JP2010065786A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスクブレーキ装置において、ピストンを適正に戻してパッドの引きずり現象の発生を抑制可能とする。
【解決手段】キャリパ１４のシリンダ部２１にピストン１５を移動自在に支持し、シリンダ部２１とピストン１５との間に作動液を供給してピストン１５を前進可能とする液圧室２９を設け、このピストン１５が前進して摩擦パッド１２，１３をディスクロータ１１に押付可能とすると共に加圧時に作動液量を吸収し、除圧時にピストン１５を初期位置に引き戻すシール機構（ピストン戻し機構）２８を設け、液圧室２９の加圧時に作動液の受圧面積をシール機構２８が作動液を吸収可能な吸収面積より小さく設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車輪と一体に回転するディスクロータを摩擦パッドにより挟持することで、その摩擦抵抗によりディスクロータを介して車輪に制動力を作用させるディスクブレーキ装置に関する。

一般的なキャリパ浮動型のディスクブレーキ装置は、キャリパが、マウンティングブラケットに、車輪の回転軸線方向に移動可能に支持されている。この場合、キャリパに一対のスライドピンが設けられる一方、マウンティングブラケットに一対のスライドピンが嵌合される一対の嵌合孔が設けられ、スライドピンが嵌合孔に摺動自在に嵌合することで、キャリパの移動が許容される。このキャリパは、ディスクロータを跨ぐようなＵ字形状をなし、一方側にインナパッド（摩擦パッド）が移動自在に支持され、他方側にアウタパッド（摩擦パッド）が固定されている。また、ディスクロータは、一方側にインナパッドをディスクロータに押圧するピストンを有するアクチュエータが設けられている。

従って、ドライバがブレーキペダルを踏み込むと、その踏力によりアクチュエータが作動し、ピストンが前進してインナパッドをディスクロータに押圧すると共に、ピストンが前進する反力によりキャリパが移動してアウタパッドをディスクロータに押圧する。そのため、一対のパッドによりディスクロータが挟持されることで、ディスクロータを介して車輪に制動力を作用させることができる。

ところで、上述したディスクブレーキ装置にて、キャリパのシリンダ孔には、ピストンが移動自在に支持されると共に、ピストンシールにより液密に保持されており、制動時に、シリンダ孔の液圧室へ作動液が供給されると、ピストンがピストンシールを変形させながら前進し、液圧室からの液圧解除時には、変形したピストンシールの復元力によりピストンが液圧室側へ後退するように構成されている。ところが、乗員によりブレーキペダル踏力が過大であるとき、ピストンがディスクロータ側へ所定以上に押し込まれ、ピストンとピストンシールとの間で相対移動が発生し、ピストンシールの復元力によりピストンを十分に後退させることができず、パッドがディスクロータに接触し続ける、所謂、引きずりが発生してしまう。すると、パッドが回転するディスクロータに弾かれてピストンを押し返す、所謂、ノックバックを生じることがある。

このような問題を解決するものとして、例えば、下記特許文献１、２に記載されたものがある。

特許文献１に記載されたディスクブレーキ装置では、シリンダの内孔に環状のリング取付溝を形成すると共に、このリング取付溝のパッド側の開口縁にパッド側に面取り部を形成し、また、ピストンとシリンダ間をシールすると共に制動後の除圧時にピストンを戻すリトラクションリングをリング取付溝に組付けて構成し、リング取付溝のパッド側端壁に向けて開口する環状凹所をシリンダに形成すると共に、この環状凹所内に圧縮性材料からなりリトラクションリングの環状凹所内への進入変形を許容する変形許容リングを組付けている。従って、液圧の上昇に応じて増大するパッド及びシリンダの撓み量がリトラクションリングによるピストンのリトラクト量より大きくなる液圧を高い値に設定できるので、従来に比して高い液圧となる使用領域まで引きずりを低減することができる。

また、特許文献２に記載されたディスクブレーキキャリパでは、キャリパ本体に形成された大径孔部に、リテーナによりピストンの外周面に摩擦係合するピストンシールを設けると共に、リテーナをピストンの後退方向に付勢する皿ばねを設けている。従って、ブレーキ液圧が低い場合には、皿ばねの予荷重によりリテーナの前進が阻止され、ピストンの前進によりピストンシールが面取部内へ弾性変形させられ、ブレーキ解除時、シールの復元力によりピストンがリトラクトされる一方、ブレーキパッド摩耗時には、シールが許容限度まで弾性変形させられた後にピストンのすべりによる前進が許容され、クリアランスを補正することができる。また、ブレーキ液圧が高い場合には、リテーナ及びシールが皿ばねの予荷重に打ち勝って前進するため、ピストンとの間にすべりが生じず、ピストンを確実にリトラクトし、パッドの引きずり現象の発生を防止することができる。

特開平０７−２５３１２８号公報 特開平０５−０６５９２９号公報

ところで、パッドの引きずり現象の発生を防止する一方で、ブレーキの作動時に、初期の作動液の増量に応じた制動感の悪化がある。即ち、ピストンが前進するとき、パットとディスクロータとの隙間による作動液の消費とは別に、シールの圧縮による作動液の消費があり、このシールの圧縮による作動液の消費が大きいと、制動感が悪化するものと考えられる。

上述した特許文献１のディスクブレーキ装置にあっては、加圧時には、作動液がピストン及びリトラクションリングの全体に対して作用することから、受圧面積が大きくなってリトラクションリングの圧縮により作動液の消費が大きくなってしまう。また、特許文献２のディスクブレーキキャリパにあっては、加圧時に、作動液がピストンとピストンシールとリテーナに対して作用することから、受圧面積が大きくなってピストンシールの圧縮とリテーナの厚さにより作動液の消費が大きくなってしまう。

本発明は、このような問題を解決するものであって、ピストンを適正に戻してパッドの引きずり現象の発生を抑制可能とすると共に作動液の消費量の増加による制動フィーリングの向上を図るディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決してその目的を達成するために、本発明のディスクブレーキ装置は、回転軸心回りに回転するディスクロータと、該ディスクロータの摩擦面に対向する摩擦パッドと、該摩擦パッドを前記ディスクロータの摩擦面に接近離間可能に支持するシリンダと、該シリンダに支持されて前進することで前記摩擦パッドを前記ディスクロータに押付可能なピストンと、前記シリンダと前記ピストンとの間に区画されて作動液を供給して前記ピストンを前進可能な液圧室と、前記シリンダと前記ピストンとの間に設けられて前記液圧室の加圧時に作動液量を吸収して除圧時に前記ピストンを戻すピストン戻し機構と、を備え、前記液圧室の加圧時に、作動液の受圧面積は、前記ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積より小さく設定される、ことを特徴とするものである。

本発明によるディスクブレーキ装置では、前記シリンダと前記ピストンの間に該ピストンと同方向に前進可能な可動子が設けられ、前記ピストンと前記可動子との間に該可動子を前記ピストンに追従させる追従部材が設けられることを特徴としている。

本発明によるディスクブレーキ装置では、前記追従部材は、前記可動子または前記ピストンに設けられる弾性部材を有し、前記可動子と前記ピストンに対して所定の押圧力が設定されることを特徴としている。

本発明によるディスクブレーキ装置では、前記可動子は、後端部に小径となる段付部が設けられ、該段付部に前記液圧室に対する受圧面が形成されることを特徴としている。

本発明によるディスクブレーキ装置では、前記段付部は、前記ピストンにおける前記液圧室に対する受圧面に対して該液圧室側に設けられることを特徴としている。

本発明によるディスクブレーキ装置では、前記ピストン戻し機構は、前記シリンダと前記可動子との間に設けられる弾性部材を有することを特徴としている。

本発明によるディスクブレーキ装置では、前記可動子と前記ピストンとの間に前記液圧室をシールする第１シールが設けられると共に、前記シリンダと前記可動子との間に前記液圧室をシールする第２シールが設けられることを特徴としている。

本発明のディスクブレーキ装置によれば、摩擦パッドをディスクロータの摩擦面に接近離間可能に支持するシリンダと、前進することで摩擦パッドをディスクロータに押付可能なピストンと、シリンダとピストンとの間に区画されて作動液を供給してピストンを前進可能な液圧室と、液圧室の加圧時に作動液量を吸収して除圧時にピストンを戻すピストン戻し機構とを設け、液圧室の加圧時に作動液の受圧面積をピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積より小さく設定している。従って、液圧室が加圧されてピストンが前進するとき、作動液の受圧面積がピストン戻し機構により作動液が吸収可能な吸収面積より小さいため、作動液の消費量が低減されて制動フィーリングを向上することができると共に、ピストン戻し機構によりピストンの戻り量を適正に確保してパッドの引きずり現象の発生を抑制することができる。

以下に、本発明に係るディスクブレーキ装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは、実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本発明の実施例１に係るディスクブレーキ装置におけるピストン戻し機構を表す断面図、図２は、実施例１のピストン戻し機構の作動を表す断面図、図３は、ピストン液圧に対するピストンストローク量を表すグラフ、図４は、実施例１のディスクブレーキ装置を表す断面図である。

実施例１のディスクブレーキ装置は、図示しないが、車両に回転可能に支持された車輪に制動力を付与する装置であって、この車輪と一体的に回転自在に設けられたディスクロータと、車体側に車輪と相対回転不能に設けられてディスクロータを挟持することで、摩擦抵抗力を付与する一対の摩擦パッドと、この摩擦パッドをディスクロータに押し付けるピストンを有するアクチュエータとを有している。

即ち、このディスクブレーキ装置は、図４に示すように、車輪（図示略）と一体的となって車軸の回転軸心回りに回転するディスクロータ１１と、このディスクロータ１１の両側の摩擦面に対向する一対の摩擦パッド１２，１３と、この一対の摩擦パッド１２，１３をディスクロータ１１の摩擦面に接近離間可能に支持するキャリパ１４と、一対の摩擦パッド１２，１３をピストン１５によりディスクロータ１１に押付可能なシリンダ機構（アクチュエータ）１６とから構成されている。

具体的に説明すると、キャリパ１４は、ディスクロータ１１を跨いだＵ字形状をなし、ピストン１５を前後に移動可能とするシリンダ機構１６が搭載されている。このキャリパ１４は、シリンダ機構１６が設けられるシリンダ部２１と、このシリンダ部２１とディスクロータ１１を挟んで対向する位置に配置されるリアクション部２２と、シリンダ部２１とリアクション部２２とを連結する連結部２３とから構成されている。

このキャリパ１４は、車体側に固定された図示しないマウンティングブラケットによりディスクロータ１１の回転軸線方向、つまり、回転方向に直交する方向に沿って移動自在に支持されている。

ディスクロータ１１の両側の摩擦面に対向して配置される一対の摩擦パッド１２，１３は、キャリパ１４におけるシリンダ部２１側に配置されるインナパッド１２と、リアクション部２２側に配置されるアウタパッド１３である。このインナパッド１２及びアウタパッド１３は、摩擦材２４，２５の基端部が裏金２６，２７に固定されて構成されている。そして、このインナパッド１２及びアウタパッド１３は、マウンティングブラケットによりディスクロータ１１の回転軸線方向に沿って移動自在に支持されている。

また、シリンダ機構１６は、シリンダ部２１にピストン１５が移動自在に支持されると共に、シリンダ部２１の内面にピストン１５の外面に対してシール可能なシール機構２８が装着されることで構成されている。そして、シリンダ部２１とピストン１５とシール機構２８により液圧室（液圧室）２９が区画され、ピストン１５の先端部がインナパッド１２の裏金２６に対向している。

従って、シリンダ機構１６の液圧室２９に作動液を供給して加圧すると、ピストン１５が矢印Ａ方向に前進し、このピストン１５の前面がインナパッド１２の裏金２６を押圧し、このインナパッド１２の前面をディスクロータ１１の摩擦面に接近させることができる。また、このとき、キャリパ１４は、ピストン１５が前進するその移動反力によりこのピストン１５とは逆方向、つまり、矢印Ｂ方向に前進し、アウタパッド１３の押圧面をディスクロータ１１の摩擦面に接近させることができる。

そして、インナパッド１２及びアウタパッド１３がディスクロータ１１の各摩擦面に押し付けられると、このインナパッド１２及びアウタパッド１３と、回転するディスクロータ１１との間で摩擦抵抗力が発生し、このディスクロータ１１に制動力を付与することができる。

この場合、シリンダ部２１に装着されたシール機構２８における後述するシール部材がピストン１５に密着しており、ピストン１５の加圧時に、このピストン１５がシール部材に追従して前進する。そして、ピストン１５の除圧時には、ピストン１５が所定の位置に戻される。そして、ピストン１５が後退することで、インナパッド１２がディスクロータ１１から離間し、キャリパ１４はピストン１５が後退するその移動反力により後退し、アウタパッド１３がディスクロータ１１から離間する。

実施例１のディスクブレーキ装置にて、上述したように、シール機構２８は、液圧室２９の加圧時に作動液量を吸収する一方、除圧時にピストン１５を引き戻すピストン戻し機構として機能する。そして、液圧室２９の加圧時に、作動液の受圧面積は、ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積より小さく設定されている。

実施例１のシール機構２８は、後述するが、シリンダ部２１とピストン１５の間に介装されてピストン１５と同方向に前進可能な可動子と、ピストン１５と可動子との間に弾装されて可動子をピストン１５に追従させる追従部材と、ピストン１５の加圧により可動子を介して圧縮変形可能な弾性部材とを有している。この場合、追従部材がシール部材として機能する。

即ち、図１及び図４に示すように、キャリパ１４のシリンダ部（シリンダ）２１は、支持孔１４ａが形成されており、この支持孔１４ａには、ピストン１５の外周面１５ａが所定空間をもって移動自在に支持されている。そして、このシリンダ部２１の支持孔１４ａとピストン１５の外周面１５ａとの間、つまり、この所定空間には、可動子３１が挿入されている。この可動子３１は、円筒形状をなし、内周面３１ａがピストン１５の外周面１５ａに対向して所定隙間が形成される一方、外周面３１ｂがシリンダ部２１の支持孔１４ａの内面と対向し、所定隙間が形成されている。

可動子３１は、内周面３１ａにリング形状をなす収容溝３２が形成され、この収容溝３２に追従部材として機能する第１シール部材３３が装着されている。また、可動子３１は、ピストン１５の後退側の端部に外周側に切欠部が形成されることで段付部３１ｃが形成されている。一方、シリンダ部２１は、支持孔１４ａに連続してピストン１５の後退側の端部に縮径する段付部１４ｂが形成されている。そして、可動子３１の段付部３１ｃがシリンダ部２１の段付部１４ｂに嵌合している。シリンダ部２１は、段付部１４ｂの内周面に収納溝３４が形成され、この収納溝３４に第２シール部材３５が収納されている。

この場合、第１シール部材３３は、リング形状をなすと共に矩形断面形状をなす一方、第２シール部材３５は、リング形状をなすと共に円形断面形状（所謂、Ｏリング）をなしている。そして、第１シール部材３３は、第２シール部材３５よりも高い弾性力を有している。即ち、第１シール部材３３は、外周側となる基端部が収容溝３２に嵌合して取付けられる一方、内周側となる先端部がピストン１５に押圧支持されている。この場合、第１シール部材３３は、可動子３１とピストン１５との間に介装された状態で、ピストン１５に対して予め設定された所定の押圧力、つまり、可動子３１とシリンダ部２１との間に介装された第２シール部材３５の緊迫力より大きな緊迫力が設定される。また、ピストン１５と可動子３１が相対移動したときに、第１シール部材３３は、可動子３１と一体に移動し、弾性変形による復元力が作用しないように設定されている。

また、シリンダ部２１とピストン１５に対して液圧室２９が設定されている。そして、第１シール部材３３は、可動子３１の収納溝３２に収納された状態で、ピストン１５の外周面１５ａに押圧しており、可動子３１とピストン１５との間に所定の緊迫力を設定している。一方、第２シール部材３５は、シリンダ部２１の収納溝３４に収納された状態で、可動子３１における段付部３１ｃの外周面に押圧しており、可動子３１とシリンダ部２１との間に所定の緊迫力を設定している。そのため、第１シール部材３３が可動子３１とピストン１５との間の空間に配置され、第２シール部材３５が可動子３１とシリンダ部２１との間の空間に配置されることで、液圧室２９からの作動液の漏洩を防止している。

可動子３１におけるピストン１５の前進側の端部には、外周部に位置して収納溝３６が形成されている。一方、シリンダ部２１における支持孔１４ａには、可動子３１と摩擦パッド１２（裏金２６）との間に位置してリング形状をなすストッパ３７が固定されている。そして、可動子３１の収納溝３６とストッパ３７（シリンダ部２１）との間に位置して、弾性部材３８が配置されている。この弾性部材３８は、リング形状をなすゴム部材であり、可動子３１の前面に密着すると共にストッパ３７に密着している。

可動子３１は、弾性部材３８の弾性力によりピストン１５の後退方向に付勢されており、液圧室２９への非加圧時には、可動子３１の後面がシリンダ部２１における段付部１４ｂに当接した位置に位置決めされている。そして、液圧室２９への初期加圧時には、ピストン１５と共に可動子３１が一体に前進し、弾性部材３８を圧縮する。

本実施例では、上述したように、シール機構２８は、シール機能のほかにリトラクト機能（液量吸収機能）を有し、それぞれ個別に設けられている。即ち、第１、第２シール部材３３，３５がシール機能を発揮し、弾性部材３８がリトラクト機能（液量吸収機能）を発揮する。

また、本実施例では、液圧室２９の加圧時に、作動液の受圧面積Ｘは、ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積Ｙより小さく設定されている。即ち、液圧室２９に作動液が供給されて加圧されるとき、この液圧はピストン１５の後面と可動子３１における段付部３１ｃの後面に作用することから、ピストン１５の後面に可動子３１における段付部３１ｃの後面を加えた面積が、作動液の受圧面積Ｘとなる。また、このとき、ピストン１５に追従して可動子３１が前進することで弾性部材３８を圧縮して作動液の液量が吸収されることから、ピストン１５の後面に可動子３１全体の後面を加えた面積が、ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積Ｙとなる。実際には、作動液の受圧面積Ｘと作動液を吸収可能な吸収面積Ｙとの間で、ピストン１５の後面の面積が一致することから、可動子３１における段付部３１ｃの面積が作動液の受圧面積Ｘとなり、可動子３１全体の面積が作動液を吸収可能な吸収面積Ｙとなる。

従って、図１に示す状態から、液圧室２９に作動液が供給されて加圧されると、ピストン１５及び可動子３１が加圧される。この場合、ピストン１５の起動荷重が可動子３１の起動荷重よりも大きく設定され、弾性部材３８がピストン１５に追従するように弾性変形することから、ピストン１５が矢印Ａ方向に前進すると、第１シール部材３３を介して可動子３１が前進し、ピストン１５の先端部が摩擦パッド１２に当接する。また、作動液の受圧面積Ｘは、ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積Ｙより小さく設定されていることから、作動液の吸収量が低減され、制動操作ストロークに応じたピストンストロークが確保される。

この極低圧加圧時に、ピストン１５と第１シール部材３３との接触部（シール部）は、両者が相対移動しない緊迫力と低弾性部材３７のばね定数に設定されていることから、図２に示すように、ピストン１５に対して可動子３１が追従するように一体に前進する。すると、ピストン１５と共に可動子３１が前進することで、弾性部材３８が圧縮変形され、この弾性部材３８の変形量がピストン１５の戻し量となる。

そして、液圧室２９から作動液が排出されて除圧されると、圧縮変形した弾性部材３８の復元力により、可動子３１が後退し、第１シール部材３３を介してピストン１５が一体となって後退する。この場合、可動子３１は、可動子３１は、ピストン１５と一体に移動することで、ピストン１５が所定の位置（図１に示す位置）に適正に戻される。

一方、液圧入力が高圧であると、図２に示す状態から、ピストン１５が更に前進する。すると、このピストン１５に第１シール部材３３が所定の緊迫力をもって密着し、且つ、ピストン１５の前進に追従するように高弾性部剤３８が変形することから、ピストン１５に対して可動子３１が一体に前進する。すると、ピストン１５と共に可動子３１が前進することで、弾性部材３８を圧縮変形した状態のままで更に圧縮変形し、この弾性部材３８の変形量がピストン１５の戻し量となる。

そして、液圧室２９から作動液が排出されて除圧されると、弾性変形した弾性部材３８の復元力により可動子３１が後退する。つまり、弾性変形した弾性部材３８の復元力により、可動子３１が後退し、第１シール部材３３を介してピストン１５が一体となって後退し、このピストン１５が所定の位置（図１に示す位置）に適正に戻される。

また、加圧力が過大であったり、摩擦パッド１２の摩耗量が大きいときには、ピストン１５が必要以上に前進する。すると、このピストン１５と第１シール部材３３とがずれて相対移動する。しかし、本実施例では、ピストン１５の当接時に所定量だけ作動し、圧力発生時にピストン１５と追従するように作動することから、液圧室２９から作動液が排出されて除圧されると、圧縮変形した弾性部材３８の復元力により、可動子３１及び第１シール部材３３を介してピストン１５が後退する。そのため、ピストン１５は、液圧領域の全域で、圧力に依存した規定の戻り量を確保することが可能となり、摩擦パッド１２の引きずり現象の発生を抑制し、且つ、安定した制動フィーリングが得られる。

ここで、ブレーキ液圧に対するピストンのストローク量について説明する。図３に示すように、ブレーキ液圧の増加に伴ってピストン１５の前進量（図３の実線）が増加するとき、従来のディスクブレーキ装置にて、シールリトラクトによるピストン１５の戻し量（図３の点線）は、初期時に増加して前進量（図３の実線）を上回るものの、ピストンシールとピストン１５との相対移動が発生することから、その後のシールリトラクトは増加せずに、ピストン１５の前進量（図３の実線）を下回ってしまう。一方、本実施例のディスクブレーキ装置では、シール機構２８によるピストン１５の戻し量（図３の一点鎖線）は、初期時から継続して増加し、全領域で前進量（図３の実線）を上回るものとなる。

このように実施例１のディスクブレーキ装置にあっては、キャリパ１４のシリンダ部２１にピストン１５を移動自在に支持し、シリンダ部２１とピストン１５との間に作動液を供給してピストン１５を前進可能とする液圧室２９を設け、このピストン１５が前進して摩擦パッド１２，１３をディスクロータ１１に押付可能とすると共に加圧時に作動液量を吸収し、除圧時にピストン１５を初期位置に引き戻すシール機構（ピストン戻し機構）２８を設け、液圧室２９の加圧時に作動液の受圧面積をシール機構２８が作動液を吸収可能な吸収面積より小さく設定している。

従って、液圧室２９が加圧されてピストン１５が前進するとき、作動液の受圧面積がシール機構２８により作動液が吸収可能な吸収面積より小さいため、作動液の消費量が低減されて制動フィーリングを向上することができると共に、シール機構２８によりピストン１５の戻り量を適正に確保してパッドの引きずり現象の発生を抑制することができる。

また、実施例１のディスクブレーキ装置では、シール機構２８として、シリンダ部２１とピストン１５の間に介装されてピストン１５と同方向に前進可能な可動子３１と、ピストン１５と可動子３１との間に弾装されて可動子３１をピストン１５に追従させる第１シール部材（追従部材）３３と、ピストン１５の初期加圧により可動子３１を介して圧縮変形可能な弾性部材３８とを設けている。

従って、ピストン１５が前進すると、第１シール部材３３を介して可動子３１が弾性部材３８を圧縮変形しながら前進することで、ほぼ全域でピストン１５と可動子３１とを追従させることとなり、弾性部材３８の圧縮変形量をピストン１５の戻し量として確保することで、ピストン１５の戻り量を安定して確保して摩擦パッド１２，１３の引きずり現象の発生を抑制することができる。

また、実施例１のディスクブレーキ装置では、可動子３１に第１シール部材３３を設け、この第１シール部材３３にピストン１５に対して予め設定された所定の押圧力を設定している。従って、第１シール部材３３により、ピストン１５に前進に追従するように可動子３１を適正に前進させることができ、ピストン１５と可動子３１の相対移動を抑制してピストン１５の戻り量を適正に確保することができる。

また、実施例１のディスクブレーキ装置では、シール機構２８にて、液圧室２９のシール機能と、ピストン１５のリトラクト機能とを独立して設けている。即ち、シリンダ部２１とピストン１５との間にピストン１５と可動子３１を前進させるための液圧室２９を設け、可動子３１とピストン１５との間に第１シール部材３３を設けると共に、シリンダ部２１と可動子３１との間に第２シール部材３５を設けている。また、シリンダ部２１と可動子３１との間に弾性部材３８を配置している。従って、専用のシール部材３３，３５により液圧室２９が液封されて作動液の漏洩を確実に防止することができると共に、弾性部材３８によりピストン１５の戻り量を安定して確保することができる。

また、実施例１のディスクブレーキ装置では、可動子３１の後端部に小径となる段付部３１ｃを設け、この段付部３１ｃに液圧室２９に対する受圧面を形成している。従って、簡単な構成で、液圧室２９の加圧時に作動液の受圧面積をシール機構２８が作動液を吸収可能な吸収面積より小さく設定することができ、低コスト化を可能とすることができる。

図５は、本発明の実施例２に係るディスクブレーキ装置におけるピストン戻し機構を表す断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例２のディスクブレーキ装置にて、図５に示すように、シール機構４０は、液圧室２９の加圧時に作動液量を吸収する一方、除圧時にピストン１５を引き戻すピストン戻し機構として機能する。そして、液圧室２９の加圧時に、作動液の受圧面積は、ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積より小さく設定されている。

ピストン１５は、後退方向側の端部に外周面１５ａより大径となる段付部１５ｂが形成され、この段付部１５ｂの外周面に収容溝４１が形成され、この収容溝４１に第１シール部材（追従部材）４２が装着されている。また、可動子３１は、段付部３１ｃがシリンダ部２１の段付部１４ｂに嵌合し、段付部１４ｂの内周面に収納溝３４が形成され、この収納溝３４に第２シール部材３５が収納されている。この場合、第１シール部材４２は、第２シール部材３５よりも高い弾性力を有し、外周部が可動子３１に押圧支持されており、可動子３１とピストン１５との間に介装された状態で、可動子３１に対して予め設定された所定の押圧力、つまり、可動子３１とシリンダ部２１との間に介装された第２シール部材３４の緊迫力より大きな緊迫力が設定される。

可動子３１の後端部とシリンダ部２１の段付部１４ｂとの間に空間部４３が区画され、この空間部４３に弾性部材４４が配置されている。また、シリンダ部２１における支持孔１４ａには、可動子３１と摩擦パッド１２との間に位置してリング形状をなすストッパ４５が固定されている。可動子３１は、ピストン１５の前進側の端部に外周側に切欠部が形成されることで段付部３１ｄが形成され、この段付部３１ｄの外周面がストッパ４５の内周面に嵌合することで、シリンダ部２１と可動子３１とストッパ４５により空間部４６が区画される。そして、この空間部４６に弾性部材４７が配置されている。各弾性部材４４，４７は、ゴム製のＯリングであって、空間部４３，４６内に密閉されることで、弾性変形特性が低弾性部材及び高弾性部材を合わせた機能となる。

即ち、この弾性部材４４，４７は、可動子３１の各空間部４３，４６に収納された状態で、シリンダ部２１に押圧しており、可動子３１とシリンダ部２１との間に所定の緊迫力を設定している。つまり、弾性部材４４，４７は、弾性支持部材として機能し、可動子３１を、シリンダ部２１（支持孔１４ａ）内でフローティング支持、つまり、ピストン１５の前進方向及び後退方向に移動可能に付勢支持している。

そのため、液圧室２９への初期加圧時には、ピストン１５と共に可動子３１が前進して弾性部材４７を圧縮可能であり、除圧時には、ピストン１５と共に可動子３１が後退して弾性部材４４を圧縮可能となっている。

また、ストッパ４５は、円盤形状をなし、内周面にピストン１５の外周面１５ａが移動自在に嵌合しており、このストッパ４５がピストン１５のガイドとして機能している。

また、本実施例では、液圧室２９の加圧時に、作動液の受圧面積Ｘは、ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積Ｙより小さく設定されている。即ち、液圧室２９に作動液が供給されて加圧されるとき、この液圧はピストン１５の後面と可動子３１における段付部３１ｃの後面に作用することから、ピストン１５の後面に可動子３１における段付部３１ｃの後面を加えた面積が、作動液の受圧面積Ｘとなる。また、このとき、ピストン１５に追従して可動子３１が前進することで弾性部材４７を圧縮して作動液の液量が吸収されることから、ピストン１５の後面に可動子３１全体の後面を加えた面積が、ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積Ｙとなる。実際には、作動液の受圧面積Ｘと作動液を吸収可能な吸収面積Ｙとの間で、ピストン１５の後面が一致することから、可動子３１における段付部３１ｃの面積が作動液の受圧面積Ｘとなり、可動子３１全体の面積が作動液を吸収可能な吸収面積Ｙとなる。

なお、シール機構４０におけるその他の作動は、前述の実施例と同様であるため、説明は省略する。

このように実施例２のディスクブレーキ装置にあっては、ピストン１５が前進して摩擦パッド１２，１３をディスクロータ１１に押付可能とすると共に加圧時に作動液量を吸収し、除圧時にピストン１５を初期位置に引き戻すシール機構４０を設け、液圧室２９の加圧時に作動液の受圧面積をシール機構４０が作動液を吸収可能な吸収面積より小さく設定している。

従って、液圧室２９が加圧されてピストン１５が前進するとき、作動液の受圧面積がシール機構４０により作動液が吸収可能な吸収面積より小さいため、作動液の消費量が低減されて制動フィーリングを向上することができると共に、シール機構４０によりピストン１５の戻り量を適正に確保してパッドの引きずり現象の発生を抑制することができる。

また、実施例２のディスクブレーキ装置では、シール機構４０として、シリンダ部２１とピストン１５の間に介装されてピストン１５と同方向に前進可能な可動子３１と、ピストン１５と可動子３１との間に弾装されて可動子３１をピストン１５に追従させる第１シール部材（追従部材）４２と、ピストン１５の初期加圧により可動子３１を介して圧縮変形可能な弾性部材４７とを設けている。

従って、ピストン１５が前進すると、第１シール部材４２を介して可動子３１が弾性部材４７を圧縮変形しながら前進することで、ほぼ全域でピストン１５と可動子３１とを追従させることとなり、弾性部材４７の初期圧縮変形量をピストン１５の戻し量として確保することで、ピストン１５の戻り量を安定して確保して摩擦パッド１２，１３の引きずり現象の発生を抑制することができる。

また、実施例２のディスクブレーキ装置では、可動子３１の後端部と段付部１４ｂとの間に空間部４３を形成して弾性部材４４を収納する一方、可動子３１の前端部とストッパ４５との間に空間部４６を形成して弾性部材４７を収納している。従って、可動子３１は、各弾性部材４４，４７により支持孔１４ａ内で前進方向及び後退方向に移動可能に付勢支持されていることから、可動子３１が前進するときには、弾性部材４７を圧縮する一方、可動子３１が後退するときには、弾性部材４４を圧縮することとなる。そのため、車両の旋回時にディスクロータ１１が軸方向に倒れるように移動した場合であっても、可動子３１がこれを吸収することができ、作動液量の増加を抑制して制動感を向上することができる。

また、実施例２のディスクブレーキ装置では、ピストン１５における段付部１５ｂの外周面に収容溝４１を形成し、この収容溝４１に第１シール部材４２を装着し、この第１シール部材４２を第２シール部材３４よりも高い弾性力で可動子３１に押圧している。従って、第１シール部材４２をピストン１５側に配置することで、ピストン１５及び可動子３１における径方向及び軸方向のコンパクト化を図ることができる。また、ストッパ４５をピストン１５のガイドとして機能させることで、ピストン１５を前後２点で支持することとなり、ピストン１５を安定して移動自在に支持し、作動効率を向上することができる。

図６は、本発明の実施例３に係るディスクブレーキ装置におけるピストン戻し機構を表す断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例３のディスクブレーキ装置にて、図６に示すように、シール機構５０は、液圧室２９の加圧時に作動液量を吸収する一方、除圧時にピストン１５を引き戻すピストン戻し機構として機能する。そして、液圧室２９の加圧時に、作動液の受圧面積は、ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積より小さく設定されている。

キャリパ１４のシリンダ部２１に支持孔１４ａが形成され、この支持孔１４ａにピストン１５の外周面１５ａが所定空間をもって移動自在に支持され、このシリンダ部２１の支持孔１４ａとピストン１５の外周面１５ａとの間に可動子３１が挿入されている。可動子３１は、内周面３１ａに収容溝３２が形成され、第１シール部材３３が装着されている。また、可動子３１は、段付部３１ｃがシリンダ部２１の段付部１４ｂに嵌合し、段付部１４ｂの内周面に収納溝３４形成され、第２シール部材３５が収納されている。

シリンダ部２１における支持孔１４ａには、可動子３１と摩擦パッド１２（裏金２６）との間に位置してリング形状をなすストッパ５１が固定されている。そして、可動子３１とストッパ５１（シリンダ部２１）との間に位置して、弾性部材５２が配置されている。この弾性部材５２は、円盤形状をなす皿ばねであり、可動子３１の前面に密着すると共にストッパ５１に密着している。

可動子３１は、弾性部材５２の弾性力によりピストン１５の後退方向に付勢されており、液圧室２９への非加圧時には、可動子３１の後面がシリンダ部２１における段付部１４ｂに当接した位置に位置決めされている。そして、液圧室２９への初期加圧時には、ピストン１５と共に可動子３１が前進し、弾性部材５２を圧縮する。

本実施例では、シール機構５０は、シール機能のほかにリトラクト機能（液量吸収機能）を有し、それぞれ個別に設けられている。即ち、第１、第２シール部材３３，３５がシール機能を発揮し、弾性部材５２がリトラクト機能（液量吸収機能）を発揮する。

また、本実施例では、液圧室２９の加圧時に、作動液の受圧面積Ｘは、ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積Ｙより小さく設定されている。即ち、液圧室２９に作動液が供給されて加圧されるとき、この液圧はピストン１５の後面と可動子３１における段付部３１ｃの後面に作用することから、ピストン１５の後面に可動子３１における段付部３１ｃの後面を加えた面積が、作動液の受圧面積Ｘとなる。また、このとき、ピストン１５に追従して可動子３１が前進することで弾性部材５２を圧縮して作動液の液量が吸収されることから、ピストン１５の断面に可動子３１の後面を加えた面積が、ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積Ｙとなる。実際には、作動液の受圧面積Ｘと作動液を吸収可能な吸収面積Ｙとの間で、ピストン１５の後面（断面）が一致することから、可動子３１における段付部３１ｃの面積が作動液の受圧面積Ｘとなり、可動子３１の面積が作動液を吸収可能な吸収面積Ｙとなる。

なお、シール機構５０におけるその他の作動は、前述の実施例と同様であるため、説明は省略する。

このように実施例３のディスクブレーキ装置にあっては、ピストン１５が前進して摩擦パッド１２，１３をディスクロータ１１に押付可能とすると共に加圧時に作動液量を吸収し、除圧時にピストン１５を初期位置に引き戻すシール機構５０を設け、液圧室２９の加圧時に作動液の受圧面積をシール機構５０が作動液を吸収可能な吸収面積より小さく設定している。

従って、液圧室２９が加圧されてピストン１５が前進するとき、作動液の受圧面積がシール機構５０により作動液が吸収可能な吸収面積より小さいため、作動液の消費量が低減されて制動フィーリングを向上することができると共に、シール機構５０によりピストン１５の戻り量を適正に確保してパッドの引きずり現象の発生を抑制することができる。

また、実施例３のディスクブレーキ装置では、シール機構５０として、シリンダ部２１とピストン１５の間に介装されてピストン１５と同方向に前進可能な可動子３１と、ピストン１５と可動子３１との間に弾装されて可動子３１をピストン１５に追従させる第１シール部材（追従部材）３３と、ピストン１５の初期加圧により可動子３１を介して圧縮変形可能な弾性部材５２とを設けている。

従って、ピストン１５が前進すると、第１シール部材３３を介して可動子３１が弾性部材５２を圧縮変形しながら前進することで、ほぼ全域でピストン１５と可動子３１とを追従させることとなり、弾性部材５２の初期圧縮変形量をピストン１５の戻し量として確保することで、ピストン１５の戻り量を安定して確保して摩擦パッド１２，１３の引きずり現象の発生を抑制することができる。

図７は、本発明の実施例４に係るディスクブレーキ装置におけるピストン戻し機構を表す断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例４のディスクブレーキ装置にて、図７に示すように、シール機構６０は、液圧室２９の加圧時に作動液量を吸収する一方、除圧時にピストン１５を引き戻すピストン戻し機構として機能する。そして、液圧室２９の加圧時に、作動液の受圧面積は、ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積より小さく設定されている。

キャリパ１４のシリンダ部２１には、支持孔１４ａより小径の第２支持孔１４ｃが形成され、この第２支持孔１４ｃより小径の段付部１４ｂが形成されている。この第２支持孔１４ｃには、ピストン１５の外周面１５ａが所定空間をもって移動自在に支持され、この第２支持孔１４ｃとピストン１５の外周面１５ａとの間に可動子６１が挿入されている。この可動子６１は、円筒形状をなし、内周面６１ａがピストン１５の外周面１５ａに対向して所定隙間が形成される一方、外周面６１ｂがシリンダ部２１の第２支持孔１４ｃの内面と対向し、所定隙間が形成されている。

ピストン１５は、段付部１５ｂの外周面に収容溝４１が形成され、第１シール部材４２が装着されている。可動子６１は、段付部６１ｃがシリンダ部２１の段付部１４ｂに嵌合し、段付部６１ｃの外周面に収納溝６２が形成され、第２シール部材６３が収納されている。可動子６１の段付部６１ｃは、ピストン１５の段付部１５ｂより径方向の内側に延出している。即ち、可動子６１の段付部６１ｃの内径より、ピストン１５の段付部１５ｂの外径が大きくなっており、可動子６１の段付部６１ｃは、ピストン１５における液圧室２９に対する受圧面（後面）に対向、つまり、段付部６１ｃは、ピストン１５における液圧室２９に対する受圧面よりピストン１５の後方方向側に設けられている。

また、第１シール部材４２は、第２シール部材６３よりも高い弾性力を有し、外周部が可動子６１に押圧支持されており、可動子６１とピストン１５との間に介装された状態で、可動子６１に対して予め設定された所定の押圧力、つまり、可動子６１とシリンダ部２１との間に介装された第２シール部材６３の緊迫力より大きな緊迫力が設定される。

可動子６１の後端部とシリンダ部２１の段付部１４ｂとの間に空間部６４が区画され、この空間部６４に弾性部材６５が配置されている。また、シリンダ部２１における第２支持孔１４ｃには、可動子６１と摩擦パッド１２との間に位置してリング形状をなすストッパ６６が固定されている。可動子６１は、ピストン１５の前進側の端部に外周側に切欠部が形成されることで段付部６１ｄが形成され、この段付部６１ｄの外周面がストッパ６６の内周面に嵌合することで、シリンダ部２１と可動子６１とストッパ６６により空間部６７が区画される。そして、この空間部６７に弾性部材６８が配置されている。

また、本実施例では、液圧室２９の加圧時に、作動液の受圧面積Ｘは、ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積Ｙより小さく設定されている。即ち、液圧室２９に作動液が供給されて加圧されるとき、この液圧はピストン１５の後面と可動子６１における段付部６１ｃの後面に作用することから、ピストン１５の後面に可動子６１における段付部６１ｃの後面を加えた面積が、作動液の受圧面積Ｘとなる。また、このとき、ピストン１５に追従して可動子６１が前進することで弾性部材６８を圧縮して作動液の液量が吸収されることから、ピストン１５の後面に可動子６１全体の後面を加えた面積が、ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積Ｙとなる。実際には、作動液の受圧面積Ｘと作動液を吸収可能な吸収面積Ｙとの間で、ピストン１５の後面が一致することから、可動子６１における段付部６１ｃの面積が作動液の受圧面積Ｘとなり、可動子６１全体の面積が作動液を吸収可能な吸収面積Ｙとなる。

なお、シール機構６０におけるその他の作動は、前述の実施例と同様であるため、説明は省略する。

このように実施例４のディスクブレーキ装置にあっては、ピストン１５が前進して摩擦パッド１２，１３をディスクロータ１１に押付可能とすると共に加圧時に作動液量を吸収し、除圧時にピストン１５を初期位置に引き戻すシール機構６０を設け、液圧室２９の加圧時に作動液の受圧面積をシール機構６０が作動液を吸収可能な吸収面積より小さく設定している。

従って、液圧室２９が加圧されてピストン１５が前進するとき、作動液の受圧面積がシール機構６０により作動液が吸収可能な吸収面積より小さいため、作動液の消費量が低減されて制動フィーリングを向上することができると共に、シール機構６０によりピストン１５の戻り量を適正に確保して摩擦パッド１２，１３の引きずり現象の発生を抑制することができる。

また、実施例４のディスクブレーキ装置では、シール機構６０として、シリンダ部２１とピストン１５の間に介装されてピストン１５と同方向に前進可能な可動子６１と、ピストン１５と可動子６１との間に弾装されて可動子６１をピストン１５に追従させる第１シール部材（追従部材）４２と、ピストン１５の初期加圧により可動子６１を介して圧縮変形可能な弾性部材６８とを設けている。

従って、ピストン１５が前進すると、第１シール部材４２を介して可動子６１が弾性部材６８を圧縮変形しながら前進することで、ほぼ全域でピストン１５と可動子６１とを追従させることとなり、弾性部材６８の初期圧縮変形量をピストン１５の戻し量として確保することで、ピストン１５の戻り量を安定して確保して摩擦パッド１２，１３の引きずり現象の発生を抑制することができる。

また、実施例４のディスクブレーキ装置では、可動子６１の段付部６１ｃを、ピストン１５の段付部１５ｂより径方向の内側に延出することで、可動子６１の段付部６１ｃの内径よりピストン１５の段付部１５ｂの外径を大きくし、可動子６１の段付部６１ｃを、ピストン１５における液圧室２９に対する受圧面（後面）に対向して設けている。従って、ピストン１５と可動子６１との第１シール部材４２と、シリンダ部２１と可動子６１との第２シール部材６３とをピストン１５の移動方向に沿ってほぼ直列に配置することとなり、全体の強度に関係なく可動子６１の段付部６１ｃを設けることができ、液圧室２９の加圧時における作動液の受圧面積を極力小さく設定することができ、径方向におけるコンパクト化を可能とすることができる。

以上のように、本発明に係るディスクブレーキ装置は、ピストンを適正に戻してパッドの引きずり現象の発生を抑制可能とすると共に作動液の消費量の増加による制動フィーリングの向上を図るものであり、いずれのディスクブレーキ装置に適用しても好適である。

本発明の実施例１に係るディスクブレーキ装置におけるピストン戻し機構を表す断面図である。 実施例１のピストン戻し機構の作動を表す断面図である。 ピストン液圧に対するピストンストローク量を表すグラフである。 実施例１のディスクブレーキ装置を表す断面図である。 本発明の実施例２に係るディスクブレーキ装置におけるピストン戻し機構を表す断面図である。 本発明の実施例３に係るディスクブレーキ装置におけるピストン戻し機構を表す断面図である。 本発明の実施例４に係るディスクブレーキ装置におけるピストン戻し機構を表す断面図である。

符号の説明

１１ ディスクロータ
１２ インナパッド（摩擦パッド）
１３ アウタパッド（摩擦パッド）
１４ キャリパ
１５ ピストン
１６ シリンダ機構
２１ シリンダ部
２８，４０，５０，６０ シール機構（ピストン戻し機構）
２９ 液圧室
３１，６１ 可動子
３３，４２ 第１シール部材（追従部材）
３５，６３ 第２シール部材
３７，４５，５１，６６ ストッパ
３８，４４，４７，５２，６５，６８ 弾性部材

Claims (7)

1. 回転軸心回りに回転するディスクロータと、
   該ディスクロータの摩擦面に対向する摩擦パッドと、
   該摩擦パッドを前記ディスクロータの摩擦面に接近離間可能に支持するシリンダと、
   該シリンダに支持されて前進することで前記摩擦パッドを前記ディスクロータに押付可能なピストンと、
   前記シリンダと前記ピストンとの間に区画されて作動液を供給して前記ピストンを前進可能な液圧室と、
   前記シリンダと前記ピストンとの間に設けられて前記液圧室の加圧時に作動液量を吸収して除圧時に前記ピストンを戻すピストン戻し機構と、を備え、
   前記液圧室の加圧時に、作動液の受圧面積は、前記ピストン戻し機構が作動液を吸収可能な吸収面積より小さく設定される、
   ことを特徴とするディスクブレーキ装置。
2. 前記シリンダと前記ピストンの間に該ピストンと同方向に前進可能な可動子が設けられ、前記ピストンと前記可動子との間に該可動子を前記ピストンに追従させる追従部材が設けられることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ装置。
3. 前記追従部材は、前記可動子または前記ピストンに設けられる弾性部材を有し、前記可動子と前記ピストンに対して所定の押圧力が設定されることを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキ装置。
4. 前記可動子は、後端部に小径となる段付部が設けられ、該段付部に前記液圧室に対する受圧面が形成されることを特徴とする請求項２または３に記載のディスクブレーキ装置。
5. 前記段付部は、前記ピストンにおける前記液圧室に対する受圧面に対して該液圧室側に設けられることを特徴とする請求項４に記載のディスクブレーキ装置。
6. 前記ピストン戻し機構は、前記シリンダと前記可動子との間に設けられる弾性部材を有することを特徴とする請求項２から５のいずれか一つに記載のディスクブレーキ装置。
7. 前記可動子と前記ピストンとの間に前記液圧室をシールする第１シールが設けられると共に、前記シリンダと前記可動子との間に前記液圧室をシールする第２シールが設けられることを特徴とする請求項２から６のいずれか一つに記載のディスクブレーキ装置。

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