(57)【要約】【課題】ブレーキ鳴きを抑制するとともに、構造を簡素化でき、製造効率を向上させることができるディスクブレーキの提供。【解決手段】ピストンシール２７が配置されるシール溝２６の内周の中心Ｏｍは、ボア２０の内周の中心Ｏｂよりもディスク回入側にずれて設けられており、ボア２０に液圧が導入されていない状態で、ピストン１８の外周面２８が、シール溝２６よりもブレーキパッド１３側のボア１９の内周面２５ａに当接するとともにシール溝２６よりも底部２１側のボア１９の内周面２５ｂにクリアランスを有して配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクに対向して配置されるブレーキパッドと、該ブレーキパッドを押圧するピストンと、導入される液圧によって前記ピストンが移動するように配置される有底状のボアが形成されたキャリパとを有し、前記ボアの内周面に、前記ピストンの外周をシールするピストンシールが配置される円環状のシール溝が形成されたディスクブレーキにおいて、
前記ピストンシールの内周の中心は、前記ピストンのない状態で前記ボアの内周の中心よりもディスク回入側にずれて設けられており、前記ボアに液圧が導入されていない状態で、前記ピストンの外周面が、前記シール溝よりも前記ブレーキパッド側のボアの内周面に当接するとともに前記シール溝よりも底部側の前記ボアの内周面にクリアランスを有して配置されることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項２】
前記シール溝の内周中心を前記ボアの内周の中心よりもディスク回入側にずらして設けたことを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキパッドは、前進走行時のディスク回転方向の出口側よりも入口側の方が摩耗の度合いが大きいことが知られている。よって、ブレーキパッドに生じる偏摩耗は、前記した出口側よりも入口側の方が多く摩耗する形態となる。運転者が車速調整等のためにブレーキペダルを軽く踏む微圧制動時に、上記のようにブレーキパッドが偏摩耗した状態にあると、ブレーキパッドの摩耗が進んでいない出口側の一部だけがディスクに接触することになる。すると、ブレーキパッドの挙動が不安定となることがあり、ブレーキ鳴きを生じてしまう可能性があった。
【０００３】
このため、ピストンとキャリパのボアとの間にスプリングを設けることにより、微圧制動時においてピストンおよびキャリパをパッドの偏摩耗に合わせて傾斜させる技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７５０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようにスプリングを設けるものであると、構造が複雑となり、製造効率を低下させてしまう。
【０００６】
本発明は、ブレーキ鳴きを抑制するとともに、構造を簡素化でき、製造効率を向上させることができるディスクブレーキの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、ピストンシールが配置されるシール溝の内周の中心が、ボアの内周の中心よりもディスク回入側にずれて設けられており、前記ボアに液圧が導入されていない状態で、ピストンの外周面が、前記シール溝よりもブレーキパッド側のボアの内周面に当接するとともに前記シール溝よりも底部側の前記ボアの内周面にクリアランスを有して配置される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ブレーキ鳴きを抑制するとともに、構造を簡素化でき、製造効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るディスクブレーキを示す側断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るディスクブレーキのピストンとボアのクリアランスやシールを誇張して記載した概念を示す図１のＡ−Ａ対応断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るディスクブレーキの概念を示す断面図であって、（ａ）は制動前、（ｂ）は微圧制動前期、（ｃ）は微圧制動後期を示すものである。
【図４】本発明の第２実施形態に係るディスクブレーキの概念を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るディスクブレーキの概念を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
「第１実施形態」
本発明の第１実施形態に係るディスクブレーキについて図１〜図３を参照して以下に説明する。
【００１１】
図１に示す第１実施形態のディスクブレーキ１０は、自動車等の車両用のもので、図示略の車輪とともに回転するディスク１１を制動することで、車両を制動するものである。このディスクブレーキ１０は、キャリア１２と、キャリア１２にディスク１１の軸線方向に摺動可能となるように支持される一対のブレーキパッド１３，１４と、キャリア１２にディスク１１の軸線方向に摺動可能に支持されるキャリパ１５とを備えている。
【００１２】
キャリア１２は、ディスク１１を軸線方向に跨ぐように配置されて車両の非回転部に固定される。一対のブレーキパッド１３，１４は、ディスク１１の両面に対向配置された状態でディスク１１の回転方向の両側がキャリア１２に支持されることになり、この支持状態でディスク１１の軸線方向に摺動可能となる。
【００１３】
キャリパ１５は、ディスク１１の外径側を跨いだ状態でディスク１１の軸線方向に摺動可能となるようにキャリア１２に支持されるキャリパボディ１７と、キャリパボディ１７にディスク１１の一側の面に対向するように配置されるピストン１８とを有している。キャリパボディ１７には、ディスク１１の軸線方向に沿って有底状のボア１９が形成されており、このボア１９内にピストン１８が移動可能に嵌装されている。ここで、ピストン１８は有底円筒状をなしており、その底部２０をボア１９の底部２１に対向させるようにしてボア１９に嵌装されている。また、キャリパボディ１７には、ディスク１１の他側の面に対向するように配置される爪部２２が形成されている。
【００１４】
キャリパ１５は、ボア１９内にその底部２１の流通穴２４から導入される液圧によってピストン１８をディスク１１の軸線方向に沿って爪部２２側に移動させることになり、これにより、ピストン１８と爪部２２とで一対のブレーキパッド１３，１４をディスク１１に押圧してディスク１１に摩擦抵抗を付与して制動する。なお、このディスクブレーキ１０は、ピストン１８を車幅方向内側に、爪部２２を車幅方向外側にして車両に配置されることになる。これにより、ピストン１８側のブレーキパッド１３は車幅方向内側に配置されるインナパッドとなり、爪部２２側のブレーキパッド１４は車幅方向外側に配置されるアウタパッドとなる。
【００１５】
ボア１９の内周面２５には、底部２１から離間した位置に内周面２５より大径の円環状のシール溝２６が形成されており、このシール溝２６には、円環状のピストンシール２７が配置されている。このピストンシール２７は、その内周部にピストン１８が密着状態となるように嵌合されることになり、これにより、ピストン１８の外周面２８をシールする。このピストンシール２７とボア１９とピストン１８とでキャリパ１５内に、流通穴２４に連通する作動液室２９が形成される。ブレーキパッド１３は、摩擦材１３Ａと摩擦材１３Ａを支持する裏板１３Ｂとからなっており、ブレーキパッド１４も、摩擦材１４Ａと摩擦材１４Ａを支持する裏板１４Ｂとからなっていて、これらは摩擦材１３Ａ，１４Ａの裏板１４Ａ，１４Ｂとは反対側のライニング面１３ａ，１４ａにおいてディスク１１に接触する。
【００１６】
図２に示すように、ボア１９の内周面２５は、シール溝２６よりもブレーキパッド１３側が小径内周面２５ａとされ、シール溝２６よりも底部２１側が、小径内周面２５ａと同心で小径内周面２５ａより大径の大径内周面２５ｂとされている。よって、小径内周面２５ａ側のピストンクリアランスＣｐ＝小径内周面２５ａの内径Ｄｃｐ−ピストン外径Ｄｐとし、大径内周面２５ｂ側のピストンクリアランスＣｓ＝大径内周面２５ｂの内径Ｄｃｓ−ピストン外径Ｄｐとした場合、以下の（１）式を満足する。
Ｃｓ＞Ｃｐ・・・（１）式
【００１７】
シール溝２６の内周面（溝底面）の中心線Ｏｍは、ボア１９の小径内周面２５ａの中心線Ｏｂよりも、車両の前進走行時のディスク１１の回転方向Ｒの入口側（以下、ディスク回入側と称す）に偏心量δずれて設けられている。ピストンシール２７は、径方向の幅が全周にわたって一定であり、シール溝２６に嵌装された状態で、その外周が全周にわたってシール溝２６の内周面に当接する。よって、ピストンシール２７も、シール溝２６に嵌合され且つピストン１８が嵌合していない状態で、その内周の中心線が、シール溝２６の中心線Ｏｍと一致し、ボア１９の内周の中心線Ｏｂよりもディスク回入側にずれて設けられることになる。
【００１８】
ここで、シール溝２６の中心線Ｏｍとボア１９の内周面２５の中心線Ｏｂとの偏心量δは、ボア１９の小径内周面２５ａとピストン１８の外周面とのピストンクリアランスＣｐに対し以下の（２）式を満足するように設定されている。
δ＞Ｃｐ／２・・・（２）式
【００１９】
（２）式の条件により、図２に示すようにボア１９に液圧が導入されていない状態で、ピストン１８の外周面２８は、シール溝２６よりもブレーキパッド１３側のボア１９の小径内周面２５ａに、ディスク回入側において当接することになる。また、上記した（１）式の条件により、ボア１９に液圧が導入されていない状態で、ピストン１８の外周面２８は、シール溝２６よりも底部２１側のボア１９の大径内周面２５ｂに全周にわたってクリアランスを有して配置されることになる。
【００２０】
以上により、ピストンシール２７によるピストン１８への摩擦力は、ディスク回入側の摩擦力Ｆｉｎよりも、ディスク回出側の摩擦力Ｆｏｕｔの方が大きくなる。なお、（２）式の条件により、偏心量δがＣｐ／２の値よりも大きくなるほど（言い換えれば、δ−Ｃｐ／２の値が大きいほど）、ディスク回出側の方がピストンシール２７とピストン１８間のシール締め代が大きくなるので、摩擦力Ｆｏｕｔと摩擦力Ｆｉｎとの差も大きくなる。
【００２１】
この摩擦力の差により、ブレーキペダルの操作により図示せぬマスタシリンダからボア１９に導入される液圧が低くピストンシール２７による摩擦力の影響が大きい微圧制動時には、ピストン１８のストロークが、ディスク回入側のストロークの方が、摩擦抵抗が少ないため、ディスク回出側のストロークよりも大きくなる。
【００２２】
具体的には、図３（ａ）に示すように、一対のブレーキパッド１３，１４のそれぞれの摩擦材１３Ａ，１４Ａが、ディスク回出側よりもディスク回入側が多く摩耗した偏摩耗状態にあるときに、車両前進時の微圧制動が行われ作動液室２９の液圧が上昇すると、ピストン１８は、上記した（２）式の条件により、図３（ｂ）に示すディスク回入側のストロークＳｉｎの方が、ディスク回出側のストロークＳｏｕｔよりも大きくなるように斜めにストロークしようとする。これに対し、ピストン１８側のブレーキパッド１３は、摩擦材１３Ａがこの斜めのストロークを許容するように偏摩耗しているため、ピストン１８が斜めにストロークする。その結果、ブレーキパッド１３は、図３（ｂ）に示すように、このピストン１８の斜めのストロークによる押圧で、摩耗が大きいディスク回入側が大きくストロークさせられ、摩耗が小さいディスク回出側が小さくストロークさせられることになって、摩擦材１３Ａのライニング面１３ａを全面的にディスク１１に接触させることになる。このとき、ボア１９においては、（１）式の条件により、大径内周面２５ｂとピストン１８の外周面２８との間のクリアランスによってピストン１８の傾動を許容することになる。
【００２３】
さらに作動液室２９の液圧が上昇しピストン１８がストロークすると、ディスク１１に対し軸線方向の移動がブレーキパッド１３を介して規制されるピストン１８に対して、キャリパ１５が爪部２２をディスク１１側に移動させることになり、爪部２２が爪部２２側のブレーキパッド１４をディスク１１に押圧する。このとき、（１）式の条件によりボア１９の大径内周面２５ｂがピストン１８との間のクリアランスによってピストン１８の傾動を許容するため、図３（ｃ）に示すように、爪部２２を含むキャリパ１５の全体が、ブレーキパッド１４の偏摩耗に合わせて、ブレーキパッド１４の摩耗が大きいディスク回入側が大きくストロークし、摩耗が小さいディスク回出側が小さくストロークするようにθ方向に傾動する。これにより、摩擦材１４Ａのライニング面１４ａを全面的にディスク１１に接触させることになる。
【００２４】
以上により、ブレーキパッド１３，１４が偏摩耗した状態における速度調整等の微圧制動開始直後および微圧制動中において、一対のブレーキパッド１３，１４の摩擦材１３Ａ，１４Ａのライニング面１３ａ，１４ａを全面的にディスク１１に接触させることができる。これにより、ディスクブレーキ１０の微圧制動時のブレーキ鳴きを抑制することができる。しかも、シール溝２６の内周の中心線Ｏｍを、ボア２０の内周の中心線Ｏｂよりもディスク回入側にずらして設け、ピストン１８の外周面２８を、シール溝２６よりもブレーキパッド１３側のボア１９の内周面２５ａに当接させるとともにシール溝２６よりも底部２１側のボア１９の内周面２５ｂにクリアランスを有して設ければ良いため、構造を簡素化でき、製造効率を向上させることができる。
【００２５】
なお、ブレーキパッド１３，１４の偏摩耗量が大きく、ブレーキパッド１３，１４の摩擦材１３Ａ，１４Ａのライニング面１３ａ，１４ａを全面的にディスク１１に接触させるのに必要なピストン１８の傾き角（偏心量δに比例）が得られず、ライニング面１３ａ，１４ａがディスク１１に対し部分的面接触に留まったとしても、ピストン１８の傾きがない場合の一点接触と比べて、微圧制動時のブレーキ鳴きを抑制する効果が得られる。つまり、偏心量δを以下のように設定しても良い。
δ＝Ｃｐ／２＋α（αはシール締め代等の寸法公差よりも十分に小さい値）
【００２６】
ここで、作動液室２９に導入される液圧が高い通常の制動時には、ピストンシール２７による摩擦力の影響よりもピストン１８に加わる液圧の方が十分に大きくなるため、ブレーキパッド１３，１４が偏摩耗しているか否かに拘わらず、摩擦力Ｆｉｎおよび摩擦力Ｆｏｕｔの差を無視して、ブレーキパッド１３，１４の摩擦材１３Ａ，１４Ａのライニング面１３ａ，１４ａを全面的にディスク１１に接触させることになる。
【００２７】
「第２実施形態」
次に、第２実施形態に係るディスクブレーキを主に図４に基づいて第１実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
【００２８】
第１実施形態では、ピストン１８の傾動を許容するクリアランスをボア１９との間に形成するために、ボア１９の底部２１側に、底部２１とは反対側の小径内周面２５ａよりも大径の大径内周面２５ｂを設けた。これに対し、第２実施形態では、ボア１９の内周面２５をシール溝２６の前後で同心の一定径（つまりＤｃｐ＝Ｄｃｓ＝Ｄｃ）とし、ピストン１８の外周面２８を、底部２０側の小径外周面２８ａと、底部２０とは反対側の、小径外周面２８ａよりも大径の大径外周面２８ｂとで構成している。つまり、小径外周面２８ａの外径Ｄｐｓと大径外周面２８ｂの外径Ｄｐｐとは、以下の（１）’式を満足するように設定される。
Ｄｐｐ＞Ｄｐｓ・・・（１）’式
【００２９】
また、Ｃｐ’＝Ｄｃ−Ｄｐｐとすると、偏心量δは以下の（２）’式を満足するように設定される。
δ＞Ｃｐ’／２・・・（２）’式
【００３０】
「第３実施形態」
次に、第３実施形態に係るディスクブレーキを主に図５に基づいて第２実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第２実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
【００３１】
第３実施形態では、第２実施形態と同様、ボア１９の内周面２５をシール溝２６の前後で同心の一定径（つまりＤｃｐ＝Ｄｃｓ＝Ｄｃ）とする一方、第２実施形態とは相違して、ピストン１８の外周面２８を、底部２０とは反対側の大径外周面２８ｂと、大径外周面２８ｂから離れるほど小径となる底部２０側のテーパ面２８ｃとで構成している。ここで、テーパ面２８ｃの最小外径が外径Ｄｐｓであり、第２実施形態と同様（１）’式、（２）’式を満足するように設定される。
なお、上記各実施の形態では、シール溝をボアに対して偏心させた例を示したが、これに限らず、シールの内周面が偏心するようにシール溝は偏心させずにシールの径方向の肉厚を変えることでシールの内周面が偏心させてもよい。但し、この場合は、シールの周り止めが必要となる。
また、上記実施の形態は、ピンスライド型のディスクブレーキの例を示したが、対向型のディスクブレーキに適用することも可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ディスクブレーキ
１１  ディスク
１２  キャリア
１３，１４  ブレーキパッド
１５  キャリパ
１８  ピストン
１９  ボア
２１  底部
２５  内周面
２６  シール溝
２７  ピストンシール
２８  外周面
Ｏｂ  ボアの内周の中心
Ｏｍ  シール溝の内周の中心
【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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