CN102812265A - 盘式制动装置 - Google Patents

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Abstract

形成在制动钳(12)上的气缸部(13)支撑活塞(16)的受压部(16a)和推压部(16b)以使受压部(16a)和推压部(16b)可进退。并且,活塞(16)上设置有缩回机构(20)。缩回机构(20)包括被受压部(16a)和推压部(16b)压缩从而产生反转力的反转部件(21)。另外,机构(20)包括通过反转力进行后退冲程的可动件(22)和被可动件(22)和进行前进冲程的受压部(16a)压缩从而产生并施加恢复力的第一弹性部件(23)。此外,机构(20)包括产生用于维持第一弹性部件的压缩变形的摩擦力的第二段弹性部件(24)。由此,反转部件(21)随着受压部(16a)的前进而产生反转力,可动件(22)在反转力下进行相对后退并压缩第一弹性部件(23),产生的恢复力随着制动液压的减少而送回受压部(16a)和推压部(16b)。

Description

盘式制动装置
技术领域
本发明涉及通过利用设置在制动钳上的摩擦衬块夹持与车轮一体地旋转的盘式转子来利用其摩擦阻力经由盘式转子向车轮作用制动力的盘式制动装置。
背景技术
在一般的制动钳浮动型的盘式制动装置中,横跨盘式转子而配置的制动钳被支撑在安装支架上。并且,制动钳上设置有一对滑动销,安装支架上设置有嵌合孔,一对滑动销滑动自如地嵌合于嵌合孔。由此,通过滑动销相对于嵌合孔进行滑动,制动钳能够向车轮的旋转轴线方向移动。另外,内衬块(摩擦衬块)移动自如的被支撑于制动钳的一侧上,外衬块(摩擦衬块)被固定在制动钳的另一侧上。此外,在制动钳的一侧设置有活塞和气缸,用于向盘式转子推压(压接)内衬快。
在这样的制动钳浮动型的盘式制动装置中,当驾驶员对制动踏板进行了踩踏操作时,根据其踩踏力,支撑在气缸上的活塞前进,从而向盘式转子推压(压接)内衬快,并且通过活塞前进的反作用力,制动钳向车轮的旋转轴线方向移动,从而向盘式转子推压(压接)外衬快。由此,内衬块和外衬块能够夹持盘式转子,能够经由与车轮一体地旋转的盘式转子对车轮作用制动力。
但是,设置在制动钳中的活塞移动自如地被支撑于形成在制动钳中的气缸上并且被活塞封液密地保持,并且该活塞被构成为:若在制动时向形成在气缸中的液压室供应工作液(制动液),则活塞在使活塞封变形的同时前进,当来自液压室的液压解除时(卸压时),通过变形了的活塞封的恢复力,活塞向液压室侧后退。但是,例如当驾驶员施加的制动踏板的踩踏力过大时存在以下情况:随着液压室内的液压增加,活塞向盘式转子侧被推入预定以上,活塞与活塞封之间产生相对移动,从而无法利用活塞封的恢复力使活塞充分后退。在此情况下,有可能发生内衬块或外衬块与盘式转子持续接触的现象,即所谓拖拉(引き摺り)现象。另外,在如此发生了拖拉现象的情况下,还有可能发生内衬块或外衬块被旋转的盘式转子弹开而推回活塞的所谓逆行。
因此,针对这样的问题,以往例如已知有日本专利文献特开平7-253128号公报所示的盘式制动装置、日本专利文献特开平5-65929号公报所示的盘式制动器制动钳、日本专利文献特开2009-156292号公报所示的盘式制动装置、或者日本专利文献特开2009-185976号公报所示的浮动型盘式制动器。
发明内容
但是,在上述日本专利文献特开平7-253128号公报所示的以往的盘式制动装置中,存在活塞与摩擦衬块(盘式转子)之间的空隙根据压力历史、逆行、衬块的磨损等而变化的情况,当在该状态下施加制动时,缩回环的位置不稳定,有可能无法稳定地使活塞缩回。因此,即使发生拖拉现象也难以将其解除,另外,在活塞与衬块(盘式转子)之间存在规定值以上的空隙时也有可能难以将其修正至规定值。
另外,在上述日本专利文献特开平5-65929号公报所示的以往的盘式制动器制动钳中,当制动器衬块发生磨损、制动液压高时,存在活塞与缩回环之间产生相对移动、活塞前进碟形弹簧压缩量以上的可能性,从而存在无法适当地缩回活塞、发生衬块的拖拉现象的可能性。
即,在上述以往的盘式制动装置和盘式制动器制动钳中,利用活塞封使活塞返回。但是,仅通过活塞封的恢复力有可能无法使活塞充分返回,其结果是,有时会发生衬块的拖拉现象。
关于这一点,在上述日本专利文献特开2009-156292号公报所示的以往的盘式制动装置中,通过吸引配置在活塞内部的伸缩自如的波纹管内的空气来使衬块返回。
另外,在日本专利文献特开2009-185976号公报所示的以往的浮动型盘式制动器中,通过在制动钳滑动销上设置导套来确保衬块与盘式转子之间的空隙。
但是,在上述以往的盘式制动装置和浮动型盘式制动器中,如果衬块的磨损状态发生变化,则存在无法确保稳定的空隙的可能性。另外,在上述以往的盘式制动装置和浮动型盘式制动器中,为了确保合适的空隙,有可能必须针对每辆车决定或调整通过波纹管产生的衬块的吸引力、利用导套的空隙控制量。
本发明正是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种通过简单的构造来适当地使活塞返回从而抑制衬块拖拉现象的产生的盘式制动装置。
为了达到上述目的,本发明是一种盘式制动装置,包括盘式转子和制动钳,所述盘式转子绕旋转轴心而与车轮一体地旋转,所述制动钳具有活塞和气缸,所述活塞随着制动液压的增加而将与所述盘式转子的摩擦面相对的摩擦衬块向所述摩擦面推压,所述气缸液密地支撑所述活塞以使其可进退,所述盘式制动装置的特征在于,在所述活塞上设置有缩回机构,所述缩回机构使用为了使所述活塞前进而由所述气缸供应的所述制动液压,使得为推压所述摩擦衬块而前进了的所述活塞随着所述制动液压的减少而后退。
在此情况下,可以如下构成:所述缩回机构包括反转单元,所述反转单元将前进力反转成向所述活塞的后退方向作用的反转力,所述前进力用于随着所述被供应的制动液压的增加而使所述活塞前进,并且所述缩回机构使用通过所述反转单元反转的所述反转力,使得为推压所述摩擦衬块而前进了的所述活塞随着所述制动液压的减少而后退。
在此情况下,可以如下构成:所述缩回机构包括:反转力传递单元,所述反转力传递单元将所述反转单元的所述反转力向所述活塞的后退方向传递;以及恢复力施加单元,所述恢复力施加单元被设置在所述活塞与所述反转力传递单元之间,通过在所述前进力下前进的所述活塞和所述反转力传递单元而变形,并向所述活塞施加对所述变形的恢复力。
并且,在此情况下,所述反转力传递单元例如可以向所述活塞的后退方向进行相对冲程来传递所述反转单元的所述反转力,而且更具体来说,所述反转力传递单元例如可以比所述活塞前进的冲程更大地向所述活塞的后退方向进行相对冲程来传递所述反转单元的所述反转力。另外,在此情况下,所述恢复力施加单元例如可以由弹性材料形成,所述弹性材料被在所述前进力下前进的所述活塞和所述反转力传递单元压缩从而弹性变形。
另外,所述缩回机构可以还包括变形维持单元,所述变形维持单元随着所述制动液压的减少而维持所述恢复力施加单元的所述变形。并且,在此情况下,更加具体来说,所述变形维持单元例如可以被设置在所述反转力传递单元上,产生用于维持所述反转力传递单元的所述反转力的传递状态的摩擦力。
另外,可以如下构成:所述反转单元通过所述前进的所述活塞而发生粘弹性变形从而将所述前进力反转成所述反转力,所述缩回机构使用通过所述反转单元反转的所述反转力,使得为推压所述摩擦衬块而前进了的所述活塞随着所述制动液压的减少而后退。
另外,可以如下构成:所述反转单元通过所述前进的所述活塞而发生弹性变形从而将所述前进力反转成所述反转力,所述缩回机构使用通过所述反转单元反转的所述反转力,使得为推压所述摩擦衬块而前进了的所述活塞随着所述制动液压的减少而后退。
另外,可以如下构成:所述反转单元将为了产生所述活塞的所述前进力而被供应的制动液压反转来作为所述反转力,所述缩回机构使用通过所述反转单元反转的作为所述反转力的制动液压,使得为推压所述摩擦衬块而前进了的所述活塞随着所述制动液压的减少而后退。
在此情况下,可以如下构成:所述缩回机构包括:密封装置,所述密封装置在所述气缸的内周面与所述活塞的外周面之间密封通过所述反转单元反转的所述制动液压;反转力传递单元,所述反转力传递单元通过所述反转的所述制动液压向所述活塞的后退方向滑动;恢复力施加单元,所述恢复力施加单元被设置在所述活塞与所述反转力传递单元之间,通过在所述前进力下前进的所述活塞和所述反转力传递单元而压缩,并向所述活塞施加对所述压缩变形的恢复力;以及变形维持单元,所述变形维持单元随着所述制动液压的减少而维持所述恢复力施加单元的所述压缩变形,并且所述密封装置、所述恢复力施加单元和所述变形维持单元被一体地形成。
另外,也可以如下构成:所述活塞包括:受压部,所述受压部接受所述被供应的制动液压而前进;以及推压部,所述推压部容纳所述受压部并能够与该受压部一体地进退,并且所述推压部推压所述摩擦衬块,所述反转单元被配置在所述受压部与所述推压部之间,所述缩回机构使用由所述反转单元将用于使所述受压部前进的所述前进力反转而得的所述反转力,使得为推压所述摩擦衬块而前进了的所述受压部和所述推压部随着所述制动液压的减少而一体地后退。
此外,也可以如下构成:将在所述活塞的内部沿所述活塞的进退方向延伸出的中轴形成在液密地容纳所述活塞的气缸中,将所述反转单元和所述反转力传递单元设置在所述中轴上,所述恢复力施加单元通过所述活塞和设置在所述中轴上的所述反转力传递单元而变形,从而向所述活塞施加所述恢复力。
通过以上,能够在活塞上设置用于使为了推压摩擦衬块而前进了的活塞返回的缩回机构。并且,缩回机构能够包括将随着制动液压的供应而产生的活塞的前进力反转成向活塞的后退方向作用的反转力的反转单元,并且能够使用反转单元的反转力(即制动液压)使恢复力施加单元变形从而使活塞后退。
由此,例如,反转力传递单元能够利用反转单元的反转力相对于前进的活塞相对地向后退方向进行冲程从而压缩恢复力施加单元使其变形,并向前进了的活塞施加对该变形的恢复力。从而,能够总是从活塞的前进位置施加恢复力,因此能够稳定地送回活塞。因此,摩擦衬块返回到在其与盘式转子之间具有预定空隙的位置,因此能够抑制摩擦衬块的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
另外,能够总是从活塞的前进位置施加恢复力。因此,例如不需要针对每辆车调整活塞的返回量(即缩回量),从而还能够减少开发成本。
另外,能够在活塞上设置缩回机构,因此,例如不需要对液密地容纳活塞的气缸(即制动钳)另外进行加工。从而能够利用以往使用的制动钳,并且能够降低制造成本。
此外,通过反转单元随着活塞的前进而发生粘弹性变形或弹性变形,或者将经供应的制动液压反转,能够产生反转力。从而能够利用极简单的构成可靠地产生反转力,并且能够降低制造成本。
并且,因为能够这样产生反转力,所以例如能够对反转力传递单元施加反转力使其向后退方向进行冲程,并且恢复力施加单元能够向活塞施加恢复力使活塞返回(后退)。从而摩擦衬块返回到在其与盘式转子之间具有预定空隙的位置,因此能够抑制摩擦衬块的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
附图说明
图1是本发明的实施方式中通用的盘式制动装置的概要图;
图2是为了说明本发明第一实施方式涉及的缩回机构而放大示出的概要图;
图3是用于说明在活塞相对于气缸的前进量小时图2的缩回机构使活塞返回的情况的图;
图4是用于说明在活塞相对于气缸的前进量大时图2的缩回机构使活塞返回的情况的图;
图5是用于说明活塞的冲程量与制动液压的关系的曲线图;
图6是为了说明本发明第一实施方式的第一变形例涉及的缩回机构而放大示出的概要图;
图7是用于说明在活塞相对于气缸的前进量小时图6的缩回机构使活塞返回的情况的图;
图8是为了说明本发明第一实施方式的第二变形例涉及的缩回机构而放大示出的概要图;
图9是用于说明在活塞相对于气缸的前进量小时图8的缩回机构使活塞返回的情况的图;
图10是为了说明本发明第一实施方式的第三变形例涉及的缩回机构而放大示出的概要图;
图11是示出构成图10的缩回机构的反转部件的概要图;
图12是用于说明在活塞相对于气缸的前进量小时图10的缩回机构使活塞返回的情况的图;
图13是为了说明本发明第二实施方式涉及的缩回机构而放大示出的概要图;
图14是用于说明在活塞相对于气缸的前进量小时图13的缩回机构使活塞返回的情况的图;
图15是用于说明在活塞相对于气缸的前进量大时图13的缩回机构使活塞返回的情况的图;
图16是为了说明本发明第二实施方式的第一变形例涉及的缩回机构而放大示出的概要图;
图17是用于说明在活塞相对于气缸的前进量小时图16的缩回机构使活塞返回的情况的图;
图18是用于说明图16的缩回机构的变形例的图;
图19是用于说明图16的缩回机构的变形例的图;
图20是用于说明图16的缩回机构的变形例的图;
图21是为了说明本发明第二实施方式的第二变形例涉及的缩回机构而放大示出的概要图;
图22是用于说明在活塞相对于气缸的前进量小时图21的缩回机构使活塞返回的情况的图;
图23是为了说明本发明第三实施方式涉及的缩回机构而放大示出的概要图;
图24是用于说明在活塞相对于气缸的前进量小时图23的缩回机构使活塞返回的情况的图;
图25是用于说明在活塞相对于气缸的前进量大时图23的缩回机构使活塞返回的情况的图。
具体实施方式
a.第一实施方式
以下,参照附图详细地说明本发明的实施方式。图1概略示出了本发明的各实施方式中通用的制动钳浮动式的盘式制动装置。
该盘式制动装置包括盘式转子11和制动钳12,盘式转子11与省略图示的车轮一体地绕车轴的旋转轴心旋转,制动钳12沿着盘式转子11的旋转轴线方向移动自如地被固定在车体侧的未图示的安装支架支撑。
制动钳12以横跨盘式转子11的方式具有大致呈U字状的截面,并且该制动钳12包括:气缸部13,制动液根据驾驶员的制动操作被供应至该气缸部13;棘爪部14,该棘爪部14配置在经由盘式转子11而与所述气缸部13相对的位置;以及将气缸部13和棘爪部14连结的连结部15。并且,气缸部13液密地支撑活塞16使其可进退。
如图1和图2所示,活塞16包括承受供应至气缸部13的制动液压的受压部16a、以及推压后述的摩擦衬块17的推压部16b。如图2所示,受压部16a被形成为具有小直径的第一台阶部16a1、大直径的第二台阶部16a2、以及连结第一台阶部16a1和第二台阶部16a2的连结部16a3的圆筒状。并且,在第二台阶部16a2的外周面上形成有环形的密封槽16a4。在该密封槽16a4内,容纳有防止制动液在与气缸部13的内周面之间漏出的密封部件(例如,唇形密封件)16a5。由此,在气缸部13内界定被压力调整后的制动液充满的液压室13a。另外,推压部16b被形成为截面大致呈“コ”字状,在推压面的大致中央部分形成有通孔16b1,受压部16a的圆柱状的前端部分可摩擦滑动地被容纳在该通孔16b1中。并且,在如此由受压部16a和推压部16b形成的活塞16上设置有后述的缩回机构20。
另外,如图1所示,制动钳12上组装有分别与盘式转子11的两侧的摩擦面面对面地摩擦卡合的一对摩擦衬块17、18。摩擦衬块17、18分别配置在制动钳12的气缸部13侧和棘爪部14侧。在此,在以下的说明中,将配置在制动钳12的气缸部13侧并被活塞16的推压部16b推压的摩擦衬块17称作内衬块17,将配置在棘爪部14侧的摩擦衬块18称作外衬块18。此外,虽省略了详细的说明,但内衬块17和外衬块18通过将摩擦材料17a、18a的基端部固定在背板17b、18b而构成。另外,虽省略图示,但也可以在制动钳12上设置使压接在盘式转子11的摩擦面上的内衬块17和外衬块18向离开方向返回的机构(例如,弹簧机构等)。
如在图2中详细示出的那样,该第一实施方式涉及的缩回机构20包括作为反转单元的圆盘状的反转部件21,该反转部件21比连结部16a3的外径大且比推压部16b的内径小,并且被配置在形成在活塞16的受压部16a上的第一台阶部16a1与推压部16b的内周面之间。反转部件21由粘弹性材料(例如,硬度小的橡胶材料等)形成,并被成形为预定厚度。另外,缩回机构20包括作为反转力传递单元的可动件22,该可动件22可进退地组装在形成活塞16的受压部16a的连结部16a3的外周面上。可动件22被形成为具有薄壁部22a和厚壁部22b的圆筒状(套筒状),薄壁部22a容纳在连结部16a3的外周面与推压部16b的内周面之间,厚壁部22b可在受压部16a的第二台阶部16a2与推压部16b的端面16b2之间移位。
薄壁部22a在顶端侧与反转部件21抵接。并且,薄壁部22a的板厚被设定为比形成活塞16的受压部16a的第一台阶部16a1的半径方向的长度小的厚度。即,就与反转部件21接触的面积来说,薄壁部22a的前端部的接触面积被设定得小于第一台阶部16a1的接触面积。厚壁部22b在其内周面侧形成有环形的容纳台阶部22b1,在该容纳台阶部22b1内容纳有作为恢复力施加单元的第一弹性部件23。另外,厚壁部22b在其外周面侧形成有环形的容纳槽部22b2,在该容纳槽部22b2内容纳有作为变形维持单元的第二弹性部件24。
第一弹性部件23由高弹性材料(例如,橡胶材料等)成形为环形,并且在通过可动件22的容纳台阶部22b1的内周面与第二台阶部16a2而发生弹性变形时就会产生与该弹性变形相应的弹力(恢复力)。作为第一弹性部件23,可以采用截面大致呈O形状的O形环或者省略了图示的截面大致呈D形状的D形环。
第二弹性部件24由高摩擦弹性材料(例如,橡胶材料等)成形为环形,并以对气缸部13的内周面产生预定的推压力、即预定的压迫力的方式被容纳在可动件22的容纳槽部22b2的内周面之间,并且针对可动件22的移位产生预定大小的摩擦力。作为第二弹性部件24,可以采用截面大致呈D形状的D形环或者省略了图示的截面大致呈O形状的O形环。
接下来,针对这样构成的缩回机构20的基本工作进行说明。当向气缸部13供应制动液从而液压室13a的制动液压增加时,活塞16的受压部16a向推压部16b前进。并且,当推压部16b推压内衬块17从而使其压接在盘式转子11的摩擦面上时,在缩回机构20中,根据液压室13a内的制动液压,反转部件21被受压部16a的第一台阶部16a1的外表面和推压部16b的内周面压缩。
在此,如图2所示,反转部件21容纳在由受压部16a的前端部外周面、推压部16b的内周面、第一台阶部16a1的外表面以及可动件22的薄壁部22a的前端面形成的空间(以下,将这样形成的空间称作容纳空间)内。因此,当反转部件21在容纳空间内被第一台阶部16a1的外表面压缩时,如图3所示,该反转部件21通过其粘弹性特性,对可动件22的薄壁部22a的前端面作用使其向与受压部16a(活塞16)的前进方向相反的后退方向进行相对位移的反转力。
更详细地说明的话,反转部件21被容纳在容纳空间内,该容纳空间被不能变形地构成的受压部16a的前端部外周面和推压部16b的内周面所包围,并且被能够在活塞16的进退方向上移位的受压部16a的第一台阶部16a1的外表面和可动件22的薄壁部22a的前端面所包围。因此,由粘弹性材料形成的反转部件21为了从容纳空间释放与受压部16a的第一台阶部16a1进入到容纳空间内的体积相应的量,而如图3所示以推回可动件22的薄壁部22a的前端面的方式变形。即,反转部件21起到将使受压部16a前进的前进力(制动液压)反转来产生向可动件22施加的反转力的反转力产生功能。
此时,与反转部件21接触的薄壁部22a的前端面的接触面积被设定为小于第一台阶部16a1的与反转部件21接触的接触面积。因此,当第一台阶部16a1进入到容纳空间内时,反转部件21利用比第一台阶部16a1的进入量(前进冲程量)大的推回量(后退冲程量)使可动件22向与受压部16a(活塞16)的前进方向相反的方向、即受压部16a(活塞16)的后退方向进行相对位移(冲程)。
另外,在缩回机构20中,第一弹性部件23被配置在形成在可动件22的厚壁部22b的容纳台阶部22b1与受压部16a的第二台阶部16a2之间。因此,当从反转部件21被施加反转力的可动件22如图3所示相对于受压部16a的前进而相对后退时,第一弹性部件23在可动件22与第二台阶部16a2之间被压缩从而发生弹性变形。即,可动件22起到向第一弹性部件23传递来自反转部件21的反转力的反转力传递功能。
由此,第一弹性部件23能够向可动件22和第二台阶部16a2施加与可动件22和受压部16a之间的相对位移量、换而言之压缩量相应的弹力(恢复力)。因此,第一弹性部件23起到恢复力施加功能。在此,可动件22相对于受压部16a的相对位移量由第一弹性部件23的最大弹性变形量(或者容纳台阶部22a的顶端与第二台阶部16a2的抵接)限制。即,被第一弹性部件23的最大弹性变形量限制的可动件22相对于受压部16a的相对位移量相当于使受压部16a(活塞16)返回的返回量(缩回量)。
此外,在缩回机构20中,第二弹性部件24被容纳在形成于可动件22的厚壁部22b上的容纳槽部22b2,并且在与气缸部13的内周面之间产生预定的摩擦力。因此,当液压室13a内的制动液压减少从而可动件22不再被施加反转力时,通过由第二弹性部件24产生的摩擦力,可动件22相对于气缸部13的内周面的相对移位被抑制,从而第一弹性部件23的变形被维持。即,第二弹性部件24起到摩擦力产生功能(变形维持功能)。因此,在第一弹性部件23被压缩从而可施加恢复力的状态下,可动件22的移位通过由第二弹性部件24产生的大的摩擦力被抑制,因此通过第一弹性部件23产生的恢复力经由第二台阶部16a2传递至受压部16a,并作为使活塞16向离开内衬块17的方向后退的返回力起作用。
接下来,对如上构成的第一实施方式涉及的盘式制动装置的工作进行说明。在盘式制动装置中,当制动液被供应至制动钳12的气缸部13从而气缸部13的液压室13a内的制动液压上升的加压时,活塞16的受压部16a向推压部16b前进,推压部16b通过经由反转部件21传递的前进力而向盘式转子11方向前进。由此,推压部16b推压内衬块17使其压接在盘式转子11的摩擦面上。此时,制动钳12在伴随受压部16a和推压部16b(即活塞16)的前进而产生的反作用下向与活塞16相反的方向移动,将组装在棘爪部14上的外衬块18压接在盘式转子11的摩擦面上。由此,在内衬块17以及外衬块18与旋转的盘式转子11之间产生摩擦阻力,能够向盘式转子11、即车轮施加制动力。
另一方面,当制动液从制动钳12的气缸部13排出从而气缸部13的液压室13a内的制动液压减少的卸压时,通过缩回机构20,受压部16a和推压部16b(即活塞16)向离开盘式转子11(内衬块17)的方向后退,使内衬块17离开盘式转子11的摩擦面。此时,制动钳12在伴随活塞16的后退而产生的反作用下向与活塞16相反的方向移动,使组装在棘爪部14上的外衬块18离开盘式转子11的摩擦面。
然而,对于这样的受压部16a和推压部16b(即活塞16)的前进和后退,设置在活塞16上的缩回机构20与液压室13a内的制动液压的大小和内衬块17(以及外衬块18)的磨损状态相对应地追随活塞16并使活塞16返回。以下,对该缩回机构20的动作进行详细说明。
首先,从加压时的液压室13a内的制动液压是低压的情况开始进行说明。在此情况下,如图3所示,当活塞16的受压部16a根据液压室13a内的制动液压的增加而前进从而第一台阶部16a1进入该容纳空间内时,反转部件21被压缩。并且,反转部件21随着该压缩向可动件22施加反转力。
可动件22通过由反转部件21施加的反转力和由第二弹性部件24产生的摩擦力而相对于前进的受压部16a相对后退(换而言之,相对于气缸部13的内周面不进行位移),并且与受压部16a的第二台阶部16a2一起压缩第一弹性部件23。在此情况下,由于液压室13a内的制动液压是低压,因此第一弹性部件23发生弹性变形量小于最大弹性变形量的弹性变形,并向可动件22和第二台阶部16a2施加与该弹性变形量相应的恢复力。
在该状态下,当液压室13a内的制动液压被卸压时,虽然反转部件21的反转力不再被施加,但可动件22的位移通过由第二弹性部件24产生的摩擦力被抑制。其结果是,第一弹性部件23产生的恢复力经由第二台阶部16a2施加至受压部16a,受压部16a后退。另外,推压部16b经由通孔16b1而与受压部16a的前端部可摩擦滑动地连结,因此与受压部16a一体地后退。由此,受压部16a和推压部16b、即活塞16返回与第一弹性部件23的弹性变形量相当的缩回量。
接下来,在加压时的液压室13a内的制动液压是高压的情况下,如图3所示,通过反转部件21的反转力的施加和第二弹性部件24产生的摩擦力,可动件22与受压部16a的第二台阶部16a2一起使第一弹性部件23弹性变形至最大弹性变形量(或者可动件22的容纳台阶部22a的顶端与第二台阶部16a2抵接)。在该状态下,当液压室13a内的制动液压被卸压时,通过第一弹性部件23产生的恢复力,受压部16a和推压部16b、即活塞16返回与第一弹性部件23的弹性变形量相当的缩回量。
此外,在加压时的液压室13a内的制动液压过大的情况下,例如通过形成内衬块17的背板17b、设置在推压部16b的端部与背板17b之间的隔板(填隙板)的弯曲或气缸部13的弯曲等,受压部16a和推压部16b的前进量增大至预定以上。在此情况下,在第一弹性部件23弹性变形至最大弹性变形量的状态(或者,可动件22的容纳台阶部22a的顶端与第二台阶部16a2抵接的状态)下,可动件22相对于受压部16a无法相对后退。因此在此情况下,如图4所示,缩回机构20追随受压部16a和推压部16b的前进而前进。但是在该状态下,当液压室13a内的制动液压被卸压时,通过第一弹性部件23产生的恢复力,受压部16a和推压部16b、即活塞16返回与第一弹性部件23的最大弹性变形量相当的缩回量。
这样,缩回机构20能够根据液压室13a内的制动液压而使受压部16a和推压部16b、即活塞16返回预定的缩回量。在此,使用图5对相对于气缸部13的液压室13a内的制动液压的活塞16的前进量进行说明。如在图5中用实线所示,当活塞的前进量随着制动液压的增加而增加时,在不具备本发明涉及的缩回机构20的以往的盘式制动装置中,如在图5中用单点划线所示,由于基于密封缩回的活塞的缩回量(返回量)在初始时增加并超过活塞的前进量。但是,由于向活塞的前进方向变形的活塞封与前进的活塞之间的相对移动在早期发生,因此之后的缩回量(返回量)不增加,从而低于活塞的前进量。
与此相对,在具备缩回机构20的本实施方式的盘式制动装置中,可动件22能够通过由反转部件21施加的反转力吸收活塞16的前进量(所谓,冲程吸收功能),直到第一弹性部件23弹性变形至最大弹性变形量(或者可动件22的容纳台阶部22a的顶端与第二台阶部16a2抵接)为止。因此,如在图5中用虚线所示,基于缩回机构20的活塞16的缩回量(返回量)从初始时开始持续增加,并在整个区域内超过活塞16的前进量。从而活塞16在液压区域的整个范围内仅返回依赖于制动液压的预定的缩回量,因此能够抑制内衬块17和外衬块18的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
接下来,对缩回机构20与内衬块17(和外衬块18)的磨损状态相应地追随活塞16并使活塞16返回的动作进行说明。首先,从内衬块17的磨损(更具体地说,摩擦材料17a的磨损)大的情况开始进行说明。当内衬块17的磨损大时,内衬块17以及外衬块18与盘式转子11之间的距离(空隙)变大。在此情况下,为了将内衬块17压接到盘式转子11的摩擦面,根据气缸部13的液压室13a内的制动液压而前进的活塞16、即受压部16a以及推压部16b的前进量增大。
因此,在缩回机构20中,缩回机构20追随受压部16a和推压部16b的前进而前进,直至推压部16b推压内衬块17从而将内衬块17压接到盘式转子11的摩擦面上。即,在此情况下,当受压部16a根据制动液压而使推压部16b向内衬块17前进时,推压部16b在将内衬块17压接到盘式转子11的摩擦面之前不停止。因此,在受压部16a中,在第一台阶部16a1与推压部16b的内周面之间不压缩反转部件21,使推压部16b向内衬块17前进。从而反转部件21不对可动件22施加反转力,因此,例如当受压部16a通过比第二弹性部件24产生的摩擦力大的前进力而前进时,随着第一弹性部件23的弹性变形,可动件22追随受压部16a前进。
在该状态下,当推压部16b推压内衬块17从而开始对盘式转子11的摩擦面压接时,如图4所示,随着液压室13a内的制动液压的增加,受压部16a的第一台阶部16a1开始进入所述容纳空间内,其结果是,反转部件21被压缩从而向可动件22施加反转力。由此可动件22将通过该追随而前进并达到的位置作为新的基准位置,通过由反转部件21施加的反转力和第二弹性部件24产生的摩擦力而相对于前进的受压部16a相对后退(换而言之,相对于气缸部13的内周面不进行位移),并且与受压部16a的第二台阶部16a2一起将第一弹性部件23例如压缩至最大弹性变形量。并且,第一弹性部件23向可动件22和第二台阶部16a2施加与最大弹性变形量相应的恢复力。
在该状态下,当液压室13a内的制动液压被卸压时,虽然反转部件21不再施加反转力,但通过第二弹性部件24产生的摩擦力,可动件22从所述新的基准位置的移位被抑制。其结果是,第一弹性部件23产生的恢复力经由第二台阶部16a2施加至受压部16a,受压部16a后退。另外,推压部16b经由通孔16b1而与受压部16a的前端部可摩擦滑动地连结,因此与受压部16a一体地后退。由此,受压部16a和推压部16b、即活塞16返回与第一弹性部件23的弹性变形量相当的缩回量。由此,内衬块17(和外衬块18)返回到在其与盘式转子11之间具有预定空隙的位置,因此,能够抑制内衬块17和外衬块18的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
另一方面,在将这样磨损的内衬块17(和外衬块18)例如更换成新的内衬块17(和外衬块18)的情况下,内衬块17与盘式转子11之间的距离(空隙)变小。在此情况下,为了将内衬块17压接到盘式转子11的摩擦面,根据气缸部13的液压室13a内的制动液压而前进的活塞16、即受压部16a和推压部16b的前进量减少。
因此,当伴随内衬块17(和外衬块18)的更换而向气缸部13的内侧强制退回受压部16a和推压部16b时,缩回机构20也追随该退回而向气缸部13的内侧移动。并且在缩回机构20中,在更换内衬块17(和外衬块18)后,如上所述,将随着受压部16a和推压部16b的前进而反转部件21向可动件22施加反转力的位置作为新的基准位置。
由此,可动件22在所述新的基准位置通过由反转部件21施加的反转力和第二弹性部件24产生的摩擦力,相对于前进的受压部16a相对后退(换而言之,相对于气缸部13的内周面不进行位移),并且与受压部16a的第二台阶部16a2一起将第一弹性部件23例如压缩至最大弹性变形量。并且,第一弹性部件23向第二台阶部16a2施加与最大弹性变形量相应的恢复力。
由此,受压部16a和推压部16b、即活塞16返回与第一弹性部件23的弹性变形量相当的缩回量。从而内衬块17(和外衬块18)返回到在其与盘式转子11之间具有预定空隙的位置,因此能够抑制内衬块17和外衬块18的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
如从以上说明也能够理解的那样,根据上述第一实施方式,能够在活塞16侧设置缩回机构20,该缩回机构20用于使为推压内衬块17而前进了的活塞16返回。并且,能够通过反转部件21、可动件22以及第二弹性部件24来构成缩回机构20,其中,反转部件21将活塞16的前进力(前进冲程)反转为向活塞16的后退方向作用的反转力(后退冲程),可动件22使用反转部件21的反转力向活塞16的后退方向进行相对位移并使第一弹性部件23发生弹性变形,第二弹性部件24抑制后退了的可动件22的移位。
由此,能够利用反转部件21的反转力(后退冲程)使可动件22相对于前进的活塞16进行相对后退并使第一弹性部件23发生弹性变形,并且向前进了的活塞16施加对该弹性变形的恢复力(弹力)。因此,能够从活塞16的前进位置总是施加恢复力,所以能够排除可动件22的无意义的冲程来使活塞16稳定地返回。另外,因为能够从活塞16的前进位置总是施加恢复力,所以例如不需要针对每辆车调整缩回量,还能够降低开发成本。
另外,由于能够在活塞16侧设置缩回机构20,因此不需要另外对制动钳12的气缸部13进行加工。因此能够利用以往使用的制动钳12,并且能够降低制造成本。
此外,反转部件21通过随着活塞16的前进而变形,能够向可动件22施加反转力(后退冲程)。由此能够利用极简单的构成可靠地向可动件22施加反转力(后退冲程),由此也能够降低制造成本。
b.第一实施方式的第一变形例
在上述第一实施方式中,是以如下方式实施的:缩回机构20包括可在活塞16的受压部16a的连结部16a3的外周面上移位的套筒状的可动件22,该可动件22在气缸部13内保持受压部16a并且利用由反转部件21施加的反转力来压缩第一弹性部件23以使其发生弹性变形。在此情况下,也可以省略可动件22来进行实施。以下,对该第一实施方式的第一变形例进行详细说明,但对于与上述第一实施方式相同的部分,标注相同的符号并省略其说明。
在该第一变形例中,如图6所示,活塞16的受压部16a被形成为有阶圆柱状,包括第一台阶部16a1、第二台阶部16a2、以及连结部16a3。活塞16的推压部16b被形成为在内衬块17的推压侧开口的有底圆筒状,并且在底面部形成有通孔16b1,受压部16a的圆筒状的前端部可摩擦滑动地容纳于该通孔16b1中。并且,在该第一变形例中,也在由受压部16a和推压部16b形成的活塞16上设置有缩回机构30。
如图6所示,缩回机构30包括作为反转单元的圆盘状的反转部件31,反转部件31比第一台阶部16a1的外径大且比推压部16b的外径小,并且被配置在形成在活塞16的受压部16a上的第一台阶部16a1与推压部16b的底面部之间。该反转部件31也由粘弹性材料(例如,硬度小的橡胶材料等)形成,并被成形为预定厚度。另外,缩回机构30包括一体地形成有上述第一实施方式的缩回机构20中的可动件22的反转力传递功能、第一弹性部件23的恢复力施加功能以及第二弹性部件24的摩擦力产生功能(变形维持功能)的弹性部件32。
弹性部件32例如由弹性材料(例如,橡胶材料等)形成为环形。并且,弹性部件32由环形台阶部32a、环形凸部32b以及圆环部32c构成,其中,环形台阶部32a用于与反转部件31的被第一台阶部16a1压缩的一侧接触并传递反转部件31的反转力,环形凸部32b用于与受压部16a的第二台阶部16a2接触并产生恢复力,圆环部32c用于与该反转部件31的外周面以及气缸部13的内周面接触并在其与气缸部13的内周面之间产生预定的摩擦力。在圆环部32c的外周面上形成有用于产生稳定的摩擦力的沿周向的环形槽32c1。
接下来,对这样构成的第一变形例中的缩回机构30的工作进行说明。在缩回机构30中,当向气缸部13供应制动液从而液压室13a的制动液压增加时,活塞16的受压部16a向推压部16b前进。并且,当推压部16b推压内衬块17从而使其压接在盘式转子11的摩擦面上时,根据液压室13a内的制动液压,受压部16a通过第一台阶部16a1的外表面与推压部16b的底面外侧来压缩反转部件31。在此,如图6所示,反转部件31被容纳在由受压部16a的前端部外周面、推压部16b的底面外侧、第一台阶部16a1的外表面、以及弹性部件32的环形台阶部32a、圆环部32c形成的容纳空间内。因此,当反转部件31在容纳空间内被第一台阶部16a1的外表面压缩时,该反转部件31通过其粘弹性特性,对环形台阶部32a的内表面作用使其向与受压部16a(活塞16)的前进方向相反的后退方向进行相对位移的反转力。
更详细地说明的话,反转部件31被容纳在容纳空间内,该容纳空间被不能变形地构成的受压部16a的前端部外周面和推压部16b的底面外侧、以及经由可变形的弹性部件32的圆环部32c的气缸部13的内周面所包围,并且该容纳空间被可在活塞16的进退方向上移位的受压部16a的第一台阶部16a1的外表面和弹性部件32的环形台阶部32a所包围。因此,由粘弹性材料形成的反转部件31为了从容纳空间释放与受压部16a的第一台阶部16a1进入到容纳空间内的体积相应的量,而以推回环形台阶部32a的方式变形。即,反转部件31反转使受压部16a前进的前进力(制动液压)来向弹性部件32施加反转力。
此时,与反转部件31接触的环形台阶部32a的接触面积被设定得小于第一台阶部16a1的与反转部件31接触的接触面积。因此,当第一台阶部16a1进入容纳空间内时,反转部件31通过比第一台阶部16a1的进入量(前进冲程量)大的推回量(后退冲程量),使弹性部件32向与受压部16a(活塞16)的前进方向相反的方向、即受压部16a(活塞16)的后退方向进行相对位移。
另外,在缩回机构30中,环形凸部32b形成在反转部件31与受压部16a的第二台阶部16a2之间。因此,当从反转部件31被施加反转力的弹性部件32相对于受压部16a的前进而相对后退时,如图7所示,环形凸部32b在反转部件31与第二台阶部16a2之间被压缩从而发生弹性变形。由此,环形凸部32b能够向第二台阶部16a2施加与弹性部件32和受压部16a之间的相对位移量、换而言之压缩量相应的弹力(恢复力)。在此,弹性部件32相对于受压部16a的相对位移量由环形凸部32b的最大弹性变形量限制。即,被环形凸部32b的最大弹性变形量限制的弹性部件32的相对于受压部16a的相对位移量相当于使受压部16a(活塞16)返回的返回量(缩回量)。
另外,在缩回机构30中,圆环部32c在与气缸部13的内周面之间产生预定的摩擦力。此外,圆环部32c随着反转部件31的压缩变形而向气缸部13的内周面被推压,由此也产生大的摩擦力。因此,即使液压室13a内的制动液压减少,弹性部件32相对于气缸部13的内周面的相对位移也通过圆环部32c产生的摩擦力而被抑制,从而环形凸部32b的变形被维持。由此在环形凸部32b被压缩从而可施加恢复力的状态下,环形凸部32b产生的恢复力经由第二台阶部16a2传递至受压部16a,并作为使活塞16向离开内衬块17的方向后退的返回力起作用。
此外,当受压部16a在比圆环部32c产生的摩擦力大的前进力下前进时,缩回机构30能够追随受压部16a和推压部16b进行位移。由此,能够根据内衬块17和外衬块18的磨损,适当地使活塞16返回。
由此,在该第一变形例中,也与上述第一实施方式相同地,内衬块17(和外衬块18)能够返回到在其与盘式转子11之间具有预定空隙的位置。因此,能够抑制内衬块17和外衬块18的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
另外,在该第一变形例中,能够采用一体地形成有反转力传递功能、恢复力施加功能以及摩擦力产生功能(变形维持功能)的弹性部件32。因此能够简化构造,实现小型轻量化,并且能够提高缩回机构30的组装性能。
c.第一实施方式的第二变形例
在上述第一实施方式中,是以如下方式实施的:缩回机构20包括可动件22,可动件22使用来自反转部件21的反转力在其与活塞16的受压部16a的第一台阶部16a1之间压缩第一弹性部件23,第一弹性部件23向受压部16a施加恢复力。在此情况下,也可以以如下方式实施:将由粘弹性材料形成的反转部件21产生的弹力作为恢复力施加至受压部16a。以下,对该第一实施方式的第二变形例进行详细说明,但是,对于与上述第一实施方式相同的部分,标注相同的符号并省略其说明。
在该第二变形例中,如图8所示,活塞16的受压部16a形成为有阶圆柱状,包括第一台阶部16a1、第二台阶部16a2、以及连结部16a3。活塞16的推压部16b被形成为在内衬块17的推压侧开口的有底圆筒状,在底面部形成有通孔16b1,受压部16a的圆筒状的前端部可摩擦滑动地容纳于该通孔16b1中。另外,推压部16b的底面部被形成为在与受压部16a相对的外表面的外周附近设置有斜面16b3的碟状。并且,在该第一变形例中,也在由受压部16a和推压部16b形成的活塞16上设置有缩回机构40。
如图8所示,该第二变形例中的缩回机构40包括作为反转单元的圆盘状的反转部件41,该反转部件41比第一台阶部16a1的外径大且与推压部16b的外径大致相同,并且被配置在形成在活塞16的受压部16a上的第一台阶部16a1与推压部16b的形成为碟状的底面部之间。反转部件41也由粘弹性材料(例如,硬度小的橡胶材料等)形成为预定厚度,如图8所示,与受压部16a的第一台阶部16a1以及第二台阶部16a2相对的面41a形成为平面,并且与推压部16b相对的面41b与斜面16b3相对应地在外周侧形成有斜面41b1。并且,该第二变形例中的反转部件41通过其粘弹性特性,起到反转力产生功能、恢复力施加功能以及摩擦力产生功能(变形维持功能)。
更具体地说明的话,如图8所示,该第二变形例中的缩回机构40、即反转部件41被容纳在容纳空间内,该容纳空间由受压部16a的前端部外周面、推压部16b的形成为碟状的底面外侧、第一台阶部16a1的外表面、以及第二台阶部16a2的外表面和气缸部13的内周面形成。并且,在该第二变形例中,在反转部件41的面41a与受压部16a的第二台阶部16a2之间形成有间隙S1,并且在形成在反转部件41的面41b上的斜面41b1与形成在推压部16b上的斜面16b2之间形成有间隙S2。在此,间隙S1的大小被设定得大于间隙S2的大小。
因此,当向气缸部13供应制动液从而液压室13a内的制动液压增加时,活塞16的受压部16a朝向推压部16b前进。并且,当推压部16b推压内衬块17从而使其压接在盘式转子11的摩擦面上时,受压部16a通过第一台阶部16a1的外表面和推压部16b的底面外侧来压缩反转部件41。由此,如图9所示,由粘弹性材料形成的反转部件41向形成在容纳空间内的间隙S1和间隙S2变形,对受压部16a的第二台阶部16a2产生向与受压部16a(活塞16)的前进方向相反的后退方向作用的反转力。
更详细地说明的话,反转部件41被容纳在容纳空间内,该容纳空间被不能变形地构成的受压部16a的前端部外周面、推压部16b的底面外侧以及气缸部13的内周面所包围,并且被可在活塞16的进退方向上移位的受压部16a的第一台阶部16a1和第二台阶部16a2的外表面所包围。因此,由粘弹性材料形成的反转部件41为了从容纳空间释放与受压部16a的第一台阶部16a1进入到容纳空间内的体积相应的量,而向形成在容纳空间内的间隙S1和间隙S2变形。此时,间隙S1的大小被设定为大于间隙S2的大小,因此反转部件41向间隙S1的变形量变大。
另外,反转部件41由粘弹性材料形成,因此经由受压部16a的第一台阶部16a1传递的制动液压(压力)垂直作用于各接触面。因此,尤其是,相对于在反转部件41的面41a与受压部16a的第二台阶部16a2之间压力向与受压部16a的后退方向一致的方向作用,在反转部件41的斜面41b1与推压部16b的斜面16b3之间压力向与斜面16b3垂直的方向作用,换而言之,以朝向使推压部16b前进的方向的压力分量变小的方式作用。
从而,当第一台阶部16a1进入容纳空间内时,反转部件41能够将前进力(制动液压)高效率地作为反转力施加至第二台阶部16a2。并且,如图9所示,当受压部16a相对地前进时,反转部件41通过优先向大的间隙S1变形,还能够在其与第二台阶部16a2之间施加弹力(恢复力)。
另外,在缩回机构40、即反转部件41中,外周面与气缸部13的内周面接触。因此,当第一台阶部16a1进入容纳空间内时,反转部件41随着压缩而推压气缸部13的内周面的推压力增大。由此,反转部件41能够在其与气缸部13的内周面之间产生大的摩擦力。
如此,具有反转力产生功能、恢复力施加功能以及摩擦力产生功能(变形维持功能)的反转部件41利用所产生的反转力和摩擦力将对受压部16a的相对前进的恢复力传递至第二台阶部16a2,直到液压室13a内的制动液压减少从而反转部件41复原到初始形状。由此,反转部件41能够使恢复力作为使活塞16后退的返回力沿从内衬块17离开的方向作用。
此外,当受压部16a通过比缩回机构40、即反转部件41与气缸部13的内周面之间的摩擦力更大的前进力而前进时,缩回机构40、即反转部件41追随受压部16a和推压部16b进行位移。由此能够根据内衬块17和外衬块18的磨损,适当地使活塞16返回。
由此,在该第二变形例中,与上述第一实施方式相同,内衬块17(和外衬块18)能够返回到在其与盘式转子11之间具有预定空隙的位置。因此,能够抑制内衬块17和外衬块18的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
另外,在该第二变形例中,能够采用具有反转力传递功能、恢复力施加功能以及摩擦力产生功能(变形维持功能)的反转部件41。因此,能够简化构造,实现小型轻量化,并且能够提高缩回机构40的组装性能。
d.第一实施方式的第三变形例
在上述第一实施方式的缩回机构20中,是以如下方式实施的:采用由粘弹性材料形成的反转部件21,向可动件22施加通过反转部件21被受压部16a的第一台阶部16a1压缩而产生的反转力。在此情况下,也可以以如下方式实施:取代采用由粘弹性材料形成的反转部件21,并机械地反转前进的受压部16a的前进冲程来向可动件22施加后退冲程(即反转力)。以下,对该第一实施方式的第三变形例进行详细说明,但对于与上述第一实施方式相同的部分,标注相同的符号并省略其说明。
在该第三变形例中,如图10所示,对构成活塞16的受压部16a和推压部16b进行了若干变更。具体地说,如图10所示,该第三变形例中的受压部被分割成两个,由被形成为圆筒状的第一受压部16c和实心圆柱状的第二受压部16d构成。第一受压部16c包括前端部16c1、台阶部16c2、以及连结前端部16c1和台阶部16c2的连结部16c3。前端部16c1上形成有用于使第二受压部16d插通的通孔16c4。另外,在台阶部16c2的外周面上形成有环形的密封槽16c5。在该密封槽16c5内,容纳有防止制动液在与气缸部13的内周面之间漏出的密封部件(例如,唇形密封件)16c6。
第二受压部16d包括:与第一受压部16c的通孔16c4嵌合的一般部16d1、形成在液压室13a侧的大直径的台阶部16d2、以及例如被螺钉紧固到推压部16b的通孔16b1中的固定部16d3。在一般部16d1的外周面上形成有环形的密封槽16d4,并容纳有防止制动液在与第一受压部16c的通孔16c4的内周面之间漏出的密封部件(例如,O形环)16d5。另外,台阶部16d2与形成在第一受压部16c的内侧的卡合台阶部16c7卡合。
在如此由第一受压部16c、第二受压部16d以及推压部16b构成的第三变形例中的活塞16中,第一受压部16c与第二受压部16d通过卡合台阶部16c7和台阶部16d2而卡合,第二受压部16d的固定部16d3与推压部16b固定成一体。因此,当液压室13a内的制动液压增加时,活塞16一体地向推压内衬块17的方向移动。并且在该第三变形例中,也在活塞16上设置有缩回机构50。
如图10所示,该第三变形中的缩回机构50包括对上述第一实施方式中的反转部件21进行变更而得的反转部件51,并且取代上述第一实施方式中的第一弹性部件23而包括碟形弹簧53。该第三变形例中的可动件52与上述第一实施方式的可动件22同样地构成,第二弹性部件54与上述第一实施方式的第二弹性部件24同样地构成。
反转部件51例如由金属材料形成为圆盘状,并且通过弹性变形,将第一受压部16c的前进冲程(通过制动液压产生的前进力)反转成可动件52的后退冲程(反转力)。因此,如图10和图11所示,反转部件51由凸部51a和平部51b构成,其中,凸部51a与第一受压部16c的前端部16c1抵接并通过前端部16c1的前进冲程(前进力)被按下,平部51b通过凸部51a被按下而向后退方向抬起可动件52。在此,如图11所示,平部51b的直径被设定为比凸部51a的直径大预定量。碟形弹簧53组装在可动件52与第一受压部16c之间,并且该碟形弹簧53的外周侧被容纳在形成于可动件52的容纳台阶部52b1内,内周侧与第一受压部16c的台阶部16c2抵接。
接下来,对这样构成的第三变形例中的缩回机构50的工作进行说明。在该第三变形例中,当向气缸部13供应制动液从而液压室13a的制动液压增加时,活塞16的受压部16c、第二受压部16d以及推压部16b一体地在气缸部13内向内衬块17前进。并且,当推压部16b推压内衬块17从而使其压接在盘式转子11的摩擦面上时,第二受压部16d和推压部16b停止前进。另一方面,第一受压部16c通过液压室13a内的制动液压而前进。由此在缩回机构50的反转部件51中,如图12所示,通过弹性变形,凸部51a受到第一受压部16c的前端部16c1的推压而被按下。
在此,在反转部件51中,通过凸部51a被按下,平部51b被弹性地抬起。即,反转部件51利用以凸部51a为着力点、以凸部51a与平部51b的连结位置为支点并以平部51b为作用点的杠杆原理,将第一受压部16c的前进冲程(或者基于制动液压的前进力)反转成可动件52的后退冲程(或者反转力)。
此时,反转部件51的平部51b的直径被设定得大于凸部51a的直径。换而言之,与着力点与支点之间的距离相比,作用点与支点之间的距离更大。因此,反转部件51向可动件52施加比通过第一受压部16c的前端部16c1按下凸部51a而传递的前进冲程更大的后退冲程。
另外,在缩回机构50中,碟形弹簧53被配置在可动件52的容纳台阶部52b1与第一受压部16c的台阶部16c2之间。因此,当从反转部件51被施加后退冲程(反转力)的可动件52相对于第一受压部16c的前进而相对后退时,碟形弹簧53在可动件52与台阶部16c2之间被压缩从而发生弹性变形。即,可动件52起到将来自反转部件51的后退冲程(反转力)传递至碟形弹簧53的反转力传递功能。
由此,碟形弹簧53能够向可动件52以及台阶部16c2施加与可动件52与第一受压部16c之间的相对位移量、换而言之压缩量相应的弹力(恢复力)。因此,碟形弹簧53起到恢复力施加功能。在此,可动件22相对于第一受压部16c的相对位移量由可动件52与台阶部16c2的抵接限制。即,设定在可动件52与台阶部16c2之间的空隙相当于使第一受压部16c(活塞16)返回的返回量(缩回量)。
另外,在缩回机构50中,第二弹性部件54在与气缸部13的内周面之间产生预定的摩擦力。因此,当液压室13a内的制动液压减少从而不再向可动件52施加后退冲程(反转力)时,通过第二弹性部件54产生的摩擦力,可动件52相对于气缸部13的内周面的相对位移被抑制,从而碟形弹簧53的变形被维持。即,第二弹性部件54起到摩擦力产生功能(变形维持功能)。因此,在碟形弹簧53被压缩从而可施加恢复力的状况下,碟形弹簧53产生的恢复力通过经由台阶部16c2传递至第一受压部16c,而作为使活塞16向离开内衬块17的方向后退的返回力起作用。由此,当第一受压部16c接受恢复力而后退时,第一受压部16c的卡合台阶部16c7与第二受压部16d的台阶部16d2卡合,其结果是,能够使第二受压部16d和推压部16b一体地后退。
此外,当第一受压部16c、第二受压部16d以及推压部16b通过比第二弹性部件54产生的摩擦力更大的前进力而前进时,缩回机构50能够追随活塞16进行位移。由此能够根据内衬块17和外衬块18的磨损,适当地使活塞16返回。
由此,在该第三变形例中,也与上述第一实施方式同样地,内衬块17(和外衬块18)能够返回到在其与盘式转子11之间具有预定空隙的位置,因此能够抑制内衬块17和外衬块18的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
e.第二实施方式
在上述第一实施方式以及各变形例中,是以如下方式实施的:反转部件21、31、41、51随着受压部16a和第一受压部16c的前进而产生反转力(或后退冲程),并且使用该反转力(或后退冲程)产生使活塞16返回的恢复力。也可以取代如此使用反转部件21、31、41、51产生反转力(或后退冲程)的方式,而直接使用液压室13a内的制动液压产生反转力(或后退冲程)。以下,对该第二实施方式进行详细说明,但对于与上述第一实施方式相同的部分,标注相同的符号并省略其说明。
在该第二实施方式中,如图13所示,活塞16被形成为向内衬块17开口的有底圆筒状。活塞16上形成有将内部的空间与外部空气连通的大气连通路。并且,如图13所示,在活塞16的外周面上形成有环形的密封槽16e。在该密封槽16e内,容纳有防止制动液在与气缸部13的内周面之间漏出的密封部件(例如,唇形密封件)16e1。由此在气缸部13内界定了被压力调整后的制动液充满的液压室13a。并且,该第二实施方式中的缩回机构60在比密封槽16e更靠近内衬块17侧被设置在活塞16上。
若具体地说明缩回机构60的话,如图13所示,缩回机构60包括形成在活塞16的外周面上的环形的反转液压室61、容纳在反转液压室61内并防止制动液在与气缸部13的内周面之间漏出的密封部件(例如,唇形密封件)62、以及将反转液压室61和液压室13a连通的连通路63。另外,缩回机构60在活塞16的外周面上具备形成在反转液压室61与密封槽16e之间并容纳返回部件64的容纳槽65。
返回部件64由弹性材料(例如,橡胶材料)成形为截面大致呈矩形形状的环形,并且在气缸部13的内周面与活塞16的外周面之间以预定的推压力、换而言之预定的压迫力被容纳在容纳槽65内。并且,当活塞16相对于气缸部13的内周面而前进时,返回部件64通过发生弹性变形而产生用于使活塞16后退的恢复力。另外,返回部件64通过预定的压迫力被容纳在容纳槽65内,由此还起到防止供应至反转液压室61的制动液在与气缸部13的内周面之间漏出的密封功能。
容纳槽65的与气缸部13的内周面相对的一侧的端面中的密封槽16e侧、即活塞16的后退侧进行了倒角。由此返回部件64容易随着活塞16的前进而向后退方向变形,并难以随着活塞16的后退而向前进方向变形。
因此,在该第二实施方式的缩回机构60中,反转液压室61、密封部件62以及连通路63起到反转力产生功能,返回部件64和容纳槽65起到恢复力施加功能和摩擦力产生功能(变形维持功能)。
接下来,对如上构成的第二实施方式中的缩回机构60的基本工作进行说明。当向气缸部13供应制动液从而液压室13a的制动液压增加时,活塞16朝向内衬块17前进。另一方面,在缩回机构60中,随着气缸部13的液压室13a的制动液压增加,制动液压经由连通路63被供应,被密封部件62密封的反转液压室61内的制动液压增加。由此,反转液压室61内的制动液压对返回部件64作用使其向与活塞16的前进方向相反的后退方向进行相对位移的反转力。即,当制动液压被供应至被密封部件62密封的反转液压室61时,反转液压室61和密封部件62反转使活塞16前进的制动液压来产生向返回部件64施加的反转力。
另外,在缩回机构60中,返回部件64以随着活塞16的前进容易向后退方向变形地被保持在容纳槽65内。因此,当返回部件64随着活塞16的前进而受到被密封部件62密封的反转液压室61所施加的反转力时,如图14所示,返回部件64的与气缸部13的内周面接触的前端部分相对于活塞16的前进而相对后退从而发生弹性变形。
由此,返回部件64能够向气缸部13和活塞16施加与气缸部13的内周面与活塞16的外周面之间的相对位移量、换而言之弹性变形量相应的剪切力(恢复力)。从而返回部件64起到恢复力施加功能。在此,返回部件64的最大弹性变形量由形成在容纳槽65上的倒角的大小限制。即,被形成在容纳槽65上的倒角的大小限制的返回部件64的弹性变形量相当于使活塞16返回的返回量(缩回量)。
此外,在缩回机构60中,返回部件64被容纳在容纳槽65中并在与气缸部13的内周面之间产生预定的摩擦力。即,返回部件64还起到摩擦力产生功能(变形维持功能)。因此,当反转液压室61内的制动液压减少从而不再施加有反转力时,返回部件64的弹性变形通过在其与气缸部13的内周面之间产生的摩擦力被维持。因此,返回部件64产生的恢复力经由容纳槽65传递至活塞16,并作为使活塞16向离开内衬块17的方向后退的返回力起作用。
然而,在该第二实施方式中,也同样地,针对活塞16的前进和后退,设置在活塞16上的缩回机构60与液压室13a(即反转液压室61)内的制动液压的大小和内衬块17(和外衬块18)的磨损状态相对应地追随活塞16并使活塞16返回。以下,对该缩回机构60的动作进行详细说明。
首先,从加压时的液压室13a即反转液压室61内的制动液压是低压的情况开始进行说明。在此情况下,如图14所示,与反转液压室61内的制动液压的增加相应地,返回部件64被施加反转力。
通过由反转液压室61施加的反转力以及返回部件64与气缸部13的内周面之间的摩擦力,返回部件64相对于前进的活塞16相对后退从而发生弹性变形。此时,由于反转液压室61内的制动液压是低压,因此返回部件64发生比最大弹性变形量小的弹性变形量的弹性变形,从而向气缸部13的内周面和活塞16施加与该弹性变形量相应的恢复力(剪切力)。
在该状态下,当液压室13a内的制动液压被卸压时,反转液压室61内的制动液压也被卸压从而反转力的施加消失,但是返回部件64的弹性变形通过返回部件64与气缸部13的内周面之间的摩擦力而被维持。其结果是,返回部件64产生的恢复力经由容纳槽65施加至活塞16,因此活塞16返回与返回部件64的弹性变形量相当的缩回量。在此情况下,液压室13a内的制动液压是低压,因此返回部件64发生比最大弹性变形量小的弹性变形量的弹性变形。
接下来,在加压时的反转液压室61内的制动液压是高压的情况下,如图14所示,返回部件64弹性变形至最大弹性变形量。在该状态下,当反转液压室61内的制动液压被卸压时,通过返回部件64产生的恢复力,活塞16返回与返回部件64的最大弹性变形量相当的缩回量。
此外,在加压时的反转液压室61内的制动液压过大的情况下,如上所述,活塞16的前进量增大至预定以上。在此情况下,在返回部件64弹性变形至最大弹性变形量的状況下,返回部件64无法发生更大的弹性变形。因此,在此情况下,如图15所示,返回部件64反抗其与气缸部13的内周面之间的摩擦力而与活塞16一起前进。但是在该状态下,当反转液压室61内的制动液压被卸压时,通过经弹性变形的返回部件64产生的恢复力,活塞16返回与返回部件64的最大弹性变形量相当的缩回量。
接下来,对缩回机构60与内衬块17(和外衬块18)的磨损状态相对应地追随活塞16并使活塞16返回的动作进行说明。首先,从内衬块17的磨损(更具体地说,摩擦材料17a的磨损)大的情况开始进行说明。在内衬块17的磨损大的情况下,如上所述,根据气缸部13的液压室13a内的制动液压而前进的活塞16的前进量增大。
因此,在活塞16推压内衬块17并将其压接到盘式转子11的摩擦面之前,如图15所示,缩回机构60反抗来自反转液压室61的反转力和返回部件64的摩擦力而追随活塞16的前进而前进。即,在此情况下,当根据液压室13a内的制动液压使活塞16向内衬块17前进时,在将内衬块17压接到盘式转子11的摩擦面之前活塞16不停止。
在该状态下,当活塞16推压内衬块17并开始将其压接到盘式转子11的摩擦面时,缩回机构60的返回部件64以通过所述追随而前进到达的位置为新的基准位置,例如将与最大弹性变形量相应的恢复力施加至气缸部13的内周面和活塞16。并且,当反转液压室61内的制动液压被卸压时,虽然来自反转液压室61的反转力的施加消失,但返回部件64的弹性变形通过返回部件64与气缸部13的内周面之间的摩擦力被维持。其结果是,返回部件64从所述新的基准位置向活塞16施加恢复力,活塞16返回与第一弹性部件23的弹性变形量相当的缩回量。
由此,内衬块17(和外衬块18)返回到在其与盘式转子11之间具有预定空隙的位置。因此,能够抑制内衬块17和外衬块18的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
另一方面,在将这样磨损了的内衬块17(和外衬块18)更换成新的内衬块17(和外衬块18)的情况下,如上所述,根据气缸部13的液压室13a内的制动液压前进的活塞16的前进量减少。
因此,当伴随内衬块17(和外衬块18)的更换而活塞16被强制退回到气缸部13的内侧时,缩回机构60也追随所述退回而向气缸部13的内侧移动。并且在缩回机构60中,在更换内衬块17(和外衬块18)后,如上所述,随着活塞16的前进,返回部件64能够在新的基准位置向活塞16施加恢复力。由此活塞16返回与返回部件64的弹性变形量相当的缩回量。
从而,内衬块17(和外衬块18)返回到在其与盘式转子11之间具有预定空隙的位置,因此,能够抑制内衬块17和外衬块18的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
如从以上的说明也能够理解的那样,在该第二实施方式中,构成反转单元的反转液压室61、密封部件62以及连通路63能够利用为了使活塞16前进而被供应的液压室13a内的制动液压向返回部件64施加反转力。并且,返回部件64能够利用被施加的反转力发生弹性变形,并将随着所述弹性变形而产生的恢复力作为返回力施加至活塞16。其结果是,能够可靠地使活塞16返回。
由此,在该第二实施方式中,也与上述第一实施方式同样地,能够使内衬块17和外衬块18返回到在其与盘式转子11之间具有预定空隙的位置。因此,能够抑制内衬块17和外衬块18的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
f.第二实施方式的第一变形例
在上述第二实施方式中,是将随着起恢复力施加功能的返回部件64的弹性变形而产生的剪切力作为恢复力施加至活塞16来实施的。在此情况下,也可以通过来自反转液压室61的反转力(即后退冲程)和活塞16的前进力(即前进冲程)而被压缩,并将随着压缩变形而产生的弹力作为恢复力施加至活塞16来实施。以下,对该第二实施方式的第一变形例进行详细说明,对于与上述第二实施方式相同的部分,标注相同的符号并省略其说明。
该第一变形例中的缩回机构70也与上述第二实施方式中的缩回机构60同样地,在比密封槽16e更靠近内衬块17侧被设置在活塞16上。
并且,如图16所示,该第一变形例中的缩回机构70包括:形成在活塞16的外周面上的环形的反转液压室71、容纳在反转液压室71内并防止制动液在与气缸部13的内周面之间漏出的密封部件(例如,唇形密封件)72、以及将反转液压室71和液压室13a连通的连通路73。另外,缩回机构70在活塞16的外周面上具备形成在反转液压室71与密封槽16e之间并容纳返回部件74的容纳槽75。
如图16所示,第一变形例涉及的返回部件74由弹性部件74a和滑块74b构成,其中,弹性部件74a具有防止供应至反转液压室71的制动液漏出的密封功能、在该弹性部件74a与气缸部13的内周面之间产生摩擦力的摩擦力产生功能(变形维持功能)、以及产生向活塞16施加的恢复力的恢复力施加功能,滑块74b具有传递来自反转液压室71的反转力(后退冲程)的反转力传递功能。
弹性部件74a由弹性材料(例如,橡胶材料等)成形为环形,并且如图16所示,在被容纳在活塞16上形成的容纳槽75中的状态下,包括:面对反转液压室71的密封部74a1、与气缸部13的内周面接触并产生预定的摩擦力的摩擦部74a2、以及面对容纳槽75的推压壁面75a的返回部74a3。密封部74a1被成形为截面大致呈楔子状,用于防止供应至反转液压室71的制动液在活塞16的外周面与气缸部13的内周面之间漏出。摩擦部74a2以预定的推压力与气缸部13的内周面接触。在此情况下,为了增大摩擦部74a2的外周面处的摩擦力,例如外周面被形成为光滑的表面。返回部74a3被成形为截面大致呈楔子状,并且向容纳槽75的推压壁面75a突出。此外,在弹性部件74a的位于密封部74a1与返回部74a3之间的摩擦部74a2的内周面上形成有容纳滑块74b的容纳槽74a4。
滑块74b由高刚性、低摩擦的材料成形为环形(例如,特氟隆(注册商标)),使得其能够通过利用预定的推压力推压弹性部件74的摩擦部74a2而不变形地相对于容纳槽75的内周壁面75b容易地滑动。并且,滑块74b容纳在弹性部件74的容纳槽74a4中。
接下来,对如上构成的第一变形例中的缩回机构70的工作进行说明。当向气缸部13供应制动液从而液压室13a的制动液压增加时,活塞16向内衬块17前进。另一方面,在缩回机构70中,随着气缸部13的液压室13a的制动液压增加,制动液压经由连通路73被供应,从而被密封部件72密封的反转液压室71内的制动液压增加。
由此,反转液压室71内的制动液压对形成返回部件74的弹性部件74a的密封部74a1作用使其向与活塞16的前进方向相反的后退方向进行相对位移的反转力。即,当制动液压被供应至被密封部件72密封的反转液压室71时,反转液压室71和密封部件72反转使活塞16前进的制动液压来产生向返回部件74施加的反转力(后退冲程)。
并且,在返回部件74中,如图17所示,当通过来自反转液压室71的反转力而密封部74a1向活塞16的后退方向推压时,滑块74b向返回部74a3方向滑动并进行推压。此时,滑块74b由于由低摩擦材料料成形,因此滑块74b的内周面与容纳槽75的内周壁面75b之间的摩擦力小,因而滑块74b能够顺畅地滑动。
当如此通过滑块74b的滑动、换而言之滑块74b的后退冲程而反转力被传递至返回部74a3时,如图17所示,返回部74a3在向活塞16的后退方向滑动的滑块74b与和活塞16一体地前进的容纳槽75的推压壁面75a之间被压缩从而发生弹性变形。在此,返回部74a3被形成为其截面形状向推压壁面75a突出,因此能够根据压缩量、即弹性变形量而产生大的弹力、即恢复力。并且,返回部74a3的弹性变形量相当于使活塞16返回的返回量(缩回量)。
另外,在缩回机构70中,构成返回部件74的弹性部件74a的摩擦部74a2被容纳在容纳槽75中并在与气缸部13的内周面之间产生预定的摩擦力。因此,当反转液压室71内的制动液压减少从而不再施加反转力时,通过摩擦部74a2产生的摩擦力,返回部件74相对于气缸部13的内周面的相对位移被抑制,返回部74a3的变形被维持。由此,在返回部74a3被压缩从而可施加恢复力的状況下,返回部74a3产生的恢复力经由容纳槽75的推压壁面75a传递至活塞16,并作为使活塞16向离开内衬块17的方向后退的返回力起作用。
此外,当活塞16在比返回部件74的摩擦部74a2所产生的摩擦力更大的前进力下前进时,缩回机构70能够追随活塞16进行位移。由此,能够根据内衬块17和外衬块18的磨损,适当地使活塞16返回。
由此,在第一变形例中,与上述第二实施方式同样地,能够使内衬块17(和外衬块18)返回到在其与盘式转子11之间具有预定空隙的位置。因此,能够抑制内衬块17和外衬块18的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
g.第二实施方式的第一变形例中的其他变形例
在上述第二实施方式的第一变形例中,是将形成返回部件74的弹性部件74a的密封部74a1与返回部74a3都形成为截面大致呈楔子状来实施的。在此情况下,如上所述,密封部74a1主要起密封功能,返回部74a3主要起恢复力施加功能,因此也可以变更为与这些功能相应的形状来实施。
例如,如图18所示,也可以将密封部74a1成形为截面大致呈U形状的唇形密封件(U密封垫)或者省略了图示的截面大致呈V形状的唇形密封件(V密封垫)来实施。另外,也可以将返回部74a3成形为截面大致呈矩形形状的圆环来实施。
另外,例如在上述第二实施方式的第一变形中,是成形弹性部件74a以一体地具有密封功能、摩擦力产生功能(变形维持功能)以及恢复力施加功能来实施的,但如图19和图20所示,也可以分割成分别具有这些各功能的部件来实施。在将如此具有各功能的每个部件容纳在容纳槽75内的情况下,也可获得与上述第一变形例相同的效果。
h.第二实施方式的第二变形例
在上述第二实施方式中,是将随着起恢复力施加功能的返回部件64的弹性变形而产生的剪切力作为恢复力施加至活塞16来实施的。在此情况下,也可以通过接受来自反转液压室61的反转力传递的可动件和活塞16的前进力被压缩,并将随着该压缩变形而产生的弹力作为恢复力施加至活塞16来实施。以下,对该第二实施方式的第二变形例进行详细说明,对于与上述第一实施方式、上述第一实施方式的第三变形例以及上述第二实施方式相同的部分,标注相同的符号并省略其说明。
在该第二实施方式的第二变形例中,如图21所述,活塞16由推压部16b、第一受压部16c以及实心圆柱状的第一受压部16d构成。第一受压部16c包括前端部16c1、台阶部16c2、以及将前端部16c1和台阶部16c2连结的连结部16c3。前端部16c1上形成有用于使第二受压部16d插通的通孔16c4。另外,在台阶部16c2的外周面上形成有环形的密封槽16c5。在该密封槽16c5内,容纳有防止制动液在与气缸部13的内周面之间漏出的密封部件(例如,唇形密封件)16c6。
第二受压部16d包括:与第一受压部16c的通孔16c4嵌合的一般部16d1、形成在液压室13a侧的大直径的台阶部16d2、以及例如液密地被螺钉紧固到推压部16b的通孔16b1中的固定部16d3。另外,台阶部16d2与形成在第一受压部16c的内侧的卡合台阶部16c7卡合。
如此由第一受压部16c、第二受压部16d以及推压部16b构成的第二变形例中的活塞16通过第一受压部16c和第二受压部16d利用卡合台阶部16c7和台阶部16d2而卡合、前端部16c1与推压部16b抵接、并且第二受压部16d的固定部16d4与推压部16b固定成一体而形成。因此,当液压室13a内的制动液压增加时,活塞16一体地向推压内衬块17的方向移动。并且,在该第二变形例中,也在活塞16上设置有缩回机构80。
如图21所示,该第二变形中的缩回机构80在比密封槽16c6更靠近内衬块17侧被设置在活塞16上。并且,该第二变形例中的缩回机构80包括:由第一受压部16c的外周面与推压部16b的底面外侧形成的环形的反转液压室81、防止供应至反转液压室81的制动液漏出的密封部件(例如,唇形密封件)82、以及将反转液压室81和液压室13a连通的连通路83。另外,缩回机构80包括可动件84、第一弹性部件85、以及第二弹性部件86。该第二变形例中的可动件84、第一弹性部件85以及第二弹性部件86与上述第一实施方式的可动件22、第一弹性部件23以及第二弹性部件24同样地构成。
在此,在该第二变形例中,密封部件82被配置成朝向反转液压室81开口,并且在基端部与可动件84的薄壁部84a组装成一体。由此,密封部件82能够与可动件84一体地进行位移。
接下来,对如上构成的第二变形例中的缩回机构80的工作进行说明。当向气缸部13供应制动液从而液压室13a的制动液压增加时,活塞16向内衬块17前进。另一方面,在缩回机构80中,随着气缸部13的液压室13a的制动液压增加,制动液压经由连通路83被供应,从而被密封部件82密封的反转液压室81内的制动液压增加。由此,反转液压室81内的制动液压对可动件84作用使其向与活塞16的前进方向相反的后退方向进行相对位移的反转力。即,当制动液压被供应至被密封部件82密封的反转液压室81时,反转液压室81和密封部件82反转使活塞16前进的制动液压来产生下可动件84施加的反转力,从而如图22所示,使可动件84相对后退。
另外,在缩回机构80中,第一弹性部件85并配置在形成于可动件84的厚壁部84b上的容纳台阶部84b1与第一受压部16c的台阶部16c2之间。因此,当从反转液压室81被施加了反转力的可动件84相对于第一受压部16c(即活塞16)的前进而相对后退时,如图22所示,第一弹性部件85在可动件84与台阶部16c2之间被压缩从而发生弹性变形。即,可动件84起到将来自反转液压室81的反转力传递至第一弹性部件85的反转力传递功能。
由此,第一弹性部件85能够向可动件84和台阶部16c2施加与可动件84和第一受压部16c之间的相对位移量、换而言之压缩量相应的弹力(恢复力)。并且,被第一弹性部件85的最大弹性变形量限制的可动件84相对于第一受压部16c的相对位移量相当于使第一受压部16c(活塞16)返回的返回量(缩回量)。
另外,在缩回机构80中,第二弹性部件86被容纳在形成于可动件84的厚壁部84b上的容纳槽部84b2,并在与气缸部13的内周面之间产生预定的摩擦力。因此,当反转液压室81内的制动液压减少从而不再施加有反转力时,通过第二弹性部件86产生的摩擦力,可动件84相对于气缸部13的内周面的相对位移被抑制,第一弹性部件85的变形被维持。即,第二弹性部件86起摩擦力产生功能(变形维持功能)。由此,在第一弹性部件85被压缩从而可施加恢复力的状況下,第一弹性部件85产生的恢复力经由台阶部16c2传递至第一受压部16c,并作为使活塞16向离开内衬块17的方向后退的返回力起作用。
此外,当活塞16在比第二弹性部件86产生的摩擦力更大的前进力下前进时,缩回机构80能够追随活塞16进行位移。由此,能够根据内衬块17和外衬块18的磨损,适当地使活塞16返回。
由此,在第二变形例中,也与上述第二实施方式同样地,能够使内衬块17(和外衬块18)返回到在其与盘式转子11之间具有预定空隙的位置。因此,能够抑制内衬块17和外衬块18的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
i.第三实施方式
在上述各实施方式和各变形例中,是在活塞16的外周侧设置使活塞16后退的缩回机构20~80来实施的。在此情况下,也可以在活塞16的内周侧设置缩回机构来实施。以下,对该第三实施方式进行说明,对于与上述各实施方式和各变形例相同的部分,标注相同的符号并省略其说明。
在该第三实施方式中也同样,如图23所示,活塞16由受压部16a和推压部16b构成。但是,该第三实施方式中的受压部16a被形成为有底圆筒状,在受压部16a的底面16f的其大致中心部分形成有通孔16f1。另外,在该第三实施方式中,推压部16b的内周面与连结部16a3的外周面可摩擦滑动。
在该第三实施方式中,省略了上述第一实施方式的受压部16a中的圆柱状的前端部。因此,在以下的说明中,将上述第一实施方式的受压部16a中的第一台阶部16a1作为前端部16a1进行说明,并且将第二台阶部16a2作为台阶部16a2进行说明,其他部分与上述第一实施方式同样地作为连结部16a3、密封槽16a4以及密封部件16a5来进行说明。
并且,在该第三实施方式中,如图23所示,基端部液密地与气缸部13的底面13b固定成一体,并且设置有沿活塞16的进退方向延伸出的中轴19。该中轴19贯穿受压部16a的底面16f上形成的通孔16f1,并且贯穿推压部16b上形成的通孔16b1。并且,第三实施方式涉及的缩回机构90经由该中轴19被组装在活塞16的内部。
缩回机构90包括反转部件91,该反转部件91配置在形成在活塞16的受压部16a上的前端部16a1与推压部16b的内周面之间。反转部件91被组装在可动件92的薄壁部92a的外周面上,由粘弹性材料(例如,硬度小的橡胶材料等)形成为具有预定厚度的圆盘状,其外径大小被成形为小于推压部16b的内径。
可动件92可进退地组装在中轴19的外周面上,并且被形成为具有薄壁部92a和厚壁部92b的圆筒状(套筒状),其中,薄壁部92a被容纳在中轴19的外周面与推压部16b的通孔16b1以及反转部件91的内周面之间,厚壁部92b被容纳在中轴19的外周面与受压部16a的内周面之间。另外,可动件92包括连结薄壁部92a与厚壁部92b、并与反转部件91抵接的抵接台阶部92c。
另外,该缩回机构90的可动件92与上述第一实施方式的可动件22同样地,在形成于可动件92的厚壁部92b的内周面侧的容纳台阶部92b1内容纳有第一弹性部件93。第一弹性部件93由高弹性材料(例如,橡胶材料等)成形为环形,并且该第一弹性部件93在通过可动件92的容纳台阶部92b1的内周面与受压部16a的底面16f而发生弹性变形时产生与该弹性变形相应的弹力(恢复力)。作为第一弹性部件93,能够采用截面大致呈O形状的O形环或者省略了图示的截面大致呈D形状的D形环。
接下来,对如此构成的缩回机构90的基本工作进行说明。在缩回机构90中,当向气缸部13供应制动液从而液压室13a的制动液压增加时,活塞16的受压部16a朝向推压部16b前进。并且,当推压部16b推压内衬块17从而使其压接在盘式转子11的摩擦面上时,如图24所示,根据液压室13a内的制动液压,受压部16a通过前端部16a1压缩反转部件91。由此,反转部件91通过其粘弹性特性对可动件92的卡合台阶部92c作用使其向与受压部16a(活塞16)的前进方向相反的后退方向的相对位移的反转力。
更详细地说明的话,反转部件91被容纳在容纳空间内,该容纳空间被不能变形地构成的可动件92的薄壁部92a的外周面和推压部16b的内周面所包围,并且被可沿活塞16的进退方向移位的受压部16a的前端部16a1和可动件22的卡合台阶部92c所包围。因此,由粘弹性材料形成的反转部件91为了从容纳空间释放与受压部16a的前端部16a1进入到容纳空间内的体积相应的量,而以推回可动件92的卡合台阶部92c的方式变形。即,反转部件91起到将使受压部16a前进的前进力(制动液压)反转来产生向可动件22施加的反转力的反转力产生功能。
此时,如图24所示,与反转部件91接触的卡合台阶部92c的接触面积被设定得小于前端部16a1的与反转部件91接触的接触面积。因此,当前端部16a1进入容纳空间内时,反转部件91通过比前端部16a1的进入量(前进冲程量)更大的推回量(后退冲程量)使可动件92向与受压部16a(活塞16)的前进方向相反的方向、即受压部16a(活塞16)的后退方向相对位移。
另外,在缩回机构90中,第一弹性部件93被配置在形成在可动件92的厚壁部92b的容纳台阶部92b1与受压部16a的底面16f之间。因此,当从反转部件91被施加了反转力的可动件92相对于受压部16a的前进而相对后退时,第一弹性部件93在可动件92与受压部16a的底面16f之间被压缩从而发生弹性变形。即,可动件92起到将来自反转部件21的反转力传递至第一弹性部件93的反转力传递功能。
由此,第一弹性部件93能够向可动件92和受压部16a的底面16f施加与可动件92和受压部16a之间的相对位移量、换而言之压缩量相应的弹力(恢复力)。从而第一弹性部件93起恢复力施加功能。在此,可动件92相对于受压部16a的相对位移量由第一弹性部件93的最大弹性变形量(或者,容纳台阶部92a的顶端与底面16f的抵接)限制。即,被第一弹性部件93的最大弹性变形量限制的可动件92相对于受压部16a的相对位移量相当于使受压部16a(活塞16)返回的返回量(缩回量)。
此外,在缩回机构90中,可动件92的抵接台阶部92c总是与通过受压部16a的前端部16a1的进入而变形的反转部件91接触,可动件92总是被施加反转力。因此,即使液压室13a内的制动液压减少,只要受压部16a不后退,通过由反转部件91施加的反转力,可动件92相对于中轴19的相对位移就被抑制,第一弹性部件93的变形被维持。因此,在第一弹性部件93被压缩从而可施加恢复力的状況下,可动件92的位移被抑制,因此第一弹性部件93产生的恢复力经由底面16f传递至受压部16a,并作为使活塞16向离开内衬块17的方向后退的返回力起作用。
在该第三实施方式中也同样,针对受压部16a和推压部16b(即活塞16)的前进和后退,缩回机构90与液压室13a内的制动液压的大小与内衬块17(和外衬块18)的磨损状态相对应地追随活塞16并使活塞16返回。以下,对该缩回机构90的动作进行详细说明。
首先,从加压时的液压室13a内的制动液压是低压的情况开始进行说明。在此情况下,如图24所示,当活塞16的受压部16a根据液压室13a内的制动液压的增加而前进从而前端部16a1进入该容纳空间内时,反转部件91被压缩。并且,反转部件91随着该压缩而向可动件92施加反转力。
通过由反转部件91施加的反转力,可动件92相对于前进的受压部16a而相对后退(更详细地说,不进行位移),并与受压部16a的底面16f一起压缩第一弹性部件93。在此情况下,因为液压室13a内的制动液压是低压,所以第一弹性部件93发生比最大弹性变形量小的弹性变形量的弹性变形,向可动件92和底面16f施加与该弹性变形量相应的恢复力。
在该状态下,即使液压室13a内的制动液压被卸压,通过反转部件91产生的反转力,可动件92的位移被抑制。其结果是,第一弹性部件93产生的恢复力经由底面16f施加至受压部16a从而使其后退。另外,推压部16b经由内周面而与受压部16a的连结部16a3可摩擦滑动地连结,因此,与受压部16a一体地后退。由此,受压部16a和推压部16b、即活塞16返回与第一弹性部件93的弹性变形量相当的缩回量。
接下来,在加压时的液压室13a内的制动液压是高压的情况下,如图24所示,通过反转部件91的反转力的施加,可动件92与受压部16a的底面16f一起使第一弹性部件93弹性变形至最大弹性变形量(或者可动件92的容纳台阶部92a的顶端与底面16f抵接)。在该状态下,当液压室13a内的制动液压被卸压时,通过第一弹性部件93产生的恢复力,受压部16a和推压部16b、即活塞16返回与第一弹性部件93的最大弹性变形量相当的缩回量。
此外,在加压时的液压室13a内的制动液压过大的情况下,受压部16a和推压部16b的前进量增大至预定以上。在此情况下,在第一弹性部件93弹性变形至最大弹性变形量的状況(或者可动件92的容纳台阶部92a的顶端与底面16f抵接的状況)下,可动件92无法相对于受压部16a进行相对后退。因此,在此情况下,如图25所示,缩回机构90追随受压部16a和推压部16b的前进而前进。但是,在该状态下,当液压室13a内的制动液压被卸压时,通过第一弹性部件93产生的恢复力,受压部16a和推压部16b、即活塞16返回与第一弹性部件93的最大弹性变形量相当的缩回量。
接下来,对缩回机构90与内衬块17(和外衬块18)的磨损状态相对应地追随活塞16并返回活塞16的动作进行说明。首先,从内衬块17的磨损(更具体地说,摩擦材料17a的磨损)大的情况开始进行说明。在内衬块17的磨损大的情况下,如上所述,与气缸部13的液压室13a内的制动液压相对应地前进的活塞16、即受压部16a和推压部16b的前进量增大。
因此,在推压部16b推压内衬块17并将其压接到盘式转子11的摩擦面之前,缩回机构90追随受压部16a的前进而前进,即,在此情况下,当受压部16a根据制动液压使推压部16b向内衬块17前进时,推压部16b在将内衬块17压接到盘式转子11的摩擦面之前不停止。因此,在受压部16a中,在前端部16a1与推压部16b的内周面之间不压缩反转部件91,使推压部16b向内衬块17前进。从而,反转部件91不对可动件22施加反转力,因此可动件92例如在与受压部16a的底面16f之间使第一弹性部件93弹性变形的同时追随受压部16a而前进。
在该状态下,当推压部16b推压内衬块17从而开始使该内衬块17压接到盘式转子11的摩擦面时,如图25所示,随着液压室13a内的制动液压的增加,受压部16a的前端部16a1开始进入该容纳空间内,其结果是,反转部件91被压缩从而向可动件92施加反转力。由此,在可动件92中,将通过所述追随而前进到达的位置作为新的基准位置,通过由反转部件91施加的反转力而相对于前进的受压部16a相对后退(更详细地说,不进行位移),并且与受压部16a的底面16f一起将第一弹性部件93例如压缩最大弹性变形量。并且,第一弹性部件93向可动件92和底面16f施加与最大弹性变形量相应的恢复力。
在该状态下,即使液压室13a内的制动液压被卸压,通过由反转部件91施加的反转力,可动件92从所述新的基准位置的位移被抑制。其结果是,第一弹性部件93产生的恢复力经由底面16f施加至受压部16a,受压部16a后退。另外,推压部16b经由内周面而与受压部16a的连结部16a3可摩擦滑动地连结,因此与受压部16a一体地后退。由此,受压部16a和推压部16b、即活塞16返回与第一弹性部件93的弹性变形量相当的缩回量。由此,内衬块17(和外衬块18)返回到在其与盘式转子11之间具有预定空隙的位置,因此,能够抑制内衬块17和外衬块18的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
另一方面,当将这样磨损了的内衬块17(和外衬块18)更换成新的内衬块17(和外衬块18)时,如上所述,根据气缸部13的液压室13a内的制动液压而前进的活塞16、即受压部16a和推压部16b的前进量减少。
因此,当伴随内衬块17(和外衬块18)的更换而活塞16被强制地退回至气缸部13的内侧时,缩回机构90也追随所述退回而向气缸部13的内侧移动。并且,在缩回机构90中,在更换内衬块17(和外衬块18)后,如上所述,随着活塞16的前进,第一弹性部件93能够在新的基准位置向活塞16施加恢复力。由此,活塞16返回与第一弹性部件93的弹性变形量相当的缩回量。
因此,内衬块17(和外衬块18)返回到在其与盘式转子11之间具有预定空隙的位置,因此,能够抑制内衬块17和外衬块18的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
如从以上的说明也能够理解的那样,在该第三实施方式中,能够在活塞16的内部经由与制动钳12的气缸部13固定成一体的中轴19设置缩回机构90。并且,在该缩回机构90中,作为反转单元的反转部件91也能够使用为了使活塞16前进而并供应的液压室13a内的制动液压,经由可动件92向第一弹性部件93施加反转力。并且,第一弹性部件93能够利用所施加的反转力发生弹性变形,并将随着所述弹性变形而产生的恢复力作为返回力施加至活塞16。其结果是,能够可靠地使活塞16返回。
由此,在该第三实施方式中,也与上述各实施方式同样地,能够使内衬块17和外衬块18返回到在其与盘式转子11之间具有预定空隙的位置。因此,能够抑制内衬块17和外衬块18的拖拉现象的产生,并且能够获得稳定的制动感。
另外,能够在活塞16的内部经由与制动钳12的气缸部13固定成一体的中轴设置缩回机构90。由此,与在活塞16的外周面设置缩回机构的情况相比,可使活塞16小型化,其结果是,还可使容纳活塞16的气缸部13小型化。从而能够使制动钳12小型化、轻量化。
在该第三实施方式中,例如也能够与上述第二实施方式同样地,通过直接使用液压室13a内的制动液压产生反转力(或者后退冲程)来实施。在此情况下,缩回机构90可以被构成为:例如包括与上述第二实施方式的第二变形例中的缩回机构80的环形的反转液压室81同样地形成的反转液压室,并且从反转液压室向可动件92施加反转力。由此,也能够经由可动件92向第一弹性部件93施加反转力。并且,第一弹性部件93能够使用被施加的反转力发生弹性变形,并且将随着弹性变形而产生的恢复力作为返回力施加至活塞16。其结果是,能够可靠地使活塞16返回。
本发明的实施不限定于上述各实施方式和各变形例,只要不脱离本发明的目的就能够进行各种变更。
例如,在上述各实施方式和各变形例中,在通过活塞16只推压内衬块17的制动钳浮动式的盘式制动装置中应用了缩回机构20~90。在此情况下,也可以采用包括分别单独地推压内衬块17和外衬块18的活塞16的制动钳固定式的盘式制动装置来实施。在此情况下,通过在推压内衬块17和外衬块18的每个活塞16上设置与上述各实施方式和各变形例同样地构成的缩回机构20~90,可获得与上述各实施方式和各变形例相同的效果。

Claims (15)

1.一种盘式制动装置,包括盘式转子和制动钳,所述盘式转子绕旋转轴心而与车轮一体地旋转,所述制动钳具有活塞和气缸,所述活塞随着制动液压的增加而将与所述盘式转子的摩擦面相对的摩擦衬块向所述摩擦面推压,所述气缸液密地支撑所述活塞以使其可进退,所述盘式制动装置的特征在于,
在所述活塞上设置有缩回机构,所述缩回机构使用为了使所述活塞前进而由所述气缸供应的所述制动液压,使得为推压所述摩擦衬块而前进了的所述活塞随着所述制动液压的减少而后退。
2.如权利要求1所述的盘式制动装置,其特征在于,
所述缩回机构包括反转单元,所述反转单元将前进力反转成向所述活塞的后退方向作用的反转力,所述前进力用于随着所述被供应的制动液压的增加而使所述活塞前进,并且
所述缩回机构使用通过所述反转单元反转的所述反转力,使得为推压所述摩擦衬块而前进了的所述活塞随着所述制动液压的减少而后退。
3.如权利要求2所述的盘式制动装置,其特征在于,
所述缩回机构包括:
反转力传递单元,所述反转力传递单元将所述反转单元的所述反转力向所述活塞的后退方向传递;以及
恢复力施加单元,所述恢复力施加单元被设置在所述活塞与所述反转力传递单元之间,通过在所述前进力下前进的所述活塞和所述反转力传递单元而变形,并向所述活塞施加对所述变形的恢复力。
4.如权利要求3所述的盘式制动装置,其特征在于,
所述反转力传递单元向所述活塞的后退方向进行相对冲程来传递所述反转单元的所述反转力。
5.如权利要求4所述的盘式制动装置,其特征在于,
所述反转力传递单元比所述活塞前进的冲程更大地向所述活塞的后退方向进行相对冲程来传递所述反转单元的所述反转力。
6.如权利要求3所述的盘式制动装置,其特征在于,
所述恢复力施加单元由弹性材料形成,所述弹性材料被在所述前进力下前进的所述活塞和所述反转力传递单元压缩从而弹性变形。
7.如权利要求3所述的盘式制动装置,其特征在于,
所述缩回机构还包括变形维持单元,所述变形维持单元随着所述制动液压的减少而维持所述恢复力施加单元的所述变形。
8.如权利要求7所述的盘式制动装置,其特征在于,
所述变形维持单元被设置在所述反转力传递单元上,产生用于维持所述反转力传递单元的所述反转力的传递状态的摩擦力。
9.如权利要求2所述的盘式制动装置,其特征在于,
所述反转单元通过所述前进的所述活塞而发生粘弹性变形从而将所述前进力反转成所述反转力,
所述缩回机构使用通过所述反转单元反转的所述反转力,使得为推压所述摩擦衬块而前进了的所述活塞随着所述制动液压的减少而后退。
10.如权利要求2所述的盘式制动装置,其特征在于,
所述反转单元通过所述前进的所述活塞而发生弹性变形从而将所述前进力反转成所述反转力,
所述缩回机构使用通过所述反转单元反转的所述反转力,使得为推压所述摩擦衬块而前进了的所述活塞随着所述制动液压的减少而后退。
11.如权利要求2所述的盘式制动装置,其特征在于,
所述反转单元将为了产生所述活塞的所述前进力而被供应的制动液压反转来作为所述反转力,
所述缩回机构使用通过所述反转单元反转的作为所述反转力的制动液压,使得为推压所述摩擦衬块而前进了的所述活塞随着所述制动液压的减少而后退。
12.如权利要求2所述的盘式制动装置,其特征在于,
所述活塞包括:受压部,所述受压部接受所述被供应的制动液压而前进;以及推压部,所述推压部容纳所述受压部并能够与该受压部一体地进退,并且所述推压部推压所述摩擦衬块,
所述反转单元被配置在所述受压部与所述推压部之间,
所述缩回机构使用由所述反转单元将用于使所述受压部前进的所述前进力反转而得的所述反转力,使得为推压所述摩擦衬块而前进了的所述受压部和所述推压部随着所述制动液压的减少而一体地后退。
13.如权利要求11所述的盘式制动装置,其特征在于,
所述缩回机构包括:
密封装置,所述密封装置在所述气缸的内周面与所述活塞的外周面之间密封通过所述反转单元反转的所述制动液压;
反转力传递单元,所述反转力传递单元通过所述反转的所述制动液压向所述活塞的后退方向滑动;
恢复力施加单元,所述恢复力施加单元被设置在所述活塞与所述反转力传递单元之间,通过在所述前进力下前进的所述活塞和所述反转力传递单元而压缩,并向所述活塞施加对所述压缩变形的恢复力;以及
变形维持单元,所述变形维持单元随着所述制动液压的减少而维持所述恢复力施加单元的所述压缩变形。
14.如权利要求13所述的盘式制动装置,其特征在于,
所述密封装置、所述恢复力施加单元以及所述变形维持单元被一体地形成。
15.如权利要求3所述的盘式制动装置,其特征在于,
将在所述活塞的内部沿所述活塞的进退方向延伸出的中轴形成在液密地容纳所述活塞的气缸中,
将所述反转单元和所述反转力传递单元设置在所述中轴上,
所述恢复力施加单元通过所述活塞和设置在所述中轴上的所述反转力传递单元而变形,从而向所述活塞施加所述恢复力。
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