JP2005273843A - 液圧式車両用ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】 極めて簡単な構造でピストンを自然冷却することができ、制動熱が摩擦パッドからピストンに伝わってもブレーキ液を高温化することを防止する。
【解決手段】 キャリパボディ３に形成されたシリンダ孔３ｆに、摩擦パッド４，４をディスクロータ２の側面に向けて押動するピストン７を、その摩擦パッド４側をシリンダ孔３ｆから突出させた状態で内挿する。シリンダ孔３ｆの内周面とピストン７の外周面との間に、ピストン７を液密かつ移動可能に保持する。ピストンシール８を配置したシリンダ孔３ｆの開口面３ｉとシリンダ孔３ｆから突出したピストン７の先端面７ａとの間の寸法Ｄ１を、ピストンシール８とシリンダ孔開口面３ｉとの間の寸法Ｄ２よりも大きく設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液圧式車両用ディスクブレーキに関し、詳しくは、シリンダ孔内周面とピストン外周面との間にピストンシールを備えるとともに、ピストンの摩擦パッド側をシリンダ孔開口から突出させた液圧式車両用ディスクブレーキに関する。

車両用液圧ディスクブレーキは、ディスクロータ側が開口した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圧液によってピストンをディスクロータ方向へ移動させ、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ることにより制動力を得ている。シリンダ孔の内周面には、ピストンの外周面に摺接してピストンを液密かつ移動可能に保持し、制動力解除後のピストンを所定量ロールバックさせて摩擦パッドとディスクロータとの間隙を自動調整する機能を有するピストンシールが設けられている。

また、このような車両用液圧ディスクブレーキでは、ディスクロータと摩擦パッドとの摺接によって発生した高温の制動熱が摩擦パッドを通してピストンに伝わり、キャリパボディ内のブレーキ液を高温化することがあるため、摩擦パッドとピストンとの間に断熱板を介装することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−３０２５７号公報

しかし、上述のように断熱板を設けるものでは、部品点数が増加して各部材の加工や組立に要するコストが増加したり、ピストンの重量が増加してピストンの摺動性が損なわれたり、ディスクブレーキ全体の重量増を招くことがあった。

そこで本発明は、極めて簡単な構造でピストンを自然冷却することができ、制動熱が摩擦パッドからピストンに伝わってもブレーキ液を高温化することを防止できる液圧式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。

上記目的を達成するため、本発明の液圧式車両用ディスクブレーキは、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、その摩擦パッド側を前記シリンダ孔から突出させた状態で内挿するとともに、前記シリンダ孔の内周面とピストンの外周面との間に、ピストンを液密かつ移動可能に保持するピストンシールを配置した液圧式車両用ディスクブレーキにおいて、前記シリンダ孔の開口面とシリンダ孔から突出した前記ピストンの先端面との間の寸法を、前記ピストンシールの開口側側面とシリンダ孔開口面との間の寸法よりも大きく設定したことを特徴としている。

また、前記ピストンシールの開口側側面とシリンダ孔開口面との間の寸法は、ピストン非作動時の前記ピストンシールが変形していない状態での寸法或いは、ピストン作動時の前記ピストンシールが変形した状態の寸法のいずれかであり、前記シリンダ孔の開口面とシリンダ孔から突出した前記ピストンの先端面との間の寸法は、前記摩擦パッドが新品状態での寸法を含むことを特徴としている。

前記ディスクブレーキは、前記キャリパボディが、キャリパボディ半体同士を前記ディスクロータの外側を跨ぐブリッジ部にて連結して形成され、前記ピストンが、前記ブリッジ部の両側にディスクロータを挟んで対向配置されるピストン対向型であってもよく、また、前記キャリパボディが、前記ブリッジ部の両側に連続して一体に形成されたモノコック構造であるとともに、前記ピストンがディスクロータを挟んで対向配置されるピストン対向型であってもよい。

本発明の液圧式車両用ディスクブレーキによれば、ピストンがシリンダ孔から大きく突出した状態になるので、走行風によってピストンを自然冷却することができる。したがって、断熱板等の部材を必要としないので、部材の加工や組立に要するコストを低減できる。さらに、シリンダ孔内へのピストンの挿入量が小さくなるので、特に、キャリパボディがブリッジ部の両側に連続して一体に形成されたピストン対向型モノコック構造のキャリパボディの場合、ピストンをシリンダ孔から大きく突出させることによってシリンダ孔の深さを従来より小さくできるので、ディスクロータを挟んで対向するキャリパボディ同士の距離が大きくなることによってシリンダ孔内の加工を容易に行うことができる。

図１及び図２は、本発明の液圧式車両用ディスクブレーキを、モノコック構造ラジアルマウント式ピストン対向型キャリパボディに適用した一形態例を示すもので、図１は図２のＩ−Ｉ断面図、図２はキャリパボディの正面図である。

この液圧式車両用ディスクブレーキ１は、図示しない車輪と一体に回転するディスクロータ２と、該ディスクロータ２の一側部で車体に固設されるピストン対向型のキャリパボディ３と、該キャリパボディ３の内部に、ディスクロータ２を挟んで対向配置される一対の摩擦パッド４，４とからなっている。

前記摩擦パッド４は、ディスクロータ２の側面に摺接するライニング４ａと、キャリパボディ３に保持される裏板４ｂとで形成されており、裏板４ｂには、ハンガーピン５を挿通する通孔４ｃが設けられている。この摩擦パッド４は、前記通孔４ｃにハンガーピン５を挿通し、裏板両端部をキャリパボディ３に設けられているトルク受け部（図示せず）に収容した状態でディスクロータ２を挟んでディスク軸方向へ移動可能に吊持され、ブリッジ部３ａに装着されたパッドスプリング６によってディスク中心方向に付勢された状態となっている。

キャリパボディ３は、ディスクロータ２の外周を跨ぐブリッジ部３ａの両端に、ディスクロータ２の両側部に配設される一対の作用部３ｂ，３ｂを一体形成したモノコックボディであり、一側部のディスク外周方向には、ユニオン孔３ｃとブリューダ孔３ｄとが設けられ、ディスク内周方向両端部には、一対の車体取付用ボス部３ｅが設けられている。各作用部３ｂ，３ｂには、有底のシリンダ孔３ｆ，３ｆが対向して２個ずつ設けられており、各シリンダ孔３ｆ内には、それぞれコップ状のピストン７がピストンシール８及びダストシール９を介して液密且つ移動可能に内挿され、該ピストン７の内挿により、シリンダ孔３ｆの底壁との間にそれぞれ液圧室１０が画成されている。

ピストンシール８は、シリンダ孔３ｆの中間部より開口部側に近い位置に周設されたピストンシール装着溝３ｇに嵌着され、ピストン７との間を締まり嵌めにて液密にシールするとともに、ピストン７がシリンダ孔３ｆをディスクロータ方向へ前進する制動時には、これに連れて弾性変形し、制動操作を解除した際には、その復元力によってピストン７を所定量ロールバックさせるようにしている。シリンダ孔３ｆの開口端にはダストシール装着溝３ｈが周設され、該ダストシール装着溝３ｈにダストシール９を嵌着してピストン７との間をダストシール９でシールすることにより、シリンダ孔３ｆとピストン７との間に埃や土砂が侵入するのを防止している。

作用部３ｂに設けられるシリンダ孔３ｆは、キャリパボディ３の鋳造成形時に、削り代を残したシリンダ孔用の鋳抜き孔としてそれぞれ一体成形され、キャリパボディ３の成形後に、シリンダ孔用の鋳抜き孔が切削加工装置にてシリンダ孔３ｆとして所定寸法に切削される。また、ピストンシール装着溝３ｇ及びダストシール装着溝３ｈは、シリンダ孔３ｆ内に切削加工具を挿入して所定寸法に切削される。ピストン７は、ピストンシール装着溝３ｇ及びダストシール装着溝３ｈにピストンシール８及びダストシール９をそれぞれ嵌着した後、シリンダ孔３ｆ内に挿入される。

ピストン７は、摩擦パッド４側を前記シリンダ孔３ｆから突出させた状態でシリンダ孔３ｆ内にそれぞれ挿入されている。このピストン７の突出量は、前記シリンダ孔３ｆの開口面３ｉとシリンダ孔３ｆから突出したピストン７の摩擦パッド側の先端面７ａとの間の寸法Ｄ１を、前記ピストンシール８の開口側側面８ａとシリンダ孔３ｆの開口面３ｉとの間の寸法Ｄ２よりも大きく設定している。また、ピストンシール８の底壁側側面８ｂとピストン７のシリンダ孔底壁側の後端面７ｂとの間の寸法Ｄ３は、摩擦パッド４のライニング４ａが使用限界まで摩耗した状態での制動作動時のピストン７の外周面がピストンシール８に確実に摺接して保持された状態になるように設定されている。なお、ピストンシール８の開口側側面８ａとシリンダ孔３ｆの開口面３ｉとの間の寸法Ｄ２は、ピストン非作動時のピストンシール８が変形していない状態での寸法或いは、ピストン作動時のピストンシール８が変形した状態の寸法のどちらでも良い。

このように、ピストン７の摩擦パッド４側をシリンダ孔３ｆから大きく突出させることにより、走行風等の外気でピストン７を自然冷却することができ、ディスクロータ２と摩擦パッド４との摺接によって発生した高温の制動熱が摩擦パッド４を通してピストン７に伝わっても、ピストン７が高温状態になることがなく、したがって、キャリパボディ内のブレーキ液を高温化することもなくなる。また、断熱板等の部材を追加する必要がないので、部材の加工や組立に要するコストを低減できる。

さらに、断熱板等の部材の追加によってピストン７の重量が増加することもないので、ピストン７の摺動性を損なうこともない。特に、ディスクロータ２の外側を跨ぐブリッジ部３ａの両側にディスクロータ２を挟んでキャリパボディを対向配置したピストン対向型キャリパボディの場合は、ピストン７の数が２個以上（本形態例では４個）になるので、部材の加工や組立に要するコストをより低減することができる。

これに加えて、一対のキャリパボディをブリッジ部の両側に連続して一体に形成したモノコック構造のピストン対向型キャリパボディでは、ピストン７の摩擦パッド４側をシリンダ孔３ｆから大きく突出させることにより、相対的にシリンダ孔３ｆ内へのピストン挿入量を小さくでき、特に、前述のピストンシール８の底壁側側面８Ｂとピストン７のシリンダ孔底壁側の後端面７ｂとの間の寸法Ｄ３を、ライニング４ａの使用限界を考慮した最小寸法に設定することにより、シリンダ孔３ｆの深さを従来より小さくできるので、ディスクロータを挟んで対向するキャリパボディ同士の距離、すなわち、シリンダ孔３ｆの開口面３ｉ同士の間隔を広くすることができる。これにより、キャリパボディ３の成形後にシリンダ孔３ｆを切削加工するための切削加工装置や、ピストンシール装着溝３ｇ及びダストシール装着溝３ｈの切削加工を行う切削加工具の挿入を容易に行うことができ、また、切削加工装置や切削加工具を従来より大きく形成して加工能力を向上させることも可能となり、生産性の向上が図れる。

なお、本形態例では、本発明をモノコック構造ラジアルマウント式ピストン対向型キャリパボディに適用した例を挙げて説明したが、別々に形成したキャリパボディをブリッジ部で連結して一体化したピストン対向型キャリパボディにも適用可能であり、作用部と反作用部とをブリッジ部で連結したピンスライド型キャリパボディにも適用可能である。

図１は図２のＩ−Ｉ断面図である。 本発明の一形態例を示すキャリパボディの正面図である。

符号の説明

１…液圧式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…ブリッジ部、３ｂ…作用部、３ｃ…ユニオン孔、３ｄ…ブリューダ孔、３ｅ…車体取付用ボス部、３ｆ…シリンダ孔、３ｇ…ピストン装着溝、３ｈ…ダストシール装着溝、３ｉ…開口部、４…摩擦パッド、４ａ…ライニング、４ｂ…裏板、４ｃ…通孔、５…ハンガーピン、６…パッドスプリング、７…ピストン、７ａ…先端面、７ｂ…後端面、８…ピストンシール、８ａ…開口側側面、８ｂ…底壁側側面、９…ダストシール、１０…液圧室、Ｄ１…シリンダ孔の開口面とピストンの先端面との間の寸法、Ｄ２…ピストンシールの開口側側面とシリンダ孔の開口面との間の寸法、Ｄ３…ピストンシールの底壁側側面とピストンの後端面との間の寸法

Claims (6)

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、その摩擦パッド側を前記シリンダ孔から突出させた状態で内挿するとともに、前記シリンダ孔の内周面とピストンの外周面との間に、ピストンを液密かつ移動可能に保持するピストンシールを配置した液圧式車両用ディスクブレーキにおいて、前記シリンダ孔の開口面とシリンダ孔から突出した前記ピストンの先端面との間の寸法を、前記ピストンシールの開口側側面とシリンダ孔開口面との間の寸法よりも大きく設定したことを特徴とする液圧式車両用ディスクブレーキ。
2. 前記ピストンシールの開口側側面とシリンダ孔開口面との間の寸法は、ピストン非作動時の前記ピストンシールが変形していない状態での寸法であることを特徴とする請求項１記載の液圧式車両用ディスクブレーキ。
3. 前記ピストンシールの開口側側面とシリンダ孔開口面との間の寸法は、ピストン作動時の前記ピストンシールが変形した状態の寸法であることを特徴とする請求項１記載の液圧式車両用ディスクブレーキ。
4. 前記シリンダ孔の開口面とシリンダ孔から突出した前記ピストンの先端面との間の寸法は、前記摩擦パッドが新品状態での寸法を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の液圧式車両用ディスクブレーキ。
5. 前記ディスクブレーキは、前記キャリパボディが、キャリパボディ半体同士を前記ディスクロータの外側を跨ぐブリッジ部にて連結して形成され、前記ピストンが、前記ブリッジ部の両側にディスクロータを挟んで対向配置されるピストン対向型であることを特徴とする請求項１記載の液圧式車両用ディスクブレーキ。
6. 前記ディスクブレーキは、前記キャリパボディが、前記ブリッジ部の両側に連続して一体に形成されたモノコック構造であるとともに、前記ピストンがディスクロータを挟んで対向配置されるピストン対向型であることを特徴とする請求項１記載の液圧式車両用ディスクブレーキ。

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