JP2010133553A - Hydraulic vehicular disk brake - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液圧式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周設したピストンシール装着溝に、ピストンを液密かつ移動可能に支持するとともに、ピストンをロールバックさせるピストンシールを嵌着した液圧式車両用ディスクブレーキに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hydraulic vehicle disc brake, and more specifically, a piston for fluidly and movably supporting a piston in a piston seal mounting groove provided around an inner peripheral surface of a cylinder hole, and for causing the piston to roll back. The present invention relates to a hydraulic vehicle disc brake fitted with a seal.
従来、シリンダ孔の内周面に周設した断面角形のピストンシール装着溝にピストンを液密かつ移動可能に支持し、かつ、復元力によって前記ピストンをロールバックさせる断面角形のピストンシール(リトラクションリング)を嵌着した液圧式車両用ディスクブレーキが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, a piston seal with a square cross section (retraction) that supports a piston in a liquid-tight and movable manner in a piston seal mounting groove with a square cross section provided around the inner peripheral surface of the cylinder hole and rolls back the piston by a restoring force. There is known a hydraulic vehicle disc brake fitted with a ring (see, for example, Patent Document 1).
しかし、上述の液圧式車両用ディスクブレーキでは、ピストンシールのロールバック量が大きいと制動初期の無効ストロークも大きくなるため、無効ストロークを小さくすることが求められている。 However, in the above-described hydraulic vehicle disc brake, if the rollback amount of the piston seal is large, the invalid stroke at the initial stage of braking also increases, so that it is required to reduce the invalid stroke.
そこで本発明は、簡単な構造でロールバック量を小さくすることができ、無効ストロークを小さくすることの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。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hydraulic vehicle disc brake capable of reducing the rollback amount with a simple structure and reducing the invalid stroke.
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内挿し、前記シリンダ孔の内周面に周設した断面角形のピストンシール装着溝に、前記ピストンを液密かつ移動可能に支持し、かつ、復元力によって前記ピストンをロールバックさせる断面角形のピストンシールを嵌着した液圧式車両用ディスクブレーキにおいて、前記ピストンシールの径方向の幅寸法を1.5mm以上、2.5mm以下に設定した上で、第1の構成は、前記ピストンシール装着溝のシリンダ孔開口側の溝開口縁角部に面取部を設けるとともに、該面取部のシリンダ孔軸線方向の長さ寸法を、前記ピストンシールの軸線方向の厚さ寸法に対して1/10以下、1/20以上の範囲に設定したことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a hydraulic vehicle disc brake according to the present invention includes a piston that pushes a friction pad toward a side surface of a disc rotor in a cylinder hole formed in a caliper body, A hydraulic system in which a piston seal having a square cross section for supporting the piston in a liquid-tight and movable manner and rolling back the piston by a restoring force is fitted in a square-shaped piston seal mounting groove provided around the inner peripheral surface. In the disc brake for a vehicle, the first configuration is a groove opening on the cylinder hole opening side of the piston seal mounting groove after setting a radial width dimension of the piston seal to 1.5 mm or more and 2.5 mm or less. A chamfered portion is provided at the edge corner, and the length dimension of the chamfered portion in the axial direction of the cylinder hole is set to the thickness dimension in the axial direction of the piston seal. / 10 or less, is characterized in that set to 1/20 or more ranges.
第2の構成は、前記ピストンシール装着溝のシリンダ孔開口側の溝開口縁角部に面取部を設けるとともに、該面取部のシリンダ孔径方向の長さ寸法を、前記ピストンシールの径方向の幅寸法に対して1/10以下、1/20以上の範囲に設定したことを特徴としている。 In the second configuration, a chamfered portion is provided at the groove opening edge corner of the piston seal mounting groove on the cylinder hole opening side, and the length of the chamfered portion in the cylinder hole radial direction is set to the radial direction of the piston seal. It is characterized by being set in a range of 1/10 or less and 1/20 or more with respect to the width dimension.
第3の構成は、前記ピストンシールの軸線方向の厚さ寸法に対する前記ピストンのロールバック量を、1/40以下、1/70以上の範囲に設定したことを特徴としている。 The third configuration is characterized in that the rollback amount of the piston with respect to the axial dimension of the piston seal is set in a range of 1/40 or less and 1/70 or more.
第4の構成は、前記ピストンシールの径方向の幅寸法に対する前記ピストンのロールバック量を、1/40以下、1/70以上の範囲に設定したことを特徴としている。 The fourth configuration is characterized in that the rollback amount of the piston with respect to the width dimension in the radial direction of the piston seal is set to a range of 1/40 or less and 1/70 or more.
さらに、前記各構成において、前記ピストンの直径が、20mm以上、40mm以下であることを特徴としている。 Furthermore, in each said structure, the diameter of the said piston is 20 mm or more and 40 mm or less, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の液圧式車両用ディスクブレーキによれば、前記ピストンシールの径方向の幅寸法を1.5mm以上、2.5mm以下に設定し、ピストンシール装着溝のシリンダ孔開口側の溝開口縁角部に面取部を設けるとともに、該面取部のシリンダ孔軸線方向の長さ寸法をピストンシールの軸線方向の厚さ寸法に対して1/10以下、1/20以上の範囲に設定すること、前記面取部のシリンダ孔径方向の長さ寸法をピストンシールの径方向の幅寸法に対して1/10以下、1/20以上の範囲に設定すること、ピストンシールの軸線方向の厚さ寸法に対するピストンのロールバック量を1/40以下、1/70以上の範囲に設定すること、ピストンシールの径方向の幅寸法に対するピストンのロールバック量を1/40以下、1/70以上の範囲に設定すること、のいずれか少なくとも一つを採用することにより、ロールバック量を小さくすることができる。特に、前記ピストンの直径を、20mm以上、40mm以下とすることにより、ロールバック量を小さくすることができ、また、ロールバック量が小さいことから制動時に必要な作動液量も少なくて済むので、液圧室に作動液を供給するマスタシリンダの小型化も図れる。 According to the hydraulic vehicle disc brake of the present invention, the radial width of the piston seal is set to 1.5 mm or more and 2.5 mm or less, and the groove opening edge angle of the piston seal mounting groove on the cylinder hole opening side is set. A chamfered portion is provided at the portion, and the length dimension of the chamfered portion in the axial direction of the cylinder hole is set within a range of 1/10 or less and 1/20 or more of the axial dimension of the piston seal. , Setting the length dimension of the chamfered portion in the cylinder hole radial direction to a range of 1/10 or less and 1/20 or more of the radial dimension of the piston seal, and the axial dimension of the piston seal. The rollback amount of the piston relative to the piston seal is set to a range of 1/40 or less and 1/70 or more. By setting, employing at least one of the, it is possible to reduce the amount of rollback. In particular, when the diameter of the piston is 20 mm or more and 40 mm or less, the rollback amount can be reduced, and since the rollback amount is small, the amount of hydraulic fluid required for braking can be reduced. The master cylinder that supplies hydraulic fluid to the hydraulic chamber can be downsized.
図1乃至図6は本発明の液圧式車両用ディスクブレーキの一形態例を示し、図1は図3のI-I断面図、図2は図4のII-II断面図、図3はディスクブレーキの正面図、図4はディスクブレーキの平面図、図5はピストンシール溝の拡大断面図、図6はピストンシールの一部切欠き断面図である。 1 to 6 show one embodiment of a hydraulic vehicle disc brake according to the present invention. FIG. 1 is a sectional view taken along the line II in FIG. 3, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. FIG. 4 is a plan view of the disc brake, FIG. 5 is an enlarged sectional view of the piston seal groove, and FIG. 6 is a partially cutaway sectional view of the piston seal.
本形態例に示す液圧式車両用ディスクブレーキ1は、車両前進時に車輪と一体に矢印A方向に回転するディスクロータ2と、該ディスクロータ2の一側部で車体に取り付けられるキャリパボディ3と、ディスクロータ2を挟んで対向配置される摩擦パッド4,4とを備えている。
A hydraulic
キャリパボディ3は、ディスクロータ2を挟んで対向配置される一対の作用部3a,3aを、ディスクロータ2の外周側を跨ぐブリッジ部3bにて一体に連結したモノコック構造の4ポットピストン対向型に形成されている。車体外側に配置される一方の作用部3aのディスク周方向両側部には、ディスク半径方向の取付ボス部3c,3cが形成され、該取付ボス部3c,3cに挿通した取付ボルトを車体側に設けたキャリパ取付部にねじ込むことにより、キャリパボディ3が車体に取り付けられる。
The caliper body 3 is a monocoque 4-pot piston facing type in which a pair of
作用部3a,3aには、2個ずつのシリンダ孔5が対向してそれぞれ形成されている。各シリンダ孔5内にはピストン6が軸線方向に移動可能な状態でそれぞれ収容され、シリンダ孔5とピストン6との間には液圧室7がそれぞれ画成され、各ピストン6とディスクロータ2との間には、摩擦パッド4が配置されている。
Two
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、該ライニング4aが貼着された金属製の裏板4bとを備え、裏板4bの上部中央に設けた吊下げ片にディスク軸方向のハンガーピン8が挿通され、ディスクロータ2の両側部にディスク軸方向へ移動可能に吊持されている。
The
各シリンダ孔5の内周面には、軸方向中間部に環状のピストンシール溝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。ピストンシール装着溝9には、ピストン6の外周面に液密かつ移動可能に摺接するとともに、その復元力でピストン6をロールバックさせるピストンシール11が嵌着しており、ダストシール装着溝10には、ピストン6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12が嵌着している。
On the inner peripheral surface of each
図5に示すように、前記ピストンシール装着溝9は、底部9aがシリンダ孔5の開口側に向かって拡開する傾斜面となる円錐面で形成され、シリンダ孔開口側面9bが、底部9aの前記円錐面と直角に交わる傾斜面となる緩やかな傘状の円錐面で形成されている。さらに、ピストンシール装着溝9のシリンダ孔開口側面9bの溝開口縁角部に、シリンダ孔開口側に所定角度傾斜させた面取部9cが設けられ、シリンダ孔底部側面9dの溝開口縁角部に、シリンダ孔底部側に所定角度傾斜させて、シリンダ孔5内にピストン6を押し込む際にピストンシール11の弾性変形を許容するための傾斜部9eが設けられている。ピストンシール装着溝9の深さはピストンシール11の径方向の幅寸法より僅かに小さく、底部9aの径は、ピストンシール11がピストンシール装着溝9に装着される範囲内において、ピストンシール11の外径より僅かに小さい。さらに、溝幅(シリンダ軸線方向の寸法)は、ピストンシール11の幅寸法(軸線方向の長さ)よりも大きく設定されている。
As shown in FIG. 5, the piston seal mounting groove 9 is formed as a conical surface having a
一方、図6に示すように、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、特に径方向と軸方向に沿った辺を含む断面四辺形を成している。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、底部9aの径がピストンシール11の外径より僅かに小さく、さらに底部9aがシリンダ孔開口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の底部9aとが密着し、さらに、ピストンシール11とピストンシール装着溝9のシリンダ孔開口側面9bとが密着する。
On the other hand, as shown in FIG. 6, 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7に昇圧した作動液(ブレーキ液)が供給されると、ピストン6がシリンダ孔5内を開口方向(ディスクロータ方向)へ前進し、各摩擦パッド4,4をディスクロータ2の方向に押動し、各摩擦パッド4のライニング4aをディスクロータ2の側面へ押圧し、ディスクロータ2に制動力が作用する。
When the hydraulic fluid (brake fluid) increased in pressure is supplied to the hydraulic chamber 7 of the caliper body 3 by the braking operation of the driver, the
制動時のピストン6の前進によってピストンシール11の内周面11bがピストン6の外周面に引き摺られ、ピストンシールのシリンダ孔開口側面は、その内周端部分が面取部9cに当接し、それよりも外周側がピストンシール装着溝9のシリンダ孔開口側面9bに当接するように弾性変形する。
The forward movement of the
制動操作の解除によって液圧室7の圧力が低下すると、ピストンシール11が、元の形状に戻る復元力によってピストン6がロールバックする。このロールバック量は、ピストンシール11の内周部分がシリンダ孔開口側に弾性変形する変形量に対応しているため、ピストンシール11の軸線方向の厚さ寸法C1及びピストンシール11の径方向の幅寸法C2に対して、ピストンシール装着溝9の形状や寸法、例えば、シリンダ孔開口側面9bに対する面取部9cの角度や径方向の寸法等の形状を適宜設定することにより最適化することができる。
When the pressure in the hydraulic chamber 7 decreases due to the release of the braking operation, the
特に、ロールバック量を小さくするため、前記ピストンシール11の径方向の幅寸法C2を1.5mm以上、2.5mm以下とし、好ましくはピストンシール11を2mm角程度の寸法に設定した上で、本形態例では、前記面取部9cのシリンダ孔軸線方向の長さ寸法B1を前記厚さ寸法C1に対して1/10以下、1/20以上の範囲に設定し、面取部9cのシリンダ孔径方向の長さ寸法B2を前記幅寸法C2に対して1/10以下、1/20以上の範囲に設定するとともに、前記ピストン6のロールバック量は、前記厚さ寸法C1に対して1/40以下、1/70以上の範囲に、前記幅寸法C2に対して1/40以下、1/70以上の範囲にそれぞれ設定している。
In particular, in order to reduce the rollback amount, the radial width dimension C2 of the
このように設定することにより、制動解除時にピストン6がロールバックするロールバック量を小さくできると同時に、ピストンシール装着溝9も小さくでき、結果としてシリンダ孔5を含むキャリパボディ3の小型化を図ることができる。さらに、ロールバック量が小さいことから制動時に必要な作動液量も少なくて済むので、液圧室7に作動液を供給するマスタシリンダの小型化も図れる。
By setting in this way, the rollback amount that the
なお、本発明のピストンシール装着溝とピストンシールとピストンのロールバック量との関係は、ピストンシールの径方向の幅寸法を1.5mm以上、2.5mm以下に設定した上で、面取部のシリンダ孔軸線方向の長さ寸法をピストンシールの軸線方向の厚さ寸法に対して1/10以下、1/20以上の範囲に設定すること、前記面取部のシリンダ孔径方向の長さ寸法をピストンシールの径方向の幅寸法に対して1/10以下、1/20以上の範囲に設定すること、ピストンシールの軸線方向の厚さ寸法に対するピストンのロールバック量を1/40以下、1/70以上の範囲に設定すること、ピストンシールの径方向の幅寸法に対するピストンのロールバック量を1/40以下、1/70以上の範囲に設定すること、のすべてを採用することによって大きな効果を得られるが、いずれか少なくとも一つを採用するだけでも所定の効果を期待することができる。また、ピストンシール溝の形状は、本形態例に限定されるものではなく、たとえば、面取部の角度は任意に設定することができ、ピストンシールの締め代が設定されるピストンシールの幅寸法とピストンシール溝の底部の深さ寸法との関係も任意に設定することができる。さらに、本発明は、上述の形態例のように、ピストン対向型モノコック構造のディスクブレーキに限るものではなく、どのようなタイプのディスクブレーキにも適用することができる。 In addition, the relationship between the piston seal mounting groove of the present invention, the piston seal, and the rollback amount of the piston is determined by setting the radial width dimension of the piston seal to 1.5 mm or more and 2.5 mm or less. The cylinder bore axial length dimension is set to a range of 1/10 or less and 1/20 or more of the axial dimension of the piston seal in the axial direction. Is set to a range of 1/10 or less and 1/20 or more of the radial dimension of the piston seal, and the rollback amount of the piston with respect to the axial dimension of the piston seal is 1/40 or less, 1 / 70 or more, and the piston rollback amount with respect to the radial width of the piston seal is set to 1/40 or less and 1/70 or more. Obtain a great effect by the but can be expected predetermined effect alone employs at least any one. Further, the shape of the piston seal groove is not limited to this embodiment. For example, the angle of the chamfered portion can be arbitrarily set, and the piston seal width dimension for which the piston seal tightening margin is set. And the depth dimension of the bottom of the piston seal groove can be arbitrarily set. Further, the present invention is not limited to the piston brake type monocoque disc brake as in the above-described embodiment, and can be applied to any type of disc brake.
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…作用部、3b…ブリッジ部、3c…取付ボス部、4…摩擦パッド、4a…ライニング、4b…裏板、5…シリンダ孔、6…ピストン、7…液圧室、8…ハンガーピン、9…ピストンシール装着溝、9a…底部、9b…シリンダ孔開口側面、9c…面取部、9d…シリンダ孔底部側面、9e…傾斜部、10…ダストシール装着溝、11…ピストンシール、11a…外周面、11b…内周面、12…ダストシール
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JPH03244836A (en) * | 1990-02-20 | 1991-10-31 | Tokico Ltd | Disk brake |
JP2002031174A (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-31 | Shimano Inc | Rollback seal, disk brake assembly and caliper housing |
JP2006097816A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Nissin Kogyo Co Ltd | Hydraulic vehicular disc brake |
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2009
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