JP2009008105A - Disk brake for vehicle - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a vehicle disc brake, and more particularly to a structure of a backup ring that urges a piston seal fitted in a piston seal mounting groove provided on an inner peripheral surface of a cylinder hole in a non-braking position direction.
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。)。
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。 However, since the inner diameter of the backup ring as described above is formed substantially the same as the outer diameter of the piston, when the piston moves in the cylinder hole, the inner peripheral surface of the backup ring slides on the piston. There was a risk of sliding resistance.
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。 Therefore, the present invention includes a backup ring that urges the piston seal toward the non-braking position without hindering movement of the piston in the cylinder hole and reliably prevents the piston seal from being bitten. The object is to provide a disc brake for a vehicle.
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、前記バックアップリングは、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ている。また、このバックアップリングとしては、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する円錐状のリング体で形成されるものや、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たもの、或いは、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たものが好適である。 To achieve the above object, according to the present invention, a piston that pushes a friction pad toward a side surface of a disk rotor is inserted into a cylinder hole formed in a caliper body, and a piston seal is attached to the inner peripheral surface of the cylinder hole. A piston seal is installed in the piston seal mounting groove, and the piston seal is liquid-tightly supported in the cylinder hole, and the piston rotor side surface of the piston seal and the disk rotor side surface of the piston seal mounting groove In the vehicle disc brake provided with a backup ring that biases the piston seal toward the non-braking position between the two, the backup ring is formed of a ring body that is elastically deformed as the piston moves in the cylinder hole. In the state before the elastic deformation, the inner diameter is larger than the outer diameter of the piston, and after the elastic deformation The state is characterized by to roll back the piston by the inner diameter is equal to the outer diameter of the piston. In addition, the backup ring is formed of a conical ring body whose outer periphery is in contact with the outer periphery of the piston seal mounting groove on the disk rotor side and whose inner periphery is in contact with the inner periphery of the disk seal side surface of the piston seal. It is preferable that the inner peripheral side is provided with an elastic bending portion that is curved in an arc shape toward the piston seal side, or the backup ring is provided with an elastic inclined portion that is bent toward the piston seal side on the inner peripheral side. .
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。 By forming the present invention as described above, when a predetermined hydraulic pressure is applied to the piston during braking, the inner peripheral portion of the piston seal is dragged to the outer peripheral surface of the piston as the piston moves. Even if it is deformed, the backup ring hardly elastically deforms, and since the inner peripheral surface of the backup ring does not slide on the outer peripheral surface of the piston, the backup ring does not hinder the movement of the piston. .
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。 Further, when a high hydraulic pressure higher than a predetermined hydraulic pressure is applied to the piston, the backup ring is deformed by the piston seal, and the disk rotor side surface of the piston seal, the elastically deformed backup ring, and the piston seal mounting groove The disk rotor side surface is in contact with the disk rotor, and the inner peripheral surface of the backup ring and the outer peripheral surface of the piston are in contact with each other. As a result, the piston seal is not eroded, and the hydraulic pressure is reduced and the backup ring is restored to its original shape. Therefore, the piston seal can be returned to the non-braking position and the piston can be rolled back.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part of a vehicle disc brake in a non-braking state, and FIG. 2 is a vehicle disc in which a piston is subjected to high hydraulic pressure. FIG. 3 is a cross-sectional view of a vehicle disc brake.
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。
The
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。
The pair of friction pads 5 arranged opposite to both sides of the disk rotor 2 are formed by a
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。
The
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。
On the inner peripheral surface of the
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。
The
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。
The
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。
When hydraulic fluid that has been boosted into the
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
From this state, the inner
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。
Further, when a high hydraulic pressure higher than a predetermined hydraulic pressure is applied to the piston 7, the
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。 FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a non-braking vehicle disc brake showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a main part of a non-braking vehicle disc brake showing a third embodiment of the present invention. In the enlarged cross-sectional view, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
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。
In the second embodiment shown in FIG. 4, the
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。
In the third embodiment shown in FIG. 5, the
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the shape of the piston seal mounting groove and the piston seal is arbitrary, and is not limited to the pin slide type disc brake, but may be applied to a piston facing type disc brake. it can.
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
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