を下げることができるが、この場合は、ピストン６が制動解除時の原位置よりも大きく後退するため、制動時にブレーキを踏込んだ際、インナパッド１がディスクロータＤに当接するまでのペダルストロークが大きくなり、ペダルフィーリングが悪化することになる。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、ディスクロータの板厚変化に起因する制動時のジャダー振動の発生を、ペダルフィーリングを悪化させることなく抑制し、もって信頼性の向上に大きく寄与するデスクブレーキを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、第１の発明は、キャリパを浮動可能に支持するキャリアに、ディスクロータの両側に配置した一対のパッドを支持させ、前記キャリパに設けられたシリンダ内にピストンシールを介してピストンを摺動可能に嵌装し、前記シリンダ内の液圧室へのブレーキ液供給により前記ピストンを推進し、該ピストンと前記キャリパとの相対移動により前記一対のパッドを前記ディスクロータに押圧するディスクブレーキにおいて、前記ピストンシールを前記シリンダの内周と前記ピストンの外周との間に形成される環状室に摺動可能に配置し、前記環状室に前記ピストンシールをピストン推進方向へ付勢する弾性体を配設しするとともに、該弾性体による前記ピストンシールのピストン推進方向への移動を規制する規制部と、前記弾性体の端部を係止する係止部とを前記シリンダに形成したことを特徴とする。
また、第２の発明は、キャリパを浮動可能に支持するキャリアに、ディスクロータの両側に配置した一対のパッドを支持させ、前記キャリパに設けられたシリンダ内にピストンシールを介してピストンを摺動可能に嵌装し、前記シリンダ内へのブレーキ液供給により前記ピストンを推進し、該ピストンと前記キャリパとの相対移動により前記一対のパッドを前記ディスクロータに押圧するディスクブレーキにおいて、前記ピストンシールを、前記シリンダの一部を拡径した拡径部内に摺動可能に配置し、前記拡径部と前記ピストン外周との間に形成される環状室に、前記ピストンシールをピストン進出方向へ付勢する弾性体を配設したことを特徴とする。
また、第３の発明は、上記第２の発明と同様のディスクブレーキにおいて、そのピストンシールを、シリンダの一部を拡径した拡径部内に摺動可能に配置した摺動体に支持させ、前記拡径部と前記ピストン外周との間に形成される環状室に、前記ピストンシールをピストン進出方向へ付勢する弾性体を配設したことを特徴とする。
上記した第１、第２および第３の発明においては、非制動時にディスクロータが車両内側へ倒れると、ピストンシールまたはこのピストンシールを支持する摺動体が、弾性体を撓ませてピストンと一体にピストン後退方向へ移動し、一方、この状態からディスクロータが車両外側へ倒れると、弾性体の付勢力でピストンシールまたはこのピストンシールを支持する摺動体と一体にピストンがピストン推進方向へ移動する。すなわち、ディスクロータの振れにピストンが追従し、したがって、非制動時に、一度ディスクロータが車両外側へ倒れた後は、重量物であるキャリパが不動状態を維持し、結果として、ディスクロータと各パッドとの接触面圧が低く抑えられて、ディスクロータの板厚変化が減少する。しかも、ピストンは、弾性体の付勢力で常時ピストン推進方向へ付勢されているので、制動開始時には速やかに制動解除時の原位置に復帰し、ペダルフィーリング性の悪化が抑えられる。
上記第３の発明は、シリンダ内液圧室へのブレーキ液供給系の途中にアキュムレータを接続し、上記キャリパと摺動体との相互間に、ピストンの後退時に、前記ブレーキ液供給系と前記シリンダ内液圧室との連通を遮断し、かつ前記アキュムレータと前記シリンダ内液圧室とを連通させる流路切換手段を設け、さらに、前記シリンダの拡径部内の環状室を前記ブレーキ液供給系に常時連通させる管路を設けた構成とすることができる。このように構成した場合は、ディスクロータが車両内側へ倒れているときに制動が開始されると、ピストンシールを支持する摺動体にブレーキ供給系から液圧がかかると共に、シリンダ内液圧室にアキュムレータからブレーキ液が補給されるので、ピストンは急速にピストン推進方向へ移動し、ペダルフィーリング性の悪化はより確実に防止される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態としてのディスクブレーキを示したものである。なお、本デスクブレーキの基本構造は、図３に示した従来のディスクブレーキと同じであるので、ここでは、図３に示した部分と同一部分には同一符号を付すこととする。
【０００９】
本第１の実施の形態において、前記キャリパ３に設けられた有底のシリンダ４は、その開口端側のほぼ半分が拡径部１０となっている。また、前記ピストンシール５は、キャリパ３とは別体の環状の摺動体１１に支持されており、この摺動体１１は、前記拡径部１０内に摺動可能に配置されている。拡径部１０は、キャリパ３にピストン６を組付けた状態で環状室１２として提供されるようになっており、この環状室１２の奥側（シリンダ４の底部側）には、前記摺動体１１を常時はピストン進出方向へ付勢する弾性体１３が配設されている。また、キャリパ３には、前記環状室１２を閉じるストッパリング（規制部）１４が取付けられており、このストッパリング１４により摺動体１１（ピストンシール５）のピストン推進方向への移動と前記摺動体１１の抜けとが規制されている。
ここで、環状室１２のシリンダ軸方向長さは、ディスクディスクロータＤの振れ範囲ＬからディスクディスクロータＤの板厚Ｌ１を差し引いたディスクディスクロータＤの振れ幅（Ｌ−Ｌ１）よりも長く形成されており、より好ましくは振れ幅（Ｌ−Ｌ１）に弾性体１３の最縮時長Ｌ２を加えた長さとするとよい。、
【００１０】
上記弾性体１３は、ここでは、ばね定数の比較的小さい筒状ゴムからなっており、わずか圧縮する状態で、一端が摺動体１１に当接し、他端が環状室１２のシリンダ底部側面（係止部）１２Ａに係止されて、前記環状室１２内に配置されている。したがって、この弾性体１３は、シリンダ４の底部側の液圧室７をキャリパ３に対してシールするシール部材としても機能している。一方、ピストンシール５は、従来と同様にピストン６との間にかなり大きな摺動抵抗を発生するようにその大きさおよび材質が設定されており、したがって、非制動時には、ピストン６とピストンシール５および摺動体１１とはシリンダ４内を一体に摺動するようになる。
【００１１】
以下、本第１の実施の形態としてのディスクブレーキの作用を説明する。
非制動時には、ピストンシール５を支持する摺動体１１が、弾性体１３の付勢力でストッパリング１４に当接する前進端に位置決めされ、ピストン６は原位置を維持している。この状態から、ドライバーがブレーキペダルを踏込むと、図示を略すマスタシリンダから配管８およびポート９（ブレーキ液供給系）を通じて、キャリパ２のシリンダ１５内の液圧室７にブレーキ液が供給され、このブレーキ液供給によりピストン６が推進する。すると、先ず前記ピストン６の推力でインナパッド１がディスクロータＤの内側面に押圧され、その反作用でキャリパ３が車両内側へ移動して、その爪部３ａがアウタパッド２をディスクロータＤの外側面に押圧され、これにより制動力が発生する。一方、ドライバーがブレーキペダルを離すと、前記液圧室７内の液圧が前記マスタシリンダを介して大気に解放され、制動時に生じたピストンシール５の弾性変形の復元力でピストン６が元の位置に引き戻され、これにより制動が解除される。
【００１２】
ここで、制動解除後、ディスクロータＤの上部側が車両外側へ始めて倒れると、図１の上側に示すように、ディスクロータＤがアウタパッド２を介してキャリパ３を矢印ａ方向（図の左方）へ押す。しかし、その後、ディスクロータＤの上部側が車両内側へ倒れると、図１の下側に示すように、インナパッド１、ピストン６およびピストンシール５を介して摺動体１１にピストン後退方向（矢印ｃ方向）の力が作用し、これらが一体となって弾性体１３を撓ませてピストン後退方向へ移動する。このとき、重量物であるキャリパ３は、ディスクロータＤの上部側が車両外側へ始めて倒れた位置を維持し、したがって、ディスクロータＤとインナパッド１との接触面圧は極めて小さくなる。一方、この状態からディスクロータＤが再び車両外側へ倒れた場合は、弾性体１３の付勢力でピストンシール５を支持する摺動体１１がピストン６およびインナパッド１と一体にピストン推進方向へ移動するだけとなるので、ディスクロータＤとアウタパッド２との接触面圧はほとんどゼロとなる。
【００１３】
すなわち、本デスクブレーキにおいては、ディスクロータＤの振れにピストン６が追従するので、非制動時に、一度ディスクロータＤが車両外側へ倒れた後は、ディスクロータＤが振れ範囲Ｌ内で振れても、重量物であるキャリパ３が不動状態を維持し、ディスクロータＤと各パッド１、２との接触面圧が低く抑えられる。この結果、ディスクロータＤの摩耗が抑えられ、ディスクロータＤの板厚変化も減少して、制動時にジャダー振動が発生することがなくなる。しかも、ピストン６は、弾性体１３の付勢力で常時ピストン推進方向へ付勢されているので、制動開始時には速やかに制動解除時の原位置に復帰し、ペダルフィーリングの悪化が抑えられる。
【００１４】
図２は、本発明の第２の実施の形態としてのディスクブレーキを示したものである。なお、本ディスクブレーキは、上記第１の実施の形態と全体的構成が同じであるので、図１に示した部分と同一部分には同一符号を付すこととする。本第２の実施の形態においては、キャリパ３のシリンダ４と、ピストン６とピストンシール５を支持する摺動体１１とを長尺に形成すると共に、摺動体１１の外周に環状溝２０を形成し、シリンダ４内の液圧室７へブレーキ液を供給する配管８を含むブレーキ液供給系２１をキャリパ３に形成した２つのポート２２、２３および前記摺動体１１に設けた環状溝２０内を通して設定している。前記ブレーキ液供給系２１にはまた、キャリパ３に設けたポート２４および前記環状溝２０を経由してアキュムレータ２５が配管接続される共に、キャリパ３に設けたポート２６およびバイパス管（管路）２７を通じて、前記弾性体１３を配置した環状室１２が接続されている。なお、アキュムレータ２５は液圧室７に圧力が発生しなような極低圧のものが使用される。
本第２の実施の形態において、ピストンシール５を支持する摺動体１１とキャリパ３との間は、該摺動体１１に支持されたシール部材２８、２９によってシールされており、また弾性体１３を設けた環状室１２と液圧室７との間はシール部材３０によりシールされている。したがって、摺動体１１を常時はピストン推進方向へ付勢する弾性体１３はシール機能を有する必要がなく、ここでは、コイルスプリングのような簡単なものを用いることができる。なお、弾性体１３は、その一端が摺動体１１に当接し、他端が環状室１２のシリンダ底部側面（係止部）２０Ａに係止されて、前記環状室１２内に配置されている。
【００１５】
以下、本第２の実施の形態としてのディスクブレーキの作用を説明する。
非制動時には、ピストンシール５を支持する摺動体１１が、弾性体１３の付勢力でストッパリング１４に当接する前進端に位置決めされ、ピストン６は原位置を維持している。この状態から、ドライバーがブレーキペダルを踏込むと、図示を略すマスタシリンダからポート２２、環状溝２０、ポート２３、配管８およびポート９（ブレーキ液供給系２１）を通じて、キャリパ２のシリンダ４内の液圧室７にブレーキ液が供給され、このブレーキ液供給によりピストン６が推進し、第１の実施の形態と同様に制動力が発生する。一方、ドライバーがブレーキペダルを離すと、前記液圧室７内の液圧が前記ブレーキ液供給系２１およびマスタシリンダを介して大気に解放され、第１の実施の形態と同様に制動が解除される。
【００１６】
ここで、制動解除後、ディスクロータＤの上部側が車両外側へ始めて倒れると、図２の上側に示すように、ディスクロータＤがアウタパッド２を介してキャリパ３を矢印ａ方向（図の左方）へ押す。しかし、その後、ディスクロータＤの上部側が車両内側へ倒れると、図２の下側に示すように、インナパッド１、ピストン６およびピストンシール５を介して摺動体１１にピストン後退方向（矢印ｃ方向）の力が作用し、これらが一体となって弾性体１３を撓ませてピストン後退方向へ移動する。この時、マスタシリンダに通じる上流側のポート２２が閉じる一方で、アクチュエータ２５に通じるポート２４が開き、シリンダ４内の液圧室７のブレーキ液はアクチュエータ２５に送られる。したがって、ピストン６は円滑に後退し、重量物であるキャリパ３は、ディスクロータＤの上部側が車両外側へ始めて倒れた位置を維持し、これによりディスクロータＤとインナパッド１との接触面圧は極めて小さくなる。
【００１７】
一方、上記した状態からディスクロータＤが車両外側へ再び倒れた場合は、弾性体１３の付勢力でピストンシール５を支持する摺動体１１がピストン６およびインナパッド１と一体にピストン推進方向へ移動するが、この時、アキュムレータ２５からシリンダ４内の液圧室７にブレーキ液が補給され、かつキャリパ３が、始めに倒れた位置を維持しているので、ディスクロータＤとアウタパッド２との接触面圧はほとんどゼロとなる。
【００１８】
すなわち、本第２の実施の形態としてのデスクブレーキにおいては、第１の実施の形態と同様に、ディスクロータＤの振れにピストン６が追従するので、非制動時に、一度ディスクロータＤが車両外側へ倒れた後は、ディスクロータＤが振れ範囲Ｌ内で振れても、重量物であるキャリパ３が不動状態を維持し、ディスクロータＤと各パッド１、２との接触面圧が低く抑えられ、ディスクロータＤの板厚変化が減少して、制動時にジャダー振動が発生することはなくなる。
しかして、ディスクロータＤの上部側が車両内側へ倒れている状態でブレーキペダルが踏込まれると、先ず、マスタシリンダからバイパス管２７およびポート２６を通じてピストン６の周りの環状室１２にブレーキ液が供給され、摺動体１１と一体にピストン６が前進する。この時、ピストン６は急速にピストン推進方向へ前進し、キャリパ３は矢印ｃ方向へ移動するので、シリンダ４内の液圧室７にアキュムレータ２５からブレーキ液が補給される。そして、ピストン６がインナパッド１を、爪部３ａがアウタパッド２をディスクロータＤに押圧する段階になると、マスタシリンダからポート２２、環状溝２０、ポート２３、配管８およびポート９（ブレーキ液供給系２１）を通じて、キャリパ２のシリンダ１５内の液圧室７にブレーキ液が供給され、制動が開始される。したがって、本第２の実施の形態によれば、ペダルフィーリングの悪化はより確実に防止されることになる。
【００１９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係るディスクブレーキによれば、ディスクロータの板厚変化に起因する制動時のジャダー振動の発生を、ペダルフィーリングを悪化させることなく抑制することができるので、ブレーキ系に対する信頼性が大きく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態としてのディスクブレーキの要部構造とディスクロータの振れ発生時の挙動を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態としてのディスクブレーキの要部構造とディスクロータの振れ発生時の挙動を示す断面図である。
【図３】従来のディスクブレーキの要部構造とディスクロータの振れ発生時の挙動を示す断面図である。
【符号の説明】
１    パッド（インナパッド）
２    パッド（アウタパッド）
３    キャリパ
４    シリンダ
５    ピストンシール
６    ピストン
７    液圧室
１０  拡径部
１１  摺動体
１２  環状室
１３  弾性体
２１  ブレーキ液供給系
２５  アキュムレータ
２７  バイパス管（管路）
Ｄ    ディスクロータ
【図１】
2004232794.tif 000003
【図２】
2004232794.tif 000004
【図３】
2004232794.tif 000005