(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリパボディに形成されたシリンダ孔に、摩擦パッドをディスクロータの側面に向けて押動するピストンを内挿し、前記シリンダ孔の内周面にピストンシール装着溝を周設し、該ピストンシール装着溝に前記ピストンをシリンダ孔内に液密に支持するピストンシールを嵌着し、該ピストンシールのディスクロータ側面と、前記ピストンシール装着溝のディスクロータ側面との間に、前記ピストンシールを非制動位置方向へ付勢するバックアップリングを設けた車両用ディスクブレーキにおいて、前記バックアップリングは、外周が前記ピストンシール装着溝のディスクロータ側外周部に、内周がピストンシールのディスクロータ側面内周部にそれぞれ当接し、前記ピストンのシリンダ孔内の移動に伴って弾性変形する円錐状のリング体で形成されるとともに、弾性変形前の状態では内径寸法が前記ピストンの外径寸法よりも大径で、弾性変形後の状態では内径寸法が前記ピストンの外径寸法と同一となることで前記ピストンをロールバックさせることを特徴とする車両用ディスクブレーキ。
【請求項２】
キャリパボディに形成されたシリンダ孔に、摩擦パッドをディスクロータの側面に向けて押動するピストンを内挿し、前記シリンダ孔の内周面にピストンシール装着溝を周設し、該ピストンシール装着溝に前記ピストンをシリンダ孔内に液密に支持するピストンシールを嵌着し、該ピストンシールのディスクロータ側面と、前記ピストンシール装着溝のディスクロータ側面との間に、前記ピストンシールを非制動位置方向へ付勢するバックアップリングを設けた車両用ディスクブレーキにおいて、前記バックアップリングは、内周側にピストンシール側へ円弧状に湾曲する弾性湾曲部を備え、前記ピストンのシリンダ孔内の移動に伴って前記弾性湾曲部が弾性変形するリング体で形成されるとともに、前記弾性湾曲部の弾性変形前の状態では内径寸法が前記ピストンの外径寸法よりも大径で、前記弾性湾曲部の弾性変形後の状態では内径寸法が前記ピストンの外径寸法と同一となることで前記ピストンをロールバックさせることを特徴とする車両用ディスクブレーキ。
【請求項３】
キャリパボディに形成されたシリンダ孔に、摩擦パッドをディスクロータの側面に向けて押動するピストンを内挿し、前記シリンダ孔の内周面にピストンシール装着溝を周設し、該ピストンシール装着溝に前記ピストンをシリンダ孔内に液密に支持するピストンシールを嵌着し、該ピストンシールのディスクロータ側面と、前記ピストンシール装着溝のディスクロータ側面との間に、前記ピストンシールを非制動位置方向へ付勢するバックアップリングを設けた車両用ディスクブレーキにおいて、前記バックアップリングは、内周側にピストンシール側へ屈曲する弾性傾斜部を備え、前記ピストンのシリンダ孔内の移動に伴って前記弾性傾斜部が弾性変形するリング体で形成されるとともに、前記弾性傾斜部の弾性変形前の状態では内径寸法が前記ピストンの外径寸法よりも大径で、前記弾性傾斜部の弾性変形後の状態では内径寸法が前記ピストンの外径寸法と同一となることで前記ピストンをロールバックさせることを特徴とする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係り、詳しくは、シリンダ孔の内周面に設けたピストンシール装着溝に嵌着されたピストンシールを、非制動位置方向へ付勢するバックアップリングの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ディスクブレーキは、有底のシリンダ孔内にピストンを摺動自在に内挿し、ピストンとシリンダ孔底部との間に画成された液圧室内に供給される作動液によってピストンをディスクロータ方向へ前進させ、ピストンで摩擦パッドをディスクロータの側面に圧接させている。シリンダ孔の内周面にはピストンシール装着溝が周設され、該ピストンシール装着溝に前記ピストンをシリンダ孔内に液密に支持するピストンシールが装着されている。また、ピストンシールのディスクロータ側面と、ピストンシール装着溝のディスクロータ側面との間には、ピストンシールを非制動位置方向へ付勢するとともに、ピストンシールに高液圧が掛かったときにピストンシールがシリンダ孔とピストン外周との間に侵入する、いわゆる食われの発生を防止するとともに、該ピストンをロールバックさせるバックアップリングが装着されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】実開昭５２−１３５７８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述のようなバックアップリングは、内径寸法がピストンの外径寸法と略同一に形成されていることから、ピストンがシリンダ孔内を移動する際に、バックアップリングの内周面がピストンに摺接し、摺動抵抗となる虞があった。
【０００４】
そこで本発明は、ピストンのシリンダ孔内の移動に支障を来すことなく、ピストンシールを非制動位置方向へ良好に付勢するとともに、ピストンシールの食われを確実に防止するバックアップリングを備えた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】
【０００５】
上記の目的を達成するため本発明は、キャリパボディに形成されたシリンダ孔に、摩擦パッドをディスクロータの側面に向けて押動するピストンを内挿し、前記シリンダ孔の内周面にピストンシール装着溝を周設し、該ピストンシール装着溝に前記ピストンをシリンダ孔内に液密に支持するピストンシールを嵌着し、該ピストンシールのディスクロータ側面と、前記ピストンシール装着溝のディスクロータ側面との間に、前記ピストンシールを非制動位置方向へ付勢するバックアップリングを設けた車両用ディスクブレーキにおいて、第１の発明のバックアップリングは、外周が前記ピストンシール装着溝のディスクロータ側外周部に、内周がピストンシールのディスクロータ側面内周部にそれぞれ当接し、前記ピストンのシリンダ孔内の移動に伴って弾性変形する円錐状のリング体で形成されるとともに、弾性変形前の状態では内径寸法が前記ピストンの外径寸法よりも大径で、弾性変形後の状態では内径寸法が前記ピストンの外径寸法と同一となることで前記ピストンをロールバックさせることを特徴とし、第２の発明のバックアップリングは、内周側にピストンシール側へ円弧状に湾曲する弾性湾曲部を備え、前記ピストンのシリンダ孔内の移動に伴って前記弾性湾曲部が弾性変形するリング体で形成されるとともに、前記弾性湾曲部の弾性変形前の状態では内径寸法が前記ピストンの外径寸法よりも大径で、前記弾性湾曲部の弾性変形後の状態では内径寸法が前記ピストンの外径寸法と同一となることで前記ピストンをロールバックさせることを特徴とし、第３の発明のバックアップリングは、内周側にピストンシール側へ屈曲する弾性傾斜部を備え、前記ピストンのシリンダ孔内の移動に伴って前記弾性傾斜部が弾性変形するリング体で形成されるとともに、前記弾性傾斜部の弾性変形前の状態では内径寸法が前記ピストンの外径寸法よりも大径で、前記弾性傾斜部の弾性変形後の状態では内径寸法が前記ピストンの外径寸法と同一となることで前記ピストンをロールバックさせることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は上述のように形成することにより、制動時にピストンに所定の液圧が掛かっている際には、ピストンシールの内周部が、ピストンの移動に伴ってピストンの外周面に引き摺られて変形しても、バックアップリングは殆ど弾性変形することがなく、バックアップリングの内周面がピストンの外周面に摺接することがないことから、バックアップリングがピストンの移動に支障を来すことがない。
【０００７】
また、ピストンに所定の液圧以上の高液圧が掛かった際には、ピストンシールによってバックアップリングが変形し、ピストンシールのディスクロータ側面と、弾性変形したバックアップリングと、前記ピストンシール装着溝のディスクロータ側面とが当接した状態となり、バックアップリングの内周面とピストンの外周面とが当接した状態となる。これにより、ピストンシールが食われることがなく、また、液圧が低下するとともにバックアップリングが元の形状に復帰することから、ピストンシールを非制動位置に戻すとともにピストンをロールバックさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の各形態例を図面に基づいて詳しく説明する。図１乃至図３は本発明の第１形態例を示し、図１は非制動状態の車両用ディスクブレーキの要部拡大断面図、図２はピストンが高液圧を受けた状態の車両用ディスクブレーキの要部拡大断面図、図３は車両用ディスクブレーキの断面図である。
【０００９】
車両用ディスクブレーキ１は、ディスクロータ２の一側部に配設される作用部３ａと、ディスクロータ２の他側部に配設される反作用部３ｂと、これらをディスクロータ２の外側を跨いで連結するブリッジ部３ｃとを有するキャリパボディ３をスライドピン（図示せず）及びキャリパブラケット４を介して車体に固設している。
【００１０】
前記ディスクロータ２の両側部に対向配置される一対の摩擦パッド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、キャリパボディ３に保持される裏板５ｂとで形成されており、ブリッジ部３ｃの内側で作用部３ａと反作用部３ｂとの間にディスクロータ２を挟んでディスク軸方向へ移動可能に設けられている。
【００１１】
前記キャリパボディ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６が設けられており、該シリンダ孔６内には、コップ状のピストン７が液密かつ移動可能に内挿されている。このピストン７は、ピストン７とシリンダ孔６の底部との間に画成された液圧室８に供給される作動液により、シリンダ孔６内をディスクロータ方向へ移動して作用部側の摩擦パッド５をディスクロータ２の側面に向けて押動する。
【００１２】
前記シリンダ孔６の内周面には、軸方向中間部に環状のピストンシール装着溝９が周設されるとともに、該ピストンシール装着溝９よりもシリンダ孔開口側に環状のダストシール装着溝１０が周設されている。前記ピストンシール装着溝９は、底面９ａがディスクロータ側に向かって拡開する傾斜面となる円錐面で形成され、該ピストンシール装着溝９には、ピストン７の外周面に液密かつ移動可能に摺接するピストンシール１１と、該ピストンシール１１のディスクロータ側に配設されるバックアップリング１２とが嵌着され、ダストシール装着溝１０には、ピストン７の外周面に移動可能に摺接してシリンダ孔内への塵埃の侵入を防止するダストシール１３が嵌着されている。
【００１３】
ピストンシール１１は、角シールとも呼ばれる断面が四角形状を有するものであって、このピストンシール１１を、上述のような断面形状に形成したピストンシール装着溝９に嵌着すると、底面９ａの径がピストンシール１１の外径より僅かに小さく、さらに底面９ａがディスクロータ方向に拡開した円錐面となっているので、ピストンシール１１が僅かに変形して、ピストンシール１１の外周面１１ａとピストンシール装着溝９の底面９ａとが密着する。
【００１４】
バックアップリング１２は、外周面１２ａがピストンシール装着溝９のディスクロータ側面９ｂの外周部に、内周面１２ｂがピストンシール１１のディスクロータ側面１１ｂの内周部にそれぞれ当接する円錐状のリング体で形成され、外径寸法はピストンシール装着溝９のディスクロータ側の底面９ａの径よりも僅かに小径に形成されるとともに、内径寸法は弾性変形前の状態では前記ピストン７の外径寸法よりも大径で、弾性変形後の状態では前記ピストン７の外径寸法と同一となるように形成されている。
【００１５】
運転者の制動操作によってキャリパボディ３の液圧室８に昇圧した作動液が供給されると、ピストン７がシリンダ孔６内をディスクロータ方向へ前進し、作用部３ａ側の摩擦パッド５をディスクロータ２の方向に押動し、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３ａ方向へ移動し、反作用部３ｂの反力爪３ｄが反作用部３ｂ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。
【００１６】
図１に示されるように、制動前のピストンシール１１は、ピストンシール装着溝９の反ディスクロータ側に位置し、ピストンシール装着溝９のディスクロータ側面９ｂと、ピストンシール１１のディスクロータ側面１１ｂとの間に形成される隙間に、バックアップリング１２が配置されている。バックアップリング１２は、外周部がピストンシール装着溝９のディスクロータ側面９ｂと底面９ａとが交わる角部に配置され、内周部がピストンシール１１のディスクロータ側面１１ｂの内周側に当接し、バックアップリング１２の内周面１２ｂとピストン７の外周面７ａとは当接していない状態となっている。
【００１７】
この状態から、制動時のピストン７の前進によってピストンシール１１の内周面１１ｃがピストン７の外周面７ａに引き摺られ、ピストンシール１１によってバックアップリング１２が極僅かに弾性変形する。制動操作の解除によって液圧室８の圧力が低下すると、バックアップリング１２が元の形状に復帰する復元力によってピストン７が所定量ロールバックする。このように、所定の液圧でピストン７がシリンダ孔６を移動する際には、バックアップリング１２は殆ど弾性変形することがないことから、バックアップリング１２の内周面１２ｂがピストン７の外周面７ａに摺接することがなく、バックアップリング１２がピストン７の移動に支障を来すことがない。
【００１８】
また、ピストン７に所定の液圧以上の高液圧が掛かった際には、図２に示されるように、ピストンシール１１によってバックアップリング１２が変形し、ピストンシール１１のディスクロータ側面１１ｂと、弾性変形した状態のバックアップリング１２と、ピストンシール装着溝９のディスクロータ側面９ｂとが当接し、バックアップリング１２の内周面１２ｂとピストン７の外周面７ａとが当接することから、ピストンシール１１の内周部がシリンダ孔６とピストン７の外周面７ａとの間に食われる虞がない。また、液圧室８の液圧が低下するとともにバックアップリング１２が元の形状に復帰することから、ピストンシール１１を非制動位置に戻すとともにピストン７を所定量ロールバックさせることができる。また、バックアップリング１２は、ピストン７の戻り側に向けて傾斜していることから、ピストンシール１１を良好に非制動位置まで戻すことができる。
【００１９】
図４は本発明の第２形態例を示す非制動状態の車両用ディスクブレーキの要部拡大断面図、図５は本発明の第３形態例を示す非制動状態の車両用ディスクブレーキの要部拡大断面図で、第１形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００２０】
図４に示される第２形態例では、バックアップリング２１は、内周側にピストンシール１１側へ円弧状に湾曲する弾性湾曲部２１ａを備えている。このバックアップリング２１の外径寸法はピストンシール装着溝９のディスクロータ側の底面９ａの径よりも僅かに小径に形成されるとともに、内径寸法（弾性湾曲部の先端部の径）は、弾性湾曲部２１ａが変形する前の状態ではピストン７の外径寸法よりも大径で、弾性湾曲部２１ａの変形後の状態ではピストン７の外径寸法と同一となるように形成されている。
【００２１】
図５に示される第３形態例では、バックアップリング２２は、内周側にピストンシール１１側へ、く字状に屈曲する弾性傾斜部２２ａを備えている。このバックアップリング１２の外径寸法はピストンシール装着溝９のディスクロータ側の底面９ａの径よりも僅かに小径に形成されるとともに、内径寸法（弾性傾斜部の先端部の径）は、弾性傾斜部２２ａが変形する前の状態ではピストン７の外径寸法よりも大径で、弾性傾斜部２２ａの変形後の状態ではピストン７の外径寸法と同一となるように形成されている。
【００２２】
なお、本発明は上述の形態例に限らず、ピストンシール装着溝やピストンシールの形状は任意であり、また、ピンスライド型のディスクブレーキに限らず、ピストン対向型のディスクブレーキに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１形態例を示す非制動状態の車両用ディスクブレーキの要部拡大断面図である。
【図２】同じくピストンが高液圧を受けた状態の車両用ディスクブレーキの要部拡大断面図である。
【図３】同じく車両用ディスクブレーキの断面図である。
【図４】本発明の第２形態例を示す非制動状態の車両用ディスクブレーキの要部拡大断面図である。
【図５】本発明の第３形態例を示す非制動状態の車両用ディスクブレーキの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
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…反力爪、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…シリンダ孔、７…ピストン、７ａ…外周面、８…液圧室、９…ピストンシール装着溝、９ａ…底面、９ｂ…ディスクロータ側面、１０…ダストシール装着溝、１１…ピストンシール、１１ａ…外周面、１１ｂ…ディスクロータ側面、１１ｃ…内周面、１２…バックアップリング、１２ａ…外周面、１２ｂ…内周面、１３…ダストシール
【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１】
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