(57)【要約】【課題】ディスクブレーキ装置用ピストンに関して、設計の自由度を向上させて、剛性の確保と軽量化とを高次元で両立させる事ができる構造を実現する。【解決手段】ピストン１６の内側に、円筒壁部１７の内周面と底壁部１８の内面とにそれぞれ連続する状態で、内部補強体１４を設ける。この内部補強体１４の外径側部分を構成する複数本の補強壁２６ａ、２６ｂを、放射方向に配置させずに、放射方向に対して傾斜させた状態で配置する。特に円周方向に隣り合う１対の補強壁２６ａ、２６ｂに関しては、放射方向に対する傾斜の向きを互いに逆向きにして、これら両補強壁２６ａ、２６ｂの内径側端部同士を連結する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクブレーキ装置を構成するキャリパに形成されたシリンダ空間内に軸方向の変位を可能に嵌装されるディスクブレーキ装置用ピストンであって、
円筒状の円筒壁部と、この円筒壁部のうち前記シリンダ空間の奥側に配置される軸方向一端側を塞いだ底壁部とを備え、全体が有底円筒状に構成されており、
前記円筒壁部の内周面と前記底壁部の内面とにそれぞれ連続する状態で、ピストン中心軸を通る放射方向に存在しない補強壁が、少なくとも３つ以上設けられており、少なくともこれら各補強壁を含んで構成される、前記円筒壁部の径方向内側に設けられた内部補強体が、前記ピストン中心軸を中心とした回転対称に構成されている、
事を特徴とするディスクブレーキ装置用ピストン。
【請求項２】
円周方向に隣り合うと共に放射方向に対する傾斜の向きが互いに逆向きである、１対の補強壁の内径側端部同士をそれぞれ連結し、組み合わせ壁部を構成する、請求項１に記載したディスクブレーキ装置用ピストン。
【請求項３】
前記組み合わせ壁部を構成する１対の補強壁の内径側端部同士の連結部よりも径方向内側に、少なくとも一端部をこの連結部に連続させた、前記各補強壁と共に前記内部補強体を構成する、内径側連続壁が設けられている、請求項２に記載したディスクブレーキ装置用ピストン。
【請求項４】
前記内径側連続壁が、前記ピストン中心軸を通る放射方向に配置されている、請求項３に記載したディスクブレーキ装置用ピストン。
【請求項５】
前記内径側連続壁の両端部が、円周方向に隣り合う１対の連結部にそれぞれ連続している、請求項３に記載したディスクブレーキ装置用ピストン。
【請求項６】
前記底壁部の内面からの前記内部補強体の軸方向厚さ寸法が、この底壁部の中心から径方向外方に向かう程次第に大きくなっており、前記内部補強体のうちで、前記円筒壁部の内周面と連続した径方向外端部に於ける軸方向他端縁の軸方向位置が、軸方向に関して、前記円筒壁部の外周面のうち、液圧を受ける部分と受けない部分との境界位置か、又は、この境界位置よりも軸方向他端側に位置している、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載したディスクブレーキ装置用ピストン。
【請求項７】
前記各補強壁を正多角枠状に連結し、前記内部補強体をこれら各補強壁のみから構成する、請求項１に記載したディスクブレーキ装置用ピストン。
【請求項８】
前記各補強壁のうちで、前記円筒壁部の軸方向一端部と前記底壁部の径方向外端部との間部分に存在する隅角部に、閉塞空間が設けられている、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載したディスクブレーキ装置用ピストン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の制動に使用するディスクブレーキ装置のシリンダ空間に嵌装され、ロータに向けてパッドを押圧する、ディスクブレーキ装置用ピストンの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の制動を行う為に、ディスクブレーキ装置が広く使用されている。ディスクブレーキ装置による制動時には、車輪と共に回転するロータを挟む状態で設けた１対のパッドを、ピストンにより、このロータの両側面に押し付ける。この様なディスクブレーキ装置として従来から、懸架装置に対し固定されたサポートに前記１対のパッドを変位自在に支持した、フローティング型のディスクブレーキ装置が使用されている。この様なフローティング型のディスクブレーキ装置の場合には、前記ピストンは、前記ロータの片側（自動車への組み付け状態で車体の幅方向中央側となるインナ側）にのみ設けられている。
【０００３】
これに対して、ロータの両側にピストンを設け、制動時に、これらピストンにより１対のパッドをこのロータの両側面に押し付ける、対向ピストン型と呼ばれるディスクブレーキ装置も、優れた制動力を得られる事から、高性能車を中心に近年普及している。
【０００４】
図１３〜１４は、この様な対向ピストン型のディスクブレーキ装置のうち、特許文献１に記載されたものを示している。この対向ピストン型のディスクブレーキ装置１は、ロータ２を挟む位置にインナボディ部３及びアウタボディ部４から成るキャリパ５を設け、これら各ボディ３、４内にインナシリンダ空間６及びアウタシリンダ空間７を、それぞれの開口部を前記ロータ２を介して互いに対向させた状態で設けている。そして、これらインナシリンダ空間６及びアウタシリンダ空間７内に、インナピストン８及びアウタピストン９を、液密に、且つ、前記ロータ２の軸方向に関する変位を可能に嵌装している。又、前記インナボディ部３にはインナパッド１０を、前記アウタボディ部４にはアウタパッド１１を、それぞれ前記ロータ２の軸方向に変位可能に支持している。制動時には、前記インナシリンダ空間６及びアウタシリンダ空間７内に圧油を送り込み、前記インナピストン８及びアウタピストン９により、前記インナパッド１０及びアウタパッド１１を、前記ロータ２の両側面に押し付ける。
【０００５】
又、前記インナ、アウタ各ピストン８、９は、金属製で、全体が有底円筒状に構成されており、円筒状の円筒壁部１２と、円板状の底壁部１３とを備えている。この底壁部１３は、この円筒壁部１２のうち、前記インナ、アウタ各シリンダ空間６、７の奥側に配置される軸方向一端側を塞いでいる。
【０００６】
又、前記インナ、アウタ各ピストン８、９を構成する前記底壁部１３の内面の中央部には、略円柱状の突起部１４が形成されている。又、この底壁部１３の内面には、この突起部１４の外周面と前記円筒壁部１２の内周面とを連続する状態で、複数（図示の例では６本）の直線状の補強リブ１５、１５が、円周方向等間隔に、それぞれ放射方向（放射状）に設けられている。この様な構成により、前記インナ、アウタ各ピストン８、９の剛性を確保し、制動時に、前記インナ、アウタ各シリンダ空間６、７内に導入される圧油に拘らず、前記インナ、アウタ各ピストン８、９に変形が生じる事を防止している。
【０００７】
但し、上述の様な従来構造のインナ、アウタ各ピストン８、９の場合、直線状の補強リブ１５、１５を、ピストン中心軸Ｏを通る放射方向に配置している為、剛性の確保と軽量化とを両立させる為の設計の自由度が低くなる。即ち、前記各補強リブ１５、１５を放射方向に配置した場合、これら各補強リブ１５、１５の長さ寸法は一義的に定まる為、円周方向に関する厚さ寸法と、設置数とを適宜変更する事で、剛性の確保と軽量化とを両立させる必要がある。この為、設計の自由度が低く、前記インナ、アウタ各ピストン８、９の剛性の確保と軽量化とを高次元で両立させる事が難しくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１０２５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、ディスクブレーキ装置に組み込まれるピストンに関して、設計の自由度を向上させて、剛性の確保と軽量化とを高次元で両立させられる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のディスクブレーキ装置用ピストンは、例えば対向ピストン型やフローティング型のディスクブレーキ装置を構成するキャリパに形成されたシリンダ空間内に、軸方向の変位を可能に嵌装される。
又、本発明のディスクブレーキ装置用ピストンは、全体が有底円筒状に構成されており、円筒状の円筒壁部と、この円筒壁部のうち前記シリンダ空間の奥側に配置される軸方向一端側を塞いだ底壁部とを備えている。
又、前記円筒壁部の内周面と前記底壁部の内面とにそれぞれ連続する状態で、ピストン中心軸を通る放射方向に存在しない（放射方向に対して傾斜した直線状又は曲線状の）補強壁を、少なくとも３つ以上設けている。
更に、少なくともこれら各補強壁を含んで構成される、前記円筒壁部の径方向内側に設けられた内部補強体を、ピストン中心軸を中心とした回転対称（形状）に構成している。
尚、本明細書及び特許請求の範囲で、内部補強体が回転対称とは、この内部補強体を、ピストン中心軸を中心に所定角度（例えば３０°、６０°、９０°、１２０°等）回転させた際に、回転させる以前の形状と同じになる（形状が重なる）性質を言う。
【００１１】
上述の様な本発明を実施する場合には、例えば請求項２に記載した発明の様に、円周方向に隣り合うと共に放射方向に対する傾斜の向きが互いに逆向きである、１対の補強壁の内径側端部同士をそれぞれ連結し、これら両補強壁によりＶ字形状の組み合わせ壁部を構成する。
【００１２】
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項３に記載した発明の様に、前記組み合わせ壁部を構成する１対の補強壁の内径側端部同士の連結部よりも径方向内側に、少なくとも一端部をこの連結部に連続させた、前記各補強壁と共に前記内部補強体を構成する、内径側連続壁を設ける事ができる。
又、この様な請求項３に記載した発明を実施する場合には、例えば請求項４に記載した発明の様に、前記内径側連続壁を、前記ピストン中心軸を通る放射方向に配置する事もできる。
又は、請求項５に記載した発明の様に、円周方向に関する前記内径側連続壁の両端部を、円周方向に隣り合う１対の連結部にそれぞれ連続させる事もできる。
【００１３】
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項６に記載した発明の様に、前記底壁部の内面からの前記内部補強体の軸方向厚さ寸法を、この底壁部の中心から径方向外方に向かう程次第に大きくする。そして、前記内部補強体のうちで、前記円筒壁部の内周面と連続した径方向外端部に於ける軸方向他端縁の軸方向位置を、軸方向に関して、前記円筒壁部の外周面のうち、液圧を受ける部分と受けない部分との境界位置か、又は、この境界位置よりも軸方向他端側に位置させる事もできる。
又は、本発明を実施する場合には、前記底壁部の内面からの前記内部補強体の軸方向厚さ寸法を、径方向全幅に亙り一定とする事もできる。この場合にも、この内部補強体のうちで、前記円筒壁部の内周面と連続した径方向外端部に於ける軸方向他端縁の軸方向位置を、軸方向に関して、前記円筒壁部の外周面のうち、液圧を受ける部分と受けない部分との境界位置か、又は、この境界位置よりも軸方向他端側に位置させる事ができる。
【００１４】
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項７に記載した発明の様に、前記各補強壁を正多角枠状（例えば三角枠状、四角枠状など）に連結し、前記内部補強体をこれら各補強壁のみから構成する事もできる。
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項８に記載した発明の様に、前記各補強壁のうちで、前記円筒壁部の軸方向一端部と前記底壁部の径方向外端部との間部分に存在する隅角部に、例えば直角三角柱状の閉塞空間を設ける事もできる。
【発明の効果】
【００１５】
上述の様に構成する本発明のディスクブレーキ装置用ピストンによれば、設計の自由度を向上させて、剛性の確保と軽量化とを高次元で両立させる事ができる。
即ち、本発明の場合には、ピストンを構成する円筒壁部の内周面と底壁部の内面とにそれぞれ連続する、内部補強体を構成する補強壁を、この内部補強体をピストン中心軸を中心とした回転対称とする事を前提として、このピストン中心軸を通る放射方向に存在しない態様で配置している。
この為、本発明によれば、例えば請求項２に記載した発明の様に、円周方向に隣り合う１対の補強壁に関して、放射方向に対する傾斜の向きを互いに逆向きにして、これら両補強壁の内径側端部同士を（ピストン中心以外の部分で）連結する構成を採用したり、又は、補強壁の長さ方向両端部を円筒壁部の内周面にそれぞれ連続させる構成を採用するなど、補強壁に関して自由度の高い設計を行う事が可能になる。つまり、補強壁に関しては、厚さ寸法及び設置数だけでなく、設置方向（放射方向に対する傾斜の向き、傾斜角度）及び長さ寸法に関しても適宜変更する事が可能になる。従って、本発明によれば、剛性の確保と軽量化とを高次元で両立させる設計を行い易くする事ができる。
【００１６】
又、請求項２に記載した発明によれば、組み合わせ壁部を構成する補強壁の長さ寸法を、放射方向に配置した場合に比べて短くできる為、軽量化を図り易くできる。又、円周方向に隣り合う１対の補強壁のうちで、それぞれが別の組み合わせ壁部を構成する１対の補強壁は、径方向内方に向かう程互いに離れる方向に傾斜している為、円周方向に隣り合う組み合わせ壁部同士の間に、大きな空間を形成できる。この為、軽量化を十分に図れる。従って、例えば請求項３〜５に記載した発明の様に、組み合わせ壁部よりも径方向内側に内径側連続壁を設け、剛性の更なる向上を図る場合にも、全体としての重量増大を抑え、軽量化を図り易くできる。
【００１７】
又、請求項６に記載した発明によれば、円筒壁部及び底壁部の剛性の確保と軽量化とを両立できる。又、ピストン内部に、大きな空間を確保できる為、別の部材を挿入する事も可能になる。更に、内部補強体の径方向外端部に於ける軸方向位置を規制している為、円筒壁部の剛性を十分に確保でき、この円筒壁部に変形が生じる事を有効に防止できる。
更に、請求項８に記載した発明によれば、補強壁のうちで、円筒壁部の軸方向一端部と底壁部の径方向外端部との間に挟まれる事で、剛性が十分に高い角隅部に、閉塞空間を設けている為、剛性を十分に確保しつつ、軽量化を図る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、ディスクブレーキ装置用ピストンの正面図。
【図２】同じく図１に対応する模式図。
【図３】同じく底面図。
【図４】同じく側面図。
【図５】同じく図１のＡ−Ｏ−Ａ断面図。
【図６】同じく斜視図。
【図７】本発明の実施の形態の第２例を示す、図５に相当する断面図。
【図８】同じく第３例を示す、図２に相当する図。
【図９】同じく第４例を示す、図２に相当する図。
【図１０】同じく第５例を示す、図２に相当する図。
【図１１】同じく第６例を示す、図２に相当する図。
【図１２】同じく第７例を示す、図２に相当する図。
【図１３】従来構造の対向ピストン型ディスクブレーキ装置を示す断面図。
【図１４】同じくピストンを取り出して示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例に就いて、図１〜６を参照しつつ説明する。本例のピストン１６は、前記図１３に示した従来構造の場合と同様に、対向ピストン型ディスクブレーキ装置や、フローティング型ディスクブレーキ装置に組み込んで使用する。尚、対向ピストン型ディスクブレーキ装置の全体構造は、前述した通りであるし、フローティング型ディスクブレーキ装置の全体構造に就いても、従来から広く知られており、本発明の要旨ではない為、ここでの説明は省略する。又、本例のピストン１６は、対向ピストン型ディスクブレーキ装置に組み込む場合には、インナピストン及びアウタピストンの何れのピストンとしても組み込む事が可能である。
【００２０】
前記ピストン１６は、例えばアルミニウム合金等の軽金属製の素材に削り出し加工等を施す事により、又は、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を射出成形する事により、全体を一体的に構成されている。本例の場合、前記ピストン１６は、円筒状の円筒壁部１７と、円板状の底壁部１８とを備えており、全体を有底円筒状に構成している。
【００２１】
このうちの円筒壁部１７は、キャリパ１９に形成されたシリンダ空間２０の内径寸法よりも僅かに小さい外径寸法を有している。又、前記ピストン１６を、このシリンダ空間２０内に軸方向の変位を可能に嵌装した状態で、前記円筒壁部１７の軸方向他端面（図４、５の上端面）を、パッド２１を構成するプレッシャプレート２２の裏面に対し、近接対向又は当接させている。又、前記円筒壁部１７の軸方向他端部の外周面には、径方向内方に凹んだブーツ溝２３が全周に亙り形成されている。そして、このブーツ溝２３と前記シリンダ空間２０の開口部との間に、このシリンダ空間２０への異物の侵入を防止する為の、図示しないブーツを装着可能としている。
【００２２】
前記底壁部１８は、前記ピストン１６を前記シリンダ空間２０内に嵌装した状態で、このシリンダ空間２０の奥側に位置する、前記円筒壁部１７の軸方向一端側（図４、５の下端側）を塞いでいる。又、本例の場合、前記底壁部１８の外面（軸方向一側面）を、平坦面状に構成している。尚、図示は省略するが、底壁部の外面には、軽量化の為に複数の凹部を形成する事もできる。
【００２３】
特に本例の場合、前記ピストン１６の内側（円筒壁部１７の径方向内側）に、このピストン１６と一体的に、内部補強体２４を設けている。この内部補強体２４は、前記円筒壁部１７の内周面と前記底壁部１８の内面（軸方向他側面）とにそれぞれ連続する状態で設けられており、制動時に、前記円筒壁部１７の外周面及び前記底壁部１８の外面（軸方向一側面）に作用する応力（ブレーキ液圧）に拘らず、これら円筒壁部１７及び底壁部１８に変形が生じる事を防止するものである。尚、図５には、前記内部補強体２４と、前記円筒壁部１７及び前記底壁部１８との境界位置を、二点鎖線で示している。又、本例の場合、前記内部補強体２４を、前記ピストン中心軸Ｏを中心とした回転対称に構成している。この理由は、前記円筒壁部１７の外周面には、円周方向に亙り均等に応力が作用する為、円周方向位置に応じて、径方向に関する剛性のバランスが崩れる（剛性の高い部分と低い部分とが生じる）事を防止する為である。
【００２４】
又、前記内部補強体２４は、前記円筒壁部１７及び前記底壁部１８と共に、前記ピストン１６の内周壁及び内底壁を構成しており、この底壁部１８の内面Ｚからの軸方向厚さ寸法は、この底壁部１８の中心（底壁部１８のうちピストン中心軸Ｏが通過する部分）から径方向外方に向かう程、滑らかな曲線的に大きくなっている。この為、前記内部補強体２４の軸方向他側面により構成される前記ピストン１６の内底面は、ピストン中心軸Ｏが通る中央部を底部とした摺鉢状（又は円すい凹面状）に構成されている。
【００２５】
又、本例の場合、前記内部補強体２４のうちで、前記円筒壁部１７の内周面と連続する径方向外端部に於ける軸方向他端縁の軸方向位置Ｘを、次の様に規制している。即ち、この軸方向位置Ｘを、前記円筒壁部１７の外周面のうち、液圧を受ける部分と液圧を受けない部分との境界位置に相当する、前記シリンダ空間２０の軸方向中間部に装着されたピストンシール２５の軸方向一端縁の軸方向位置Ｙと一致させている。この様な構成により、前記円筒壁部１７のうちで、制動時に外周面に応力を受ける部分の径方向内側部分にのみ、前記内部補強体２４を設ける様にしている。言い換えれば、前記円筒壁部１７のうちで、外周面に応力を受けない部分の径方向内側部分には、前記内部補強体２４を設けていない。
尚、前記ピストンシール２５は、断面矩形状で、全体を円環状に構成されており、前記円筒壁部１７の軸方向中間部外周面に液密に且つ移動可能に摺接しており、その弾性復元力により、制動解除時に、前記ピストン１６を前記シリンダ空間２０の奥側に移動（ロールバック）させる。
【００２６】
本例の場合、上述の様な機能及び構成を有する前記内部補強体２４を、複数（図示の例では合計１２本）の補強壁２６ａ、２６ｂと、複数（図示の例では６本）の内径側連続壁２７、２７と、１つの中央補強部２８とから構成している。
【００２７】
前記各補強壁２６ａ、２６ｂは、前記内部補強体２４のうちの径方向外側部分を構成しており、それぞれの外径側端部（長さ方向一端部）を前記円筒壁部１７の内周面に連続させると共に、それぞれの軸方向一端部を前記底壁部１８の内面に連続させた状態で、前記ピストン中心軸Ｏを通る放射方向（放射状）に存在しない態様で配置されている。
【００２８】
具体的には、合計１２本の補強壁２６ａ、２６ｂのうち、６本の補強壁２６ａ、２６ａをそれぞれ、放射方向に対して所定方向に所定角度だけ傾斜させた状態で、円周方向に関して等間隔に配置している。これに対し、残り６本の補強壁２６ｂ、２６ｂを、前記各補強壁２６ａ、２６ａとは放射方向に対する傾斜方向が逆向きで、且つ、同じ傾斜角度だけ傾斜させた状態で、円周方向に関して等間隔に配置している。より具体的には、前記各補強壁２６ａ、２６ａを、放射方向を表す図２中の仮想線Ｒａに対し、径方向内方に向かう程傾斜角度＋α分だけ傾斜した状態で設けている。又、前記各補強壁２６ｂ、２６ｂを、放射方向を表す図２中の仮想線Ｒｂに対し、径方向内方に向かう程傾斜角度−α分だけ傾斜した状態で設けている。尚、補強壁２６ａ、２６ｂが、放射方向に対して傾斜しているとは、これら各補強壁２６ａ、２６ｂの中心線が、放射方向に対して傾斜している事を言う。
【００２９】
そして、放射方向に対する傾斜の向きが互いに逆向きである、前記各補強壁２６ａ、２６ａと前記各補強壁２６ｂ、２６ｂとを、円周方向に関して交互に配置している。又、円周方向に隣り合う１対の補強壁２６ａ、２６ｂのうちで、径方向内方に向かう程互いに近づく方向に傾斜した１対の補強壁２６ａ、２６ｂの内径側端部同士を連結して、正面視略Ｖ字形状の組み合わせ壁部２９、２９を構成している。尚、これら各組み合わせ壁部２９、２９は、円周方向に関して等間隔に設けられている。これら各組み合わせ壁部２９、２９（補強壁２６ａ、２６ｂ）は、径方向内方に向かう（ピストン中心軸Ｏに近づく）程、軸方向に関する厚さ寸法が小さくなっている。
【００３０】
本例の場合、前記内部補強体２４の径方向外側部分を上述の様に構成する事で、この内部補強体２４の径方向外側部分に、それぞれが軸方向他方に開口した空間である、第一空間部３０、３０と第二空間部３１、３１とを、円周方向に関して交互に形成している。このうちの第一空間部３０、３０は、前記各組み合わせ壁部２９、２９を構成する１対の補強壁２６ａ、２６ｂ同士の間部分に形成されており、正面視角丸二等辺三角形状（参考図である図２では扇形状）で、頂角が径方向内方に配置されると共に底辺が径方向外方に配置されている。これに対し、前記各第二空間部３１、３１は、円周方向に隣り合う組み合わせ壁部２９、２９同士の間部分に形成されており、正面視角丸二等辺三角形状（参考図である図２では六角形状）で、頂角が径方向外方に配置されると共に底辺が径方向内方に配置されている。尚、本例の場合には、前記各第一空間部３０、３０及び前記各第二空間部３１、３１の角部に応力が集中するのを防止する為に、角部を丸めた形状としている。又、前記第一、第二各空間部３０、３１の軸方向寸法は、前記内部補強体２４のうちで、これら第一、第二各空間部３０、３１から円周方向に外れた部分に於ける軸方向寸法よりも少しだけ（全体の１〜２割程度）小さくなっている。この為、前記第一、第二各空間部３０、３１の底面（軸方向一側面）は、前記底壁部１８には達しておらず、この底壁部１８の内面よりも僅かに軸方向他側に位置している。これにより、前記第一、第二各空間部３０、３１が形成された部分に関しても、前記底壁部１８の強度向上に寄与できる様にしている。
【００３１】
前記各内径側連続壁２７、２７は、前記内部補強体２４のうちの径方向中間部を構成しており、放射方向に配置されている。又、前記各内径側連続壁２７、２７は、それぞれの外径側端部を、前記各組み合わせ壁部２９、２９を構成する１対の補強壁２６ａ、２６ｂの連結部（内径側端部）に連続させている。本例の場合、前記各内径側連続壁２７、２７の長さ寸法は、前記各補強壁２６ａ、２６ｂの長さ寸法よりも短く設定されているが、前記各内径側連続壁２７、２７の厚さ寸法は、これら各補強壁２６ａ、２６ｂの厚さ寸法よりも大きく設定されている。この様な構成を有する前記各内径側連続壁２７、２７は、円周方向に関して前記各第二空間部３１、３１の内径側端部同士の間部分に設けられている。又、前記各内径側連続壁２７、２７に就いても、前記各補強壁２６ａ、２６ｂと同様に、径方向内方に向かう（ピストン中心軸Ｏに近づく）程、軸方向に関する厚さ寸法が小さくなっている。
【００３２】
前記中央補強部２８は、前記内部補強体２４のうちの径方向内側部分を構成しており、正面視略円輪状に構成されている。この為、前記中央補強部２８の径方向内側（ピストン中心部Ｏを含む円形部分）には、前記底壁部１８の内面が露出している。又、前記中央補強部２８の外周縁の円周方向６個所位置は、前記各内径側連続壁２７、２７の内径側端部にそれぞれ連続している。又、前記中央補強部２８に就いても、前記各補強壁２６ａ、２６ｂ及び前記各内径側連続壁２７、２７と同様に、径方向内方に向かう（ピストン中心軸Ｏに近づく）程、軸方向に関する厚さ寸法が小さく（径方向内端部では零）なっている。
【００３３】
以上の様な構成を有する本例のピストン１６を組み込んだディスクブレーキ装置により、自動車等の車両の制動を行うには、前記シリンダ空間２０内に油圧を導入し（加圧したブレーキオイルを送り込み）、前記ピストン１６を、このシリンダ空間２０から軸方向他側に向けて押し出す。これにより、このピストン１６（円筒壁部１７）の軸方向他端面を、前記パッド２１のプレッシャプレート２２の裏面に当接させて、このパッド２１のライニングをロータの側面に押し付ける。そして、このパッド２１のライニングとロータ側面とを摺接させる事で、前記車両の制動を行う。
【００３４】
そして、この様な制動時には、前記円筒壁部１７の外周面及び前記底壁部１８の外面に、それぞれブレーキオイルに基づく応力が作用する。より具体的には、前記円筒壁部１７の外周面のうち、軸方向位置Ｙ（ピストンシール２５の軸方向一端縁の軸方向位置）よりも軸方向一端側部分に、径方向内方に向いた応力が円周方向に関して均等に作用する。又、前記底壁部１８の外面には、軸方向他側に向いた応力が均等に作用する。本例の場合には、前記ピストン１６の内側に、前述した様な構成を有する内部補強体２４を設けている為、前記応力に拘らず、前記円筒壁部１７及び前記底壁部１８に変形が生じる事を有効に防止できる。
【００３５】
即ち、前記円筒壁部１７の外周面に作用する応力は、前記各補強壁２６ａ、２６ｂ（組み合わせ壁部２９）、及び、前記各内径側連続壁２７、２７を通じて、前記中央補強部２８に支承される。この場合、前記各補強壁２６ａ、２６ｂ及び前記各内径側連続壁２７、２７にはそれぞれ径方向に関する圧縮応力が作用し、前記中央補強部２８には、径方向に関する圧縮応力、及び、円周方向に関する引っ張り応力が作用する。これに対し、前記底壁部１８の外面に作用する応力は、前記各補強壁２６ａ、２６ｂ、前記各内径側連続壁２７、２７、及び、前記中央補強部２８によってそれぞれ支承される。
【００３６】
以上の様な構成を有する本例のピストン１６によれば、設計の自由度を向上させる事ができて、剛性の確保と軽量化とを高次元で両立させる事ができる。
即ち、本例の場合には、前記円筒壁部１７の内周面及び前記底壁部１８の内面に連続させた前記各補強壁２６ａ、２６ｂを、放射方向に存在させずに、円周方向に隣り合う１対の補強壁２６ａ、２６ｂに関して、放射方向に対する傾斜の向きを互いに逆向きにして、これら両補強壁２６ａ、２６ｂの内径側端部同士を連結する（略Ｖ字形状の組み合わせ壁部２９を構成する）といった構成を採用しており、自由度の高い設計を実現している。そして、本例の場合には、この様な構成を採用する事で、前記各組み合わせ壁部２９、２９を構成する補強壁２６ａ、２６ｂの長さ寸法を、例えば前記図１４に示した従来構造の様に、放射方向に配置した場合に比べて短くし、軽量化を図っている。又、円周方向に隣り合う１対の補強壁２６ａ、２６ｂのうちで、それぞれが別の組み合わせ壁部２９、２９を構成する１対の補強壁２６ａ、２６ｂは、径方向内方に向かう程互いに離れる方向に傾斜している為、円周方向に隣り合う組み合わせ壁部２９、２９同士の間部分に、大きな容積を有する前記各第二空間部３１、３１を形成している。この為、本例の場合には、軽量化を十分に図れる。従って、前記各組み合わせ壁部２９、２９の径方向内側に、前記各内径側連続部２３、２３及び前記中央補強部２８を設けた場合にも、全体として重量増大を抑えつつ、剛性の向上を図る事が可能になる。又、本例の場合には、従来構造の場合と同様に放射方向に配置された前記各内径側連続壁２７、２７の外径側端部から、前記各補強壁２６ａ、２６ｂが二股状に分岐して設けられている。この為、従来構造の様に、これら各補強壁２６ａ、２６ｂに代えて、前記各内径側連続壁２７、２７を径方向外方に延長させたと仮定した構造に比べて、前記円筒壁部１７の内周面を支承する部分の数を２倍に増やす事ができる為、剛性の向上を効果的に図れる。
【００３７】
又、前記ピストン１６は、有底円筒状に構成されている為、前記円筒壁部１７には、軸方向他端側よりも前記底壁部１８の径方向外端部に連続した軸方向一端側に、大きな曲げモーメントが作用する。そこで、本例の場合には、前記内部補強体２４の軸方向に関する厚さ寸法を径方向外方に向かう程大きくなる様に規制する（ピストン１６の内底面を摺鉢状とする）事で、大きな曲げモーメントが作用する前記円筒壁部１７の軸方向一端側部分で、前記内部補強体２４の径方向に関する厚さ寸法を大きく確保している。従って、本例の場合には、前記円筒壁部１７及び前記底壁部１８の剛性の確保（変形の抑制）と軽量化とを両立できる。又、前記ピストン１６の内部に、大きな空間を確保する事ができる為、別の部材を挿入する事も可能になる。
【００３８】
更に、前記内部補強体２４のうちで、前記円筒壁部１７の内周面と連続する径方向外端部に於ける軸方向他端縁の軸方向位置Ｘを、この円筒壁部１７の外周面のうちで、液圧を受ける部分と受けない部分との境界位置となる軸方向位置Ｙと一致させており、前記内部補強体２４を、前記円筒壁部１７のうちで、制動時に外周面に応力を受ける部分の径方向内側部分にのみ設けている。この為、剛性の確保が必要な部分にのみ前記内部補強体２４（補強壁２６ａ、２６ｂ）を設け、無駄のない設計を実現している。従って、この内部補強体２４を設ける事に起因した重量増大を最小限に抑えつつ、前記円筒壁部１７に変形が生じる事を有効に防止できる。
【００３９】
［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例に就いて、図７を参照しつつ説明する。本例の場合には、ピストン１６ａを構成する補強壁２６ａ、２６ｂのうちで、円筒壁部１７の軸方向一端部と底壁部１８の径方向外端部との間部分に存在する隅角部に、それぞれ直角三角柱状の閉塞空間３２、３２を設けている。これら各隅角部は、前記円筒壁部１７の軸方向一端部と前記底壁部１８の径方向外端部との間に挟まれる事で、剛性が十分に高い為、前記各閉塞空間３２、３２を設けた場合にも、内部補強体２４として十分な剛性を確保できる。従って、剛性を十分に確保しつつ、軽量化を図る事ができる。
【００４０】
上述の様な閉塞空間３２、３２を有する本例のピストン１６ａは、アルミニウム合金、鉄系合金等の金属粉末を用いて、粉末焼結法（ＳＬＳ：Selective Laser Sintering）により製造したり、材料を積層する事により三次元製造物を製造する各種の立体物造形方法｛例えば熱溶解積層法、インクジェット法、粉末固着法、光造形法、レーザ直接積層法（ＬＥＮＳ）、溶融金属積層法（ＦＤＭ）等｝を利用して、製造する事ができる。但し、上述の様な閉塞空間を形成する場合にも、内部補強体をピストンと別体に設ける場合には、内部補強体とピストンの内面との間に閉塞空間が形成される様に形状を工夫する事で、特別な製造方法を実施しなくても製造する事が可能になる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００４１】
［実施の形態の第３例］
本発明の実施の形態の第３例に就いて、図８を参照しつつ説明する。本例の場合には、ピストン１６ｂの内側に設ける内部補強体２４ａを、合計６本の補強壁２６ｃ、２６ｄのみから構成している。これら各補強壁２６ｃ、２６ｄは、それぞれの外径側端部（長さ方向一端部）を円筒壁部１７の内周面に連続させると共に、それぞれの軸方向一端部を底壁部１８の内面に連続させた状態で、ピストン中心軸Ｏを通る放射方向（放射状）に存在しない態様で配置されている。
【００４２】
具体的には、合計６本の補強壁２６ｃ、２６ｄのうち、３本の補強壁２６ｃ、２６ｃをそれぞれ、放射方向に対して所定方向に所定角度だけ傾斜させた状態で、円周方向に関して等間隔に配置している。これに対し、残り３本の補強壁２６ｄ、２６ｄを、前記各補強壁２６ｃ、２６ｃとは放射方向に対する傾斜方向が逆向きで、且つ、同じ傾斜角度だけ傾斜させた状態で、円周方向に関して等間隔に配置している。より具体的には、前記各補強壁２６ｃ、２６ｃを、放射方向を表す図８中の仮想線Ｒｃに対し、径方向内方に向かう程傾斜角度＋β分だけ傾斜した状態で設けている。又、前記各補強壁２６ｄ、２６ｄを、放射方向を表す図８中の仮想線Ｒｄに対し、径方向内方に向かう程傾斜角度−β分だけ傾斜した状態で設けている。そして、円周方向に隣り合う１対の補強壁２６ｃ、２６ｄのうちで、径方向内方に向かう程互いに近づく方向に傾斜した１対の補強壁２６ｃ、２６ｄの内径側端部同士を連結して、略Ｖ字形状の組み合わせ壁部２９ａ、２９ａを構成している。
【００４３】
本例の場合、前記内部補強体２４ａを、上述の様に構成する事で、それぞれが軸方向他方に開口した空間である、第一空間部３０ａ、３０ａ及び第二空間部３１ａを形成している。このうちの第一空間部３０ａ、３０ａは、前記各組み合わせ壁部２９ａ、２９ａを構成する１対の補強壁２６ｃ、２６ｄ同士の間部分に形成されており、正面視角丸三角形状（二等辺三角形状、扇形状）で、頂角が径方向内方に配置されると共に底辺が径方向外方に配置されている。これに対し、前記第二空間部３１ａは、円周方向に隣り合う組み合わせ壁部２９ａ、２９ａ同士の間に存在する空間と、これら各組み合わせ壁部２９ａ、２９ａよりも径方向内側に存在する空間とを連続させて成り、正面視略Ｙ字形状に構成されている。
【００４４】
以上の様な構成を有する本例の場合には、前記実施の形態の第１例の場合に比べて、前記内部補強体２４ａの重量を軽減できると共に、前記第二空間部３１ａの容積を増やせる為、更なる軽量化を図る事ができる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００４５】
［実施の形態の第４例］
本発明の実施の形態の第４例に就いて、図９を参照しつつ説明する。本例の場合には、前記実施の形態の第３例の構造に関して、更なる剛性の向上を図るべく、組み合わせ壁部２９ａ、２９ａを構成する１対の補強壁２６ｃ、２６ｄの内径側端部同士の連結部に連続する状態で、合計３本の内径側連続壁２７ａ、２７ａを設けている。本例の場合には、円周方向に関するこれら各内径側連続壁２７ａ、２７ａの両端部を、円周方向に隣り合う組み合わせ壁部２９ａ、２９ａの連結部（内径側端部）に、それぞれ連続している。これにより、前記各内径側連続壁２７ａ、２７ａを、ピストン中心軸Ｏを囲む様に正三角枠状に連結している。又、本例の場合には、円周方向に隣り合う組み合わせ壁部２９ａ、２９ａ同士の間に、正面視略矩形状の第二空間部３１ｂ、３１ｂを形成すると共に、前記各内径側連続壁２７ａ、２７ａの内側に、正面視正三角形状の第三空間部３３を形成している。
【００４６】
以上の様な構成を有する本例の場合には、ピストン１６ｃ（内部補強体２４ｂ）の剛性の更なる向上を図る事ができる。尚、本例の場合には、前記各組み合わせ壁部２９ａ、２９ａの連結部同士を、前記各内径側連続壁２７ａ、２７ａにより連続させたが、例えば前記実施の形態の第１例の様な、正面視略円輪状（又は円形状）の中央補強部の外周縁に連続させる事もできる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例及び第３例の場合と同様である。
【００４７】
［実施の形態の第５例］
本発明の実施の形態の第５例に就いて、図１０を参照しつつ説明する。前述した実施の形態の第３例の場合には、内部補強体２４ａを、合計３組の組み合わせ壁部２９ａ、２９ａにより構成した場合に就いて説明したが、本例のピストン１６ｄの場合には、内部補強体２４ｃを、合計４組の組み合わせ壁部２９ａ、２９ａにより構成している。尚、組み合わせ壁部２９ａを構成する１対の補強壁２６ｃ、２６ｄの構成に就いては、前記実施の形態の第３例の場合と同様である。又、円周方向に隣り合う組み合わせ壁部２９ａ、２９ａ同士の間に存在する空間と、これら各組み合わせ壁部２９ａ、２９ａよりも径方向内側に存在する空間とを連続させて成る、正面視略十字形状の第二空間部３１ｃを設けている。
【００４８】
以上の様な構成を有する本例の場合には、前記実施の形態の第３例の場合に比べて、剛性を高める事が可能になる。より具体的には、前記各組み合わせ壁部２９ａ、２９ａの数を増やしている為、前記円筒壁部１７の径方向に関する剛性のバランスを図る事ができる（円周方向に関して剛性の高い部分と低い部分とを生じにくくできる）。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例及び第３例の場合と同様である。
【００４９】
［実施の形態の第６例］
本発明の実施の形態の第６例に就いて、図１１を参照しつつ説明する。本例の場合には、前記実施の形態の第５例の構造に関して、更なる剛性の向上を図るべく、組み合わせ壁部２９ａ、２９ａを構成する１対の補強壁２６ｃ、２６ｄの内径側端部同士の連結部に連続する状態で、合計４本の内径側連続壁２７ｂ、２７ｂを設けている。特に本例の場合には、円周方向に関するこれら各内径側連続壁２７ｂ、２７ｂの両端部を、円周方向に隣り合う組み合わせ壁部２９ａ、２９ａの連結部（内径側端部）に、それぞれ連続している。これにより、前記各内径側連続壁２７ｂ、２７ｂを、ピストン中心軸Ｏを囲む様に矩形枠状に連結している。そして、内部補強体２４ｄを正面視井桁形状に構成している。又、本例の場合には、円周方向に隣り合う組み合わせ壁部２９ａ、２９ａ同士の間に、正面視略矩形状の第二空間部３１ｄ、３１ｄを形成すると共に、前記各内径側連続壁２７ｂ、２７ｂの内側に、正面視正方形状の第三空間部３３ａを形成している。
【００５０】
以上の様な構成を有する本例の場合には、ピストン１６ｅ（内部補強体２４ｄ）の剛性の更なる向上を図る事ができる。尚、本例の場合には、前記各組み合わせ壁部２９ａ、２９ａの連結部同士を、前記各内径側連続壁２７ｂ、２７ｂにより連続させたが、例えば前記実施の形態の第１例の様な、正面視略円輪状（又は円形状）の中央補強部の外周縁に連続させる事もできる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例及び第５例の場合と同様である。
【００５１】
［実施の形態の第７例］
本発明の実施の形態の第７例に就いて、図１２を参照しつつ説明する。本例の場合には、ピストン１６ｆの内側に設ける内部補強体２４ｅを、合計３本の補強壁２６ｅ、２６ｅのみから構成している。又、これら各補強壁２６ｅ、２６ｅは、長さ方向両端部を円筒壁部１７の内周面にそれぞれ連続させた状態で、ピストン中心軸Ｏを通る放射方向（放射状）に存在しない態様で配置されている。具体的には、前記各補強壁２６ｅ、２６ｅを、放射方向に対して所定方向に３０度だけ傾斜させた状態で、円周方向に関して等間隔に（１２０°間隔で）配置している。これにより、前記各補強壁２６ｅ、２６ｅを、前記円筒壁部１７を外接円とする正三角枠状に組み合わせている。
【００５２】
本例の場合、前記内部補強体２４ｅを、上述の様に構成する事で、それぞれが軸方向他方に開口した空間である、第一空間部３０ｂ、３０ｂ及び第二空間部３１ｅを形成している。このうちの第一空間部３０ｂ、３０ｂは、前記円筒壁部１７の内周面と前記各補強壁２６ｅ、２６ｅの外側面との間部分に形成されており、正面視弓形状に構成されている。これに対し、前記第二空間部３１ｅは、前記内部補強体２４ｅの内側に形成されており、正面視正三角形状に構成されている。
【００５３】
以上の様な構成を有する本例の場合には、前記円筒壁部１７の内周面及び前記底壁部１８の内面に連続させた前記各補強壁２６ｅ、２６ｅを、放射方向に存在させず、円周方向両端部を前記円筒壁部１７の内周面に連続させるといった構成を採用しており、自由度の高い設計を実現している。そして、本例の場合には、この様な構成を採用する事で、前記各補強壁２６ｅ、２６ｅの長さ寸法は、放射方向に配置した場合に比べて長くなるが、これら各補強壁２６ｅ、２６ｅの長さ方向両端部を、前記円筒壁部１７の内周面にそれぞれ連続させている為、放射方向に配置した場合に比べて設置数を少なくしても（本例の様に３本だけ設けても）、前記円筒壁部１７の径方向に関する剛性のバランスを図る事ができる（円周方向に関して剛性の高い部分と低い部分とを生じにくくできる）。又、前記内部補強体２４ｅの重量を軽減できると共に、前記第二空間部３１ｅの容積を大きく確保できる為、軽量化を十分に図る事ができる。従って、剛性の確保と軽量化とを高次元で両立させる事ができる。尚、本例の改良例として、４本の補強壁を用いて正四角枠状の内部補強体を構成したり、５本の補強壁を用いて正五角枠状の内部補強体を構成する事もできる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明を実施する場合に、ピストンは、ピストン本体と、このピストン本体の先端部に取り付けるピストンキャップとの２ピース構造としても良い。又、本発明を実施する場合には、内部補強体は、円筒壁部及び底壁部を備えたピストンと別体に設ける事もできる。この場合には、この内部補強体を構成する材料を、ピストンを構成する材料と異ならせる事もできる。更に、本発明を実施する場合、内部補強体のうちで、円筒壁部の内周面と連続する径方向外端部に於ける軸方向他端縁の軸方向位置は、ピストンシールの軸方向一端縁の軸方向位置と一致させる構造に限定されず、このピストンシールの軸方向位置よりも軸方向他端側に配置する事もできる。又、内部補強体の軸方向厚さ寸法は、実施の形態の構造に限定されず、この内部補強体を構成する補強壁の配置や数、寸法等に応じて適宜変更する事ができる。
【符号の説明】
【００５５】
１    ディスクブレーキ装置
２    ロータ
３    インナボディ部
４    アウタボディ部
５    キャリパ
６    インナシリンダ空間
７    アウタシリンダ空間
８    インナピストン
９    アウタピストン
１０    インナパッド
１１    アウタパッド
１２    円筒壁部
１３    底壁部
１４    突起部
１５    補強リブ
１６、１６ａ、１６ｂ  ピストン
１７    円筒壁部
１８    底壁部
１９  キャリパ
２０  シリンダ空間
２１  パッド
２２  プレッシャプレート
２３  ブーツ溝
２４、２４ａ〜２４ｅ  内部補強体
２５  ピストンシール
２６ａ〜２２ｅ  補強壁
２７、２７ａ、２７ｂ  内径側連続壁
２８    中央補強部
２９、２９ａ  組み合わせ壁部
３０、３０ａ、３０ｂ  第一空間部
３１、３１ａ〜３１ｅ  第二空間部
３２    閉塞空間
３３、３３ａ  第三空間部
【図１】
2016205485.tif 000003
【図２】
2016205485.tif 000004
【図３】
2016205485.tif 000005
【図４】
2016205485.tif 000006
【図５】
2016205485.tif 000007
【図６】
2016205485.tif 000008
【図７】
2016205485.tif 000009
【図８】
2016205485.tif 000010
【図９】
2016205485.tif 000011
【図１０】
2016205485.tif 000012
【図１１】
2016205485.tif 000013
【図１２】
2016205485.tif 000014
【図１３】
2016205485.tif 000015
【図１４】
2016205485.tif 000016