JP4130351B2 - ディスクブレーキ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーキングブレーキ兼用型のディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーキングブレーキ兼用型のディスクブレーキには、ディスクを介して両側に配置される一対のパッドと、有底筒状のピストンをシリンダに液圧により摺動可能に設けるとともにピストンの摺動によって一対のパッドをディスクに接触させるキャリパと、シリンダ内に配置され、液圧以外の押圧手段で押圧されて移動してピストンをシリンダに対し強制的に摺動させるクラッチ部材とを備えたものがあり、押圧手段をパーキングブレーキレバーやパーキングブレーキペダルで操作するものがある。このようなディスクブレーキにおいては、ピストン内にクラッチ部材が当接可能に設けられているため、そのままでは、ブレーキ液で満たされていないシリンダ内にブレーキ液を注入する際に、クラッチ部材のピストンへの当接でピストンの外径側の流路が絶たれることになって、ピストンとクラッチ部材との当接面よりもピストンの底部側にあるピストンおよびクラッチ部材の隙間にエア溜まりが生じてしまうことになる。
【０００３】
上記隙間のエアを抜いてブレーキ液を注入するため、図１５および図１６に示すように、ピストン２０１とクラッチ部材２０２との当接面２０３よりもピストン２０１の底部側にあるピストン２０１とクラッチ部材２０２との隙間２０４と、当接面２０３よりもピストン２０１の開口側にあるピストン２０１とクラッチ部材２０２との隙間２０５とを連通させるように、クラッチ部材２０２の外径側にピストン２０１の摺動方向に沿って貫通する貫通孔２０６を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許出願公開第２００２／００４１１２３号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにクラッチ部材２０２の外径側に貫通孔２０６を形成するのでは、貫通孔２０６よりも上側の隙間についてはエアを抜くことはできず、図１５に示すようにこの部分に相変わらずエア溜まり２０７が生じてしまうことになり、十分にエア抜きを行うことができないという問題があった。
【０００６】
また、クラッチ部材２０２をピストン２０１に付勢する付勢部材２０８をピストン２０１に係止するための止め輪２０９によってエアの流れが堰き止められてしまうことになり、この部分にもエア溜まり２１０が生じてしまって、十分にエア抜きを行うことができないという問題もあった。
【０００７】
したがって、本発明は、十分にシリンダ内のエア抜きを行うことができるディスクブレーキの提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ディスクを介して両側に配置される一対のパッドと、有底筒状のピストンをシリンダに液圧により摺動可能に設けるとともに前記ピストンの摺動によって前記一対のパッドをディスクに接触させるキャリパと、前記ピストン内に配置され、液圧以外の押圧手段で押圧されて移動して前記ピストンを前記シリンダに対し強制的に摺動させるクラッチ部材と、を備えたディスクブレーキにおいて、前記ピストンの前記クラッチ部材との当接面に前記ピストンの摺動方向に延びる溝を形成し、該溝は、前記当接面に対し前記ピストンの底部側に位置する前記ピストンおよび前記クラッチ部材の隙間と、前記当接面に対し前記ピストンの開口側に位置する前記ピストンおよび前記クラッチ部材の隙間とを連通させるとともに、前記当接面の形状が前記ピストンの開口側に向かうにしたがって幅寸法が小さくなる形状の傾斜部と該傾斜部の最小幅寸法で直線状となる直線部とを有することを特徴としている。
【０００９】
このように、ピストンのクラッチ部材との当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間よりも外径側に、前記ピストンのクラッチ部材との当接面にピストンの摺動方向に延びる溝を形成しているため、ピストンのクラッチ部材との当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間に存在するエアを良好に抜くことができる。しかも、ピストンのクラッチ部材との当接面に溝を形成するため、例えば、ピストンの鋳造時あるいは鍛造時に形成することができ、クラッチ部材への穴あけが不要となる。
また、溝を介して、当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間から、当接面に対しピストンの開口側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間へ、エアを抜くことができる。
また、溝は、当接面における形状がピストンの開口側に向かうにしたがって幅寸法が小さくなる形状をなす傾斜部を有しているため、ピストンのクラッチ部材との当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間に存在するエアを、溝の傾斜部の幅の広い部分で広範囲に集めて良好にピストン開口側へ抜くことができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記溝は、前記ピストンの円周方向に等ピッチで複数形成されることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記溝は、前記ピストンの鍛造成形時に鍛造により形成されることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか一項記載の発明において、前記クラッチ部材を前記ピストンに付勢する付勢部材を前記ピストンに係止するための係止部材を有し、前記溝は、前記ピストンの前記クラッチ部材との当接面から前記ピストンの摺動方向に前記ピストンの開口部側に連続的に延びて形成され、該溝の底部は前記係止部材よりも外径側に位置することを特徴としている。
【００１５】
これにより、係止部材のピストンの底部側に溜まろうとするエアについても、係止部材よりも外径側に底部が位置する溝で良好に抜くことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態のディスクブレーキを図１〜図１４を参照して以下に説明する。
【００１７】
本実施形態のディスクブレーキは、図１に示すように、車両の非回転部に固定されるキャリア１１と、このキャリア１１にディスク１２を介して両側に配設された状態で摺動可能に支持される一対のパッド１３と、キャリア１１にディスク１２の軸線方向に沿って摺動自在となるよう支持されて一対のパッド１３を両側から挟持するキャリパ１４とで主に構成されている。
【００１８】
キャリパ１４は、一方のパッド１３のディスク１２に対し反対側に開口部１７を対向させる有底筒状のシリンダ１８と、このシリンダ１８の半径方向における一側からディスク１２の外周部を跨いで延出するディスクパス部１９と、このディスクパス部１９のシリンダ１８に対し反対側から他方のパッド１３のディスク１２に対し反対側に対向するように延出する爪部２０とを有するキャリパ本体２１を有している。
【００１９】
また、キャリパ１４は、有底筒状に形成されて底部２４側をパッド１３側に向けてキャリパ本体２１のシリンダ１８のボア２５に摺動自在に嵌合されるピストン２６と、ピストン２６とシリンダ１８の内周面２８との隙間をシールするリング状のピストンシール２７とを有している。なお、ピストンシール２７はシリンダ１８に保持されている。
【００２０】
キャリパ１４は、シリンダ１８とピストン２６との間に導入されるブレーキ液圧によって、ピストン２６をパッド１３の方向に突出させることによって、このピストン２６と爪部２０とで一対のパッド１３を両側から把持することによりディスク１２に接触させるものである。
【００２１】
上記のように、ピストン２６は、ブレーキペダルへの踏み込み操作による通常制動時には、図示せぬマスタシリンダからシリンダ１８内に導入されるブレーキ液圧でシリンダ１８から爪部２０の方向に突出させられることにより一対のパッド１３をディスク１２に押圧させて制動力を発生させるものであるが、シリンダ１８内には、ピストン２６をこのようなブレーキ液圧ではなく機械的に突出させることにより一対のパッド１３をディスク１２に押圧させて制動力を発生させるパーキングブレーキ機構（押圧手段）３０が設けられている。
【００２２】
パーキングブレーキ機構３０は、カム機構３２を有している。
すなわち、シリンダ１８の底部３３には、底面３４から離間してこのシリンダ１８の軸線方向に対し直交方向にカム穴３５が形成されており、また、底面３４の中央位置からカム穴３５まで軸線上において貫通する底部穴３６が形成されていて、これらカム穴３５および底部穴３６にカム機構３２が設けられている。
【００２３】
このカム機構３２は、カム穴３５にベアリング３８を介して回転可能に挿入された略円柱状のカム本体３９を有している。カム本体３９には、半径方向の外周面から中心方向に向けて略Ｖ字状に凹むカム凹部４０が形成されている。このカム凹部４０は、最も凹んだ位置をカム本体３９の中心軸線に対しオフセットさせている。
【００２４】
カム機構３２は、カム凹部４０に一端側が挿入されるとともに他端側が底部穴３６側に配置されるカムロッド４２を有しており、このカムロッド４２は、シリンダ１８の軸線に直交する方向に沿う軸線回りにカム本体３９が回転駆動されるとカム凹部４０の形状によってカム本体３９からの突出量を変化させる。なお、カム本体３９は、図示せぬパーキングブレーキレバーの手動操作等により回転する。
【００２５】
また、シリンダ１８内には、カム機構３２のカムロッド４２で押圧されてシリンダ１８の軸線方向に移動するプッシュロッド４４が設けられている。
【００２６】
図２に示すように、プッシュロッド４４は、前進時前側すなわちピストン２６側の前部分割体４５と、前進時後側すなわちシリンダ底部３３側の後部分割体４６とに二分割されている。
【００２７】
プッシュロッド４４の後部分割体４６は、軸部４８とこの軸部４８の一端側から半径方向外方に広がるフランジ部４９とを有しており、図３に示すように、フランジ部４９には半径方向外側に一部突出する複数具体的には二カ所の凸部５０が１８０度異なる位置に形成されている。また、図２に示すように、軸線方向における軸部４８のフランジ部４９に対し反対側には軸線方向に凹む当接凹部５１が形成されている。
【００２８】
なお、フランジ部４９には凸部５０の内側位置に軸線方向に貫通する嵌合穴５２が形成されており、これら嵌合穴５２には、それぞれガイドピン５３が、軸線方向における両側が所定量ずつフランジ部４９から突出する状態に圧入されている。加えて、フランジ部４９には、凸部５０と異なる位置に、外周面から一段凹む複数具体的には四カ所の回止凹部５４が形成されている。
【００２９】
この後部分割体４６は、図１に示すように、その軸部４８がシリンダ１８の底部穴３６に摺動可能に嵌合させられることになる。ここで、シリンダ１８の底部３３には、中心から位置をずらして軸線方向に沿う回止穴５６が複数具体的には二カ所底面３４側から形成されており、軸部４８が底部穴３６に嵌合させられる際に、両ガイドピン５３の軸部４８側の部分がこれらの回止穴５６に摺動可能に嵌合されることになる。
【００３０】
なお、ガイドピン５３と回止穴５６との嵌合によって後部分割体４６は、シリンダ１８に対し軸回りの回転が規制された状態で軸方向に移動可能となる。
【００３１】
そして、後部分割体４６は、上記のように軸部４８が底部穴３６に嵌合させられるとともに、ガイドピン５３が回止穴５６に嵌合させられた状態で、当接凹部５１に上記カム機構３２のカムロッド４２の先端側を収納する。なお、軸部４８とシリンダ１８の底部穴３６との間には、これらの隙間をシールするリング状のプッシュロッドシール５７が設けられている。このプッシュロッドシール５７は、後部分割体４６の軸部４８に保持されている。
【００３２】
プッシュロッド４４の前部分割体４５は、半径方向における外周面にオネジ６０が形成された軸部６１とこの軸部６１の一端側から半径方向外方に広がるフランジ部６２とを有する形状をなしており、フランジ部６２の外周側には、図４に示すように、外周面から半径方向内方に円弧状に凹む複数具体的には二カ所の回止凹部６３が形成されている。
【００３３】
この前部分割体４５は、図２に示すように、フランジ部６２を後部分割体４６のフランジ部４９に対し当接させることになり、このときに、回止凹部６３にガイドピン５３の軸部４８に対し反対側の部分を嵌合させることになる。なお、ガイドピン５３と回止凹部６３との嵌合によって前部分割体４５は、後部分割体４６に対し軸回りの回転が規制された状態で軸方向移動可能（つまり離間および近接可能）となる。
【００３４】
パーキングブレーキ機構３０は、シリンダ１８内においてプッシュロッド４４の前部分割体４５の軸部６１のオネジ６０に、内径側に形成されたメネジ６５で螺合される略円筒状のクラッチ部材６６を有している。
【００３５】
ここで、ピストン２６の内径側は、図６にも示すように、底部２４側が小径の第１内径部６８とされるとともに、第１内径部６８よりも開口側がこれより大径の第２内径部１０１とされ、これら第１内径部６８および第２内径部１０１の間には第２内径部１０１側が大径となるように傾斜する第１テーパ面部１０２が形成されている。
【００３６】
また、第２内径部１０１よりも開口側がこれより大径の第３内径部６９とされ、これら第２内径部１０１および第３内径部６９の間には第３内径部６９側が大径となるように傾斜する第２テーパ面部（当接面）７０が形成されている。さらに、第３内径部６９の開口側は、第３内径部６９よりも大径でそのままピストン２６の開口側まで至る第４内径部１０３が形成されている。
【００３７】
そして、本実施形態においては、ピストン２６の内径側に、第２内径部１０１から第２テーパ面部７０、さらに第３内径部６９にかけて、ピストン２６の軸線方向つまりピストン２６の摺動方向に延びる溝１０５が形成されている。この溝１０５は、内径側が幅寸法が大きく外径側ほど幅寸法が狭い略湾曲形状をなしている。
【００３８】
溝１０５は、第１凹部１０６と第２凹部１０７と第３凹部１０８とを有している。第１凹部１０６は、ピストン２６の軸線方向における位置が第２内径部１０１とほぼ合っており、この第２内径部１０１よりもピストン２６の外径側に向けて凹んでいる。第２凹部１０７は、ピストン２６の軸線方向における位置が第２テーパ面部７０とほぼ合っており、この第２テーパ面部７０に沿って延在し、かつこの第２テーパ面部７０よりもピストン２６の外径側に向けて凹んでいる。第３凹部１０８は、ピストン２６の軸線方向における位置が第３内径部６９とほぼ合っており、この第３内径部６９よりもピストン２６の外径側に向けて凹んでいる。なお、この第３凹部１０８は第４内径部１０３とピストン２６の半径方向に合う位置まで凹んでいる。このような形状の溝１０５はピストン２６の鍛造成形時に鍛造により形成される。
【００３９】
ここで、上記溝１０５は、少なくとも一カ所設けられることになるが、この場合は、ピストン２６の円周方向に等ピッチで複数設けられており、具体的には、隣り合うもの同士が６０度の角度をなすように６カ所形成されている。これにより、このピストン２６が円周方向にどの角度位置に位置していても、少なくともいずれか一つの溝１０５がピストン２６の鉛直頂上位置に対し３０度以内に配置されることになる。
【００４０】
第１凹部１０６は、ピストン２６を軸直交方向に切った場合の断面形状を見てみると、この断面形状は、図７に示すように、第１凹部１０６が各頂点位置に配置される略六角形状をなしている。すなわち、すべての第１凹部１０６を結んだものは、第２テーパ面部７０の全周にわたって凹となっている。
【００４１】
また、第２凹部１０７の断面位置においては、図８に示すように、断面円形状の第２テーパ面部７０から各第２凹部１０７が外径側に凹むように形成される形状をなす。そして、第２凹部１０７は、内径側が幅寸法が大きく外径側ほど幅寸法が狭い形状をなしており、図９に示すように、この第２凹部１０７と第２テーパ面部７０との境界部分を通る第２テーパ面部７０の接線に対して、この境界部分から立ち上がる第２凹部１０７の角度αが１２０度以上の角度をなしている。
【００４２】
ここで、上記のように、ピストン２６の内径側が、第１凹部１０６の形成位置において、略六角形状をなしていることで、第２凹部１０７は、第２テーパ面部７０において、図１０に示すように、ピストン２６の開口側（図１０における上側）に向かうにしたがって幅寸法が小さくなる形状をなす傾斜部１１０を有することになる。言い換えれば、第２凹部１０７の第２テーパ面部７０に形成される傾斜部１１０は、第２テーパ面部７０の外径側から内径側に向かうにしたがって幅寸法が大きくなっている。
【００４３】
第３凹部１０８の断面位置においては、図１１に示すように、断面円形状の第３内径部６９から各第３凹部１０８が外径側に凹むように形成される形状をなす。ここで、第３凹部１０８は、内径側が幅寸法が大きく外径側ほど幅寸法が狭い形状をなしている。
【００４４】
そして、ピストン２６の軸線方向における第３内径部６９の途中位置つまり第３凹部１０８の途中位置に、後述するアジャスト部８０の止め輪（係止部材）８２を係合させるための係合溝８１が形成されることになるが、この係合溝８１の底部８１ａつまり止め輪８２よりも、第３凹部１０８の底部１０８ａの方がピストン２６における外径側に位置するようになっている。ここで、ピストン２６の軸線方向における第３凹部１０８の途中位置に止め輪８２が係合されることで、第３凹部１０８は止め輪８２を跨ぎ、止め輪８２よりもピストンの開口側まで形成される。
【００４５】
なお、第３凹部１０８は、図１２に示すように、連続する傾斜形状でピストン２６の開口側ほど径方向外側に広がる形状としても良い。なお、この径方向外側への広がりの角度は、鍛造の抜き勾配（一般的に０〜０．５°）以上の角度となっている。この場合、連続する傾斜形状ではなく、図１３あるいは図１４に示すように断続的な段付き形状としたりしても良い。
【００４６】
クラッチ部材６６は、図２に示すように、先端側がピストン２６の第１内径部６８に嵌合する嵌合部７２とされており、この嵌合部７２と隣り合ってこの第１内径部６８よりも大径のフランジ部１１２が形成され、このフランジ部１１２の嵌合部７２側に第２テーパ面部７０に当接するテーパ部７３が形成されている。クラッチ部材６６の嵌合部７２には、内径側から外径側に貫通する半径方向に沿った複数のエア抜き穴１１３が形成されている。このエア抜き穴１１３はピストン２６の第１テーパ面部１０２および第２内径部１０１に対向する位置に形成されている。
【００４７】
カム機構３２のカム本体３９を回転運動させることにより、カムロッド４２の突出量を小から大へ変化させると、プッシュロッド４４の後部分割体４６および前部分割体４５とクラッチ部材６６とが軸線方向に直線運動し、クラッチ部材６６がテーパ部７３においてピストン２６の第２テーパ面部７０に当接してこのピストン２６をシリンダ１８に対しパッド１３側に摺動させる。
【００４８】
なお、プッシュロッド４４の前部分割体４５のオネジ６０とクラッチ部材６６のメネジ６５とは、螺合部７４を構成しており、この螺合部７４には、前部分割体４５とクラッチ部材６６との間に互いに回転せずに所定量軸方向に移動可能なクリアランスを有している。
【００４９】
また、ピストン２６の底部２４側にはクラッチ部材６６との隙間を大気開放させるための大気開放穴７６が形成されている。
【００５０】
加えて、クラッチ部材６６の嵌合部７２とピストン２６の第１内径部６８との間には、これらの隙間をシールするリング状のクラッチ部材シール７７が設けられている。このクラッチ部材シール７７は、クラッチ部材６６の嵌合部７２に保持されている。
【００５１】
パーキングブレーキ機構３０は、シリンダ１８内においてクラッチ部材６６とプッシュロッド４４の前部分割体４５との位置調整を行うアジャスト部８０を有している。
【００５２】
このアジャスト部８０は、クラッチ部材６６をピストン２６に付勢するスプリング（付勢部材）８３等を有しており、ピストン２６の第３内径部６９に形成された係合溝８１に係合される止め輪８２によってピストン２６とクラッチ部材６６との間に支持されるもので、ピストン２６がシリンダ１８内に導入されたブレーキ液圧によって軸方向に移動する際には、実質的には停止状態にあるプッシュロッド４４に対し、クラッチ部材６６を回転させながらピストン２６に追従させて軸方向に移動させる。
【００５３】
また、アジャスト部８０は、プッシュロッド４４の前部分割体４５が軸線方向に直線運動する際には、クラッチ部材６６を前部分割体４５に対し回転させることがなく、その結果、オネジ６０とメネジ６５とからなる螺合部７４によってクラッチ部材６６をプッシュロッド４４と一体に直線運動させる。
【００５４】
パーキングブレーキ機構３０は、シリンダ１８内において、クラッチ部材６６の一部とプッシュロッド４４の前部分割体４５および後部分割体４６の一部とを覆うように設けられたスプリングカバー８４と、プッシュロッド４４の前部分割体４５のフランジ部６２とスプリングカバー８４のピストン２６側との間に介装されたプッシュロッド付勢スプリング（プッシュロッド付勢部材）８５とを有している。
【００５５】
スプリングカバー８４は、内側にクラッチ部材６６を挿入させるリング状部８７と、このリング状部８７の外径側から軸線方向一側に延出する円筒状部８８と、円筒状部８８のリング状部８７に対し反対側から半径方向外側に切り起こされた複数の係止片部８９と、円筒状部８８のリング状部８７に対し反対側からさらに軸線方向一側に延出する複数具体的には四カ所の延出片部９０とを有している。
【００５６】
そして、スプリングカバー８４は、各延出片部９０が、図４に示すようにプッシュロッド４４の前部分割体４５のフランジ部６２の外周面の外側を通り、図３に示すように後部分割体４６のフランジ部４９の各回止凹部５４に係合して、さらにこのフランジ部４９から突出する部分が、図２に示すように、半径方向内方に折り曲げられることになり、この折り曲げ後の折曲部９１で後部分割体４６のフランジ部４９の軸部４８側に係止される。
【００５７】
この状態で、プッシュロッド付勢スプリング８５は、スプリングカバー８４のリング状部８７とプッシュロッド４４の前部分割体４５のフランジ部６２との間に介装されることになり、言い換えれば、スプリングカバー８４は、プッシュロッド付勢スプリング８５をプッシュロッド４４の前部分割体４５との間で保持することになる。
【００５８】
ここで、スプリングカバー８４は、その延出片部９０を後部分割体４６のフランジ部４９の回止凹部５４に係合させることで、この後部分割体４６に対し軸線回りの回転が規制される。つまり、スプリングカバー８４と、ガイドピン５３で互いに回り止めされた前部分割体４５、後部分割体４６およびシリンダ１８とが、相対的な回転が規制されることになる。
【００５９】
なお、スプリングカバー８４の折曲部９１の折り曲げ位置は、カートリッジ９３に一体化されたときのプッシュロッド付勢スプリング８５の設定長が自由長Ｘ０よりも短い長さＸ１（Ｘ１は図２に示すＸ２とＸ３とを加算した長さ）となるように設定されている。さらに、カートリッジ９３をシリンダ１８の係合溝８７へ挿通してカムロッド４２を後部分割体４６の当接凹部５１に当接させてＣ字状止め輪９８で係止した状態において、折曲部９１はシリンダ１８の底面３４と当接せず、また、カムロッド４２の当接によって、プッシュロッド付勢スプリング８５は、さらに撓み、その長さは図２に示すような設定長Ｘ２となるとともに、フランジ部４９と折曲部９１との間にクリアランスＸ３が生じるようになっている。このように構成することにより、プッシュロッド４４の位置決めがなされるとともに、プッシュロッド付勢スプリング８５は、図５に示すように、前部分割体４５を後部分割体４６から所定のクリアランス９９の分、離間させることができるように設定されている。
【００６０】
そして、パーキングブレーキ機構３０は、シリンダ１８に組み付けられる前段階で、プッシュロッド４４の前部分割体４５と、ガイドピン５３が予め設けられた状態にあるプッシュロッド４４の後部分割体４６と、プッシュロッド付勢スプリング８５と、スプリングカバー８４とが一つの組立体のカートリッジ９３とされている。
【００６１】
すなわち、例えば、折曲部９１が形成される前の状態のスプリングカバー８４のリング状部８７に当接するようにプッシュロッド付勢スプリング８５を挿入し、プッシュロッド４４の前部分割体４５を、その軸部６１側をプッシュロッド付勢スプリング８５の内側に挿入してフランジ部６２を延出片部９０の内側に通しつつプッシュロッド付勢スプリング８５に当接させる。
【００６２】
そして、プッシュロッド４４の後部分割体４６を、そのフランジ部４９の回止凹部５４にスプリングカバー８４の延出片部９０を嵌合させ、かつそのガイドピン５３を前部分割体４５の回止凹部６３に嵌合させるようにして、前部分割体４５に当接させる。
【００６３】
次に、前部分割体４５と後部分割体４６とが互いに所定距離離間可能となるようにクリアランスを設けつつ、スプリングカバー８４のすべての延出片部９０の先端部を後部分割体４６のフランジ部４９の前部分割体４５に対し反対側において半径方向内方に折り曲げて折曲部９１を形成して、後部分割体４６のスプリングカバー８４からの抜けを規制する。
【００６４】
以上により、プッシュロッド４４の前部分割体４５および後部分割体４６（ガイドピン５３を含む）、プッシュロッド付勢スプリング８５およびスプリングカバー８４が一つの組立体のカートリッジ９３となる。なお、プッシュロッドシール５７については、カートリッジ９３の組み立て前および組み立て後のいずれに取り付けても良い。
【００６５】
シリンダ１８内には、プッシュロッド４４のプッシュロッド付勢スプリング８５との当接面９４よりもシリンダ１８の開口部１７側となる位置に係止段部９６が形成されている。この係止段部９６は、シリンダ１８の内周面２８に形成された環状の係合溝９７と、この係合溝９７に係合するＣ字状の止め輪９８とで構成されている。
【００６６】
以上のディスクブレーキを組み立てる場合には、キャリパ本体２１のカム穴３５にベアリング３８およびカム本体３９を挿入し、カム凹部４０を底部穴３６側に向け、この状態で、カムロッド４２をキャリパ本体２１のシリンダ１８に開口部１７側から挿入しさらに底部穴３６を介してカム凹部４０に挿入する。
【００６７】
次に、上記のように予め組み立てられたカートリッジ９３を、プッシュロッドシール５７を付けた状態で開口部１７側からシリンダ１８内に挿入し、そのプッシュロッド４４の後部分割体４６の軸部４８を底部３３の底部穴３６に嵌合させつつこの軸部４８の当接凹部５１にカムロッド４２を挿入させ、さらに、そのガイドピン５３を回止穴５６に嵌合させて、最終的に底面３４に折曲部９１において当接させる。なお、折曲部９１が底面３４に当接した状態で、後部分割体４６のフランジ部４９は底面３４との間に隙間を有している。
【００６８】
そして、シリンダ１８内にＣ字状の止め輪９８を挿入し、この止め輪９８をシリンダ１８の係合溝９７に係合させる。すると、止め輪９８がカートリッジ９３のスプリングカバー８４の係止片部８９を係止して、カートリッジ９３の抜けを規制する。
【００６９】
一方で、クラッチ部材シール７７が装着されたクラッチ部材６６をピストン２６に嵌合させるとともに、アジャスト部８０を止め輪８２でピストン２６に係止させることで、ピストン２６、クラッチ部材６６およびアジャスト部８０を別の組立体としておき、この組立体を、シリンダ１８に嵌合させつつそのクラッチ部材６６をプッシュロッド４４に螺合させることで、キャリパ１４が組み立てられる。
【００７０】
そして、上記キャリパ１４は、内部へのブレーキ液の充填時に、内部にエアが残存しないようにエア抜きを行うことになるが、このとき、クラッチ部材６６とプッシュロッド４４との隙間１１６にあったエアは、クラッチ部材６６のエア抜き穴１１３からピストン２６の第１テーパ面部１０２および第２内径部１０１とクラッチ部材６６との隙間１１４に至る。このとき、ピストン２６の第２テーパ面部７０とクラッチ部材６６のテーパ部７３とが当接して、これらの隙間の軸線方向における連通を遮断している。しかしながら、第２テーパ面部７０とテーパ部７３との当接範囲をピストン２６の軸線方向において超えるように、第２テーパ面部７０側に溝１０５が形成されていることから、第２テーパ面部７０に対しピストン２６の底部２４側に位置する隙間１１４を、溝１０５によってピストン２６の開口側に位置する隙間１１５に連通させることができ、隙間１１４のエアを抜くことができる。つまり溝１０５を介して、第２テーパ面部７０に対しピストン２６の底部側に位置するピストン２６およびクラッチ部材６６の隙間１１４から、第２テーパ面部７０に対しピストン２６の開口側に位置するピストン２６およびクラッチ部材６６の隙間１１５にエアを抜くことができる。
【００７１】
しかも、ピストン２６のクラッチ部材６６との当接面である第２テーパ面部７０に対しピストン２６の底部側に位置するピストン２６およびクラッチ部材６６の隙間１１４よりも外径側に位置するピストン２６の第２テーパ面部７０にピストン２６の摺動方向に延びる溝１０５を形成しているため、上記隙間１１４にあるエアを良好に抜くことができる。したがって、十分にエア抜きを行うことができる。
【００７２】
ここで、ピストン２６のクラッチ部材６６との当接面である第２テーパ面部７０に溝１０５を形成するため、上記のようにこの溝１０５をピストン２６の鍛造時に形成することができ、穴あけが不要となる。したがって、コスト増を抑制することができる。なお、ピストン２６が鋳造される場合は、溝１０５を鍛造ではなく鋳造時に形成することができる。
【００７３】
加えて、溝１０５の第２凹部１０７は、第２テーパ面部７０における形状が、ピストン２６の開口側に向かうにしたがって幅寸法が小さくなる形状をなしているため、ピストン２６の底部側の隙間１１４のエアを、溝１０５の第２凹部１０７の幅の広い部分で広範囲に集めて良好にピストン２６の開口側に抜くことができる。したがって、さらに十分にエア抜きを行うことができる。
【００７４】
さらに、止め輪８２に対しピストン２６の底部側に溜まろうとするエアについても、止め輪８２よりも外径側に底部１０８ａが位置する溝１０５の第３凹部１０８で良好に抜くことができる。したがって、さらに十分にエア抜きを行うことができる。
【００７５】
なお、上記のような構成のディスクブレーキでは、図示せぬパーキングブレーキレバーが操作されることによりカム機構３２のカム本体３９が回動させられると、カム機構３２のカムロッド４２が突出量を増やし、プッシュロッド４４の後部分割体４６をディスク１２の方向に移動させる。すると、後部分割体４６に当接する前部分割体４５がディスク１２の方向に移動し、これと一体にクラッチ部材６６が移動して、ピストン２６をディスク１２の方向に移動させて、機械的に一対のパッド１３をディスク１２に押し付ける。
【００７６】
他方、通常のブレーキペダルによるブレーキ操作でブレーキ液圧がシリンダ１８とピストン２６との間に導入されると、ピストン２６にはピストンシール２７による受圧面積に対し液圧が作用してディスク１２の方向への推進力が発生することになるが、クラッチ部材６６にもクラッチ部材シール７７による受圧面積に対し液圧が作用してディスク１２の方向への推進力が発生し、初期においてはプッシュロッド４４の前部分割体４５との螺合部７４における螺合のクリアランス分回転せずに軸線方向に移動してピストン２６を押すことになる。
【００７７】
そして、さらにブレーキ液圧がシリンダ１８内に導入されて、所定液圧以上になると、クラッチ部材６６へ作用する液圧でクラッチ部材６６がピストン２６に押し付けられることになり、ピストン２６に液圧が作用してディスク１２の方向への推進力が発生することになり、クラッチ部材６６にも液圧が作用してディスク１２の方向への推進力が発生することになる。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に係る発明によれば、ピストンのクラッチ部材との当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間よりも外径側に、前記ピストンのクラッチ部材との当接面にピストンの摺動方向に延びる溝を形成しているため、ピストンのクラッチ部材との当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間に存在するエアを良好に抜くことができる。したがって、十分にエア抜きを行うことができる。しかも、ピストンのクラッチ部材との当接面に溝を形成するため、例えば、ピストンの鋳造時あるいは鍛造時に形成することができ、クラッチ部材への穴あけが不要となる。したがって、コスト増を抑制することができる。
【００７９】
また、溝を介して、当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間から、当接面に対しピストンの開口側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間へ、エアを抜くことができる。
【００８０】
また、溝は、当接面における形状がピストンの開口側に向かうにしたがって幅寸法が小さくなる形状の傾斜部を有しているため、ピストンのクラッチ部材との当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間に存在するエアを、溝の傾斜部の幅の広い部分で広範囲に集めて良好にピストン開口側へ抜くことができる。したがって、十分にエア抜きを行うことができる。
【００８１】
請求項４に係る発明によれば、係止部材のピストンの底部側に溜まろうとするエアについても、係止部材よりも外径側に底部が位置する溝で良好に抜くことができる。したがって、さらに十分にエア抜きを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態のディスクブレーキを示す断面図である。
【図２】 本発明の一実施形態のディスクブレーキの要部の図３に示すＣ１−Ｃ１線に沿う断面図である。
【図３】 本発明の一実施形態のディスクブレーキの図２に示すＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。
【図４】 本発明の一実施形態のディスクブレーキの図２に示すＢ１−Ｂ１線に沿う断面図である。
【図５】 本発明の一実施形態のディスクブレーキの要部の図３に示すＣ１−Ｃ１線に沿う断面図であって前部分割体と後部分割体との間にクリアランスがある状態を示すものである。
【図６】 本発明の一実施形態のディスクブレーキのピストンを示す断面図である。
【図７】 本発明の一実施形態のディスクブレーキのピストンを示す図６におけるＤ１−Ｄ１線に沿う断面図である。
【図８】 本発明の一実施形態のディスクブレーキのピストンを示す図６におけるＥ１−Ｅ１線に沿う断面図である。
【図９】 本発明の一実施形態のディスクブレーキのピストンにおける第２凹部を示す拡大断面図である。
【図１０】 本発明の一実施形態のディスクブレーキのピストンにおける第２凹部を示す図６におけるＦ矢視図である。
【図１１】 本発明の一実施形態のディスクブレーキのピストンおよび止め輪を示す側面図である。
【図１２】 本発明の一実施形態のディスクブレーキの要部の別の例を示す断面図である。
【図１３】 本発明の一実施形態のディスクブレーキの要部のさらに別の例を示す断面図である。
【図１４】 本発明の一実施形態のディスクブレーキの要部のさらに別の例を示す断面図である。
【図１５】 従来のディスクブレーキのピストン内の構造を示す断面図である。
【図１６】 従来のディスクブレーキのピストンの正面図である。
【符号の説明】
１２ ディスク
１３ パッド
２６ ピストン
１８ シリンダ
１４ キャリパ
３２ カム機構
３０ パーキングブレーキ機構（押圧手段）
６６ クラッチ部材
７０ 第２テーパ面部（当接面）
８２ 止め輪（係止部材）
８３ スプリング（付勢部材）
１０５ 溝
１１４ 隙間
１１５ 隙間
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーキングブレーキ兼用型のディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーキングブレーキ兼用型のディスクブレーキには、ディスクを介して両側に配置される一対のパッドと、有底筒状のピストンをシリンダに液圧により摺動可能に設けるとともにピストンの摺動によって一対のパッドをディスクに接触させるキャリパと、シリンダ内に配置され、液圧以外の押圧手段で押圧されて移動してピストンをシリンダに対し強制的に摺動させるクラッチ部材とを備えたものがあり、押圧手段をパーキングブレーキレバーやパーキングブレーキペダルで操作するものがある。このようなディスクブレーキにおいては、ピストン内にクラッチ部材が当接可能に設けられているため、そのままでは、ブレーキ液で満たされていないシリンダ内にブレーキ液を注入する際に、クラッチ部材のピストンへの当接でピストンの外径側の流路が絶たれることになって、ピストンとクラッチ部材との当接面よりもピストンの底部側にあるピストンおよびクラッチ部材の隙間にエア溜まりが生じてしまうことになる。
【０００３】
上記隙間のエアを抜いてブレーキ液を注入するため、図１５および図１６に示すように、ピストン２０１とクラッチ部材２０２との当接面２０３よりもピストン２０１の底部側にあるピストン２０１とクラッチ部材２０２との隙間２０４と、当接面２０３よりもピストン２０１の開口側にあるピストン２０１とクラッチ部材２０２との隙間２０５とを連通させるように、クラッチ部材２０２の外径側にピストン２０１の摺動方向に沿って貫通する貫通孔２０６を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許出願公開第２００２／００４１１２３号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにクラッチ部材２０２の外径側に貫通孔２０６を形成するのでは、貫通孔２０６よりも上側の隙間についてはエアを抜くことはできず、図１５に示すようにこの部分に相変わらずエア溜まり２０７が生じてしまうことになり、十分にエア抜きを行うことができないという問題があった。
【０００６】
また、クラッチ部材２０２をピストン２０１に付勢する付勢部材２０８をピストン２０１に係止するための止め輪２０９によってエアの流れが堰き止められてしまうことになり、この部分にもエア溜まり２１０が生じてしまって、十分にエア抜きを行うことができないという問題もあった。
【０００７】
したがって、本発明は、十分にシリンダ内のエア抜きを行うことができるディスクブレーキの提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ディスクを介して両側に配置される一対のパッドと、有底筒状のピストンをシリンダに液圧により摺動可能に設けるとともに前記ピストンの摺動によって前記一対のパッドをディスクに接触させるキャリパと、前記ピストン内に配置され、液圧以外の押圧手段で押圧されて移動して前記ピストンを前記シリンダに対し強制的に摺動させるクラッチ部材と、を備えたディスクブレーキにおいて、前記ピストンの前記クラッチ部材との当接面に前記ピストンの摺動方向に延びる溝を形成し、該溝は、前記当接面に対し前記ピストンの底部側に位置する前記ピストンおよび前記クラッチ部材の隙間と、前記当接面に対し前記ピストンの開口側に位置する前記ピストンおよび前記クラッチ部材の隙間とを連通させるとともに、前記当接面の形状が前記ピストンの開口側に向かうにしたがって幅寸法が小さくなる形状の傾斜部と該傾斜部の最小幅寸法で直線状となる直線部とを有することを特徴としている。
【０００９】
このように、ピストンのクラッチ部材との当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間よりも外径側に、前記ピストンのクラッチ部材との当接面にピストンの摺動方向に延びる溝を形成しているため、ピストンのクラッチ部材との当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間に存在するエアを良好に抜くことができる。しかも、ピストンのクラッチ部材との当接面に溝を形成するため、例えば、ピストンの鋳造時あるいは鍛造時に形成することができ、クラッチ部材への穴あけが不要となる。
また、溝を介して、当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間から、当接面に対しピストンの開口側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間へ、エアを抜くことができる。
また、溝は、当接面における形状がピストンの開口側に向かうにしたがって幅寸法が小さくなる形状をなす傾斜部を有しているため、ピストンのクラッチ部材との当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間に存在するエアを、溝の傾斜部の幅の広い部分で広範囲に集めて良好にピストン開口側へ抜くことができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記溝は、前記ピストンの円周方向に等ピッチで複数形成されることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記溝は、前記ピストンの鍛造成形時に鍛造により形成されることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか一項記載の発明において、前記クラッチ部材を前記ピストンに付勢する付勢部材を前記ピストンに係止するための係止部材を有し、前記溝は、前記ピストンの前記クラッチ部材との当接面から前記ピストンの摺動方向に前記ピストンの開口部側に連続的に延びて形成され、該溝の底部は前記係止部材よりも外径側に位置することを特徴としている。
【００１５】
これにより、係止部材のピストンの底部側に溜まろうとするエアについても、係止部材よりも外径側に底部が位置する溝で良好に抜くことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態のディスクブレーキを図１〜図１４を参照して以下に説明する。
【００１７】
本実施形態のディスクブレーキは、図１に示すように、車両の非回転部に固定されるキャリア１１と、このキャリア１１にディスク１２を介して両側に配設された状態で摺動可能に支持される一対のパッド１３と、キャリア１１にディスク１２の軸線方向に沿って摺動自在となるよう支持されて一対のパッド１３を両側から挟持するキャリパ１４とで主に構成されている。
【００１８】
キャリパ１４は、一方のパッド１３のディスク１２に対し反対側に開口部１７を対向させる有底筒状のシリンダ１８と、このシリンダ１８の半径方向における一側からディスク１２の外周部を跨いで延出するディスクパス部１９と、このディスクパス部１９のシリンダ１８に対し反対側から他方のパッド１３のディスク１２に対し反対側に対向するように延出する爪部２０とを有するキャリパ本体２１を有している。
【００１９】
また、キャリパ１４は、有底筒状に形成されて底部２４側をパッド１３側に向けてキャリパ本体２１のシリンダ１８のボア２５に摺動自在に嵌合されるピストン２６と、ピストン２６とシリンダ１８の内周面２８との隙間をシールするリング状のピストンシール２７とを有している。なお、ピストンシール２７はシリンダ１８に保持されている。
【００２０】
キャリパ１４は、シリンダ１８とピストン２６との間に導入されるブレーキ液圧によって、ピストン２６をパッド１３の方向に突出させることによって、このピストン２６と爪部２０とで一対のパッド１３を両側から把持することによりディスク１２に接触させるものである。
【００２１】
上記のように、ピストン２６は、ブレーキペダルへの踏み込み操作による通常制動時には、図示せぬマスタシリンダからシリンダ１８内に導入されるブレーキ液圧でシリンダ１８から爪部２０の方向に突出させられることにより一対のパッド１３をディスク１２に押圧させて制動力を発生させるものであるが、シリンダ１８内には、ピストン２６をこのようなブレーキ液圧ではなく機械的に突出させることにより一対のパッド１３をディスク１２に押圧させて制動力を発生させるパーキングブレーキ機構（押圧手段）３０が設けられている。
【００２２】
パーキングブレーキ機構３０は、カム機構３２を有している。
すなわち、シリンダ１８の底部３３には、底面３４から離間してこのシリンダ１８の軸線方向に対し直交方向にカム穴３５が形成されており、また、底面３４の中央位置からカム穴３５まで軸線上において貫通する底部穴３６が形成されていて、これらカム穴３５および底部穴３６にカム機構３２が設けられている。
【００２３】
このカム機構３２は、カム穴３５にベアリング３８を介して回転可能に挿入された略円柱状のカム本体３９を有している。カム本体３９には、半径方向の外周面から中心方向に向けて略Ｖ字状に凹むカム凹部４０が形成されている。このカム凹部４０は、最も凹んだ位置をカム本体３９の中心軸線に対しオフセットさせている。
【００２４】
カム機構３２は、カム凹部４０に一端側が挿入されるとともに他端側が底部穴３６側に配置されるカムロッド４２を有しており、このカムロッド４２は、シリンダ１８の軸線に直交する方向に沿う軸線回りにカム本体３９が回転駆動されるとカム凹部４０の形状によってカム本体３９からの突出量を変化させる。なお、カム本体３９は、図示せぬパーキングブレーキレバーの手動操作等により回転する。
【００２５】
また、シリンダ１８内には、カム機構３２のカムロッド４２で押圧されてシリンダ１８の軸線方向に移動するプッシュロッド４４が設けられている。
【００２６】
図２に示すように、プッシュロッド４４は、前進時前側すなわちピストン２６側の前部分割体４５と、前進時後側すなわちシリンダ底部３３側の後部分割体４６とに二分割されている。
【００２７】
プッシュロッド４４の後部分割体４６は、軸部４８とこの軸部４８の一端側から半径方向外方に広がるフランジ部４９とを有しており、図３に示すように、フランジ部４９には半径方向外側に一部突出する複数具体的には二カ所の凸部５０が１８０度異なる位置に形成されている。また、図２に示すように、軸線方向における軸部４８のフランジ部４９に対し反対側には軸線方向に凹む当接凹部５１が形成されている。
【００２８】
なお、フランジ部４９には凸部５０の内側位置に軸線方向に貫通する嵌合穴５２が形成されており、これら嵌合穴５２には、それぞれガイドピン５３が、軸線方向における両側が所定量ずつフランジ部４９から突出する状態に圧入されている。加えて、フランジ部４９には、凸部５０と異なる位置に、外周面から一段凹む複数具体的には四カ所の回止凹部５４が形成されている。
【００２９】
この後部分割体４６は、図１に示すように、その軸部４８がシリンダ１８の底部穴３６に摺動可能に嵌合させられることになる。ここで、シリンダ１８の底部３３には、中心から位置をずらして軸線方向に沿う回止穴５６が複数具体的には二カ所底面３４側から形成されており、軸部４８が底部穴３６に嵌合させられる際に、両ガイドピン５３の軸部４８側の部分がこれらの回止穴５６に摺動可能に嵌合されることになる。
【００３０】
なお、ガイドピン５３と回止穴５６との嵌合によって後部分割体４６は、シリンダ１８に対し軸回りの回転が規制された状態で軸方向に移動可能となる。
【００３１】
そして、後部分割体４６は、上記のように軸部４８が底部穴３６に嵌合させられるとともに、ガイドピン５３が回止穴５６に嵌合させられた状態で、当接凹部５１に上記カム機構３２のカムロッド４２の先端側を収納する。なお、軸部４８とシリンダ１８の底部穴３６との間には、これらの隙間をシールするリング状のプッシュロッドシール５７が設けられている。このプッシュロッドシール５７は、後部分割体４６の軸部４８に保持されている。
【００３２】
プッシュロッド４４の前部分割体４５は、半径方向における外周面にオネジ６０が形成された軸部６１とこの軸部６１の一端側から半径方向外方に広がるフランジ部６２とを有する形状をなしており、フランジ部６２の外周側には、図４に示すように、外周面から半径方向内方に円弧状に凹む複数具体的には二カ所の回止凹部６３が形成されている。
【００３３】
この前部分割体４５は、図２に示すように、フランジ部６２を後部分割体４６のフランジ部４９に対し当接させることになり、このときに、回止凹部６３にガイドピン５３の軸部４８に対し反対側の部分を嵌合させることになる。なお、ガイドピン５３と回止凹部６３との嵌合によって前部分割体４５は、後部分割体４６に対し軸回りの回転が規制された状態で軸方向移動可能（つまり離間および近接可能）となる。
【００３４】
パーキングブレーキ機構３０は、シリンダ１８内においてプッシュロッド４４の前部分割体４５の軸部６１のオネジ６０に、内径側に形成されたメネジ６５で螺合される略円筒状のクラッチ部材６６を有している。
【００３５】
ここで、ピストン２６の内径側は、図６にも示すように、底部２４側が小径の第１内径部６８とされるとともに、第１内径部６８よりも開口側がこれより大径の第２内径部１０１とされ、これら第１内径部６８および第２内径部１０１の間には第２内径部１０１側が大径となるように傾斜する第１テーパ面部１０２が形成されている。
【００３６】
また、第２内径部１０１よりも開口側がこれより大径の第３内径部６９とされ、これら第２内径部１０１および第３内径部６９の間には第３内径部６９側が大径となるように傾斜する第２テーパ面部（当接面）７０が形成されている。さらに、第３内径部６９の開口側は、第３内径部６９よりも大径でそのままピストン２６の開口側まで至る第４内径部１０３が形成されている。
【００３７】
そして、本実施形態においては、ピストン２６の内径側に、第２内径部１０１から第２テーパ面部７０、さらに第３内径部６９にかけて、ピストン２６の軸線方向つまりピストン２６の摺動方向に延びる溝１０５が形成されている。この溝１０５は、内径側が幅寸法が大きく外径側ほど幅寸法が狭い略湾曲形状をなしている。
【００３８】
溝１０５は、第１凹部１０６と第２凹部１０７と第３凹部１０８とを有している。第１凹部１０６は、ピストン２６の軸線方向における位置が第２内径部１０１とほぼ合っており、この第２内径部１０１よりもピストン２６の外径側に向けて凹んでいる。第２凹部１０７は、ピストン２６の軸線方向における位置が第２テーパ面部７０とほぼ合っており、この第２テーパ面部７０に沿って延在し、かつこの第２テーパ面部７０よりもピストン２６の外径側に向けて凹んでいる。第３凹部１０８は、ピストン２６の軸線方向における位置が第３内径部６９とほぼ合っており、この第３内径部６９よりもピストン２６の外径側に向けて凹んでいる。なお、この第３凹部１０８は第４内径部１０３とピストン２６の半径方向に合う位置まで凹んでいる。このような形状の溝１０５はピストン２６の鍛造成形時に鍛造により形成される。
【００３９】
ここで、上記溝１０５は、少なくとも一カ所設けられることになるが、この場合は、ピストン２６の円周方向に等ピッチで複数設けられており、具体的には、隣り合うもの同士が６０度の角度をなすように６カ所形成されている。これにより、このピストン２６が円周方向にどの角度位置に位置していても、少なくともいずれか一つの溝１０５がピストン２６の鉛直頂上位置に対し３０度以内に配置されることになる。
【００４０】
第１凹部１０６は、ピストン２６を軸直交方向に切った場合の断面形状を見てみると、この断面形状は、図７に示すように、第１凹部１０６が各頂点位置に配置される略六角形状をなしている。すなわち、すべての第１凹部１０６を結んだものは、第２テーパ面部７０の全周にわたって凹となっている。
【００４１】
また、第２凹部１０７の断面位置においては、図８に示すように、断面円形状の第２テーパ面部７０から各第２凹部１０７が外径側に凹むように形成される形状をなす。そして、第２凹部１０７は、内径側が幅寸法が大きく外径側ほど幅寸法が狭い形状をなしており、図９に示すように、この第２凹部１０７と第２テーパ面部７０との境界部分を通る第２テーパ面部７０の接線に対して、この境界部分から立ち上がる第２凹部１０７の角度αが１２０度以上の角度をなしている。
【００４２】
ここで、上記のように、ピストン２６の内径側が、第１凹部１０６の形成位置において、略六角形状をなしていることで、第２凹部１０７は、第２テーパ面部７０において、図１０に示すように、ピストン２６の開口側（図１０における上側）に向かうにしたがって幅寸法が小さくなる形状をなす傾斜部１１０を有することになる。言い換えれば、第２凹部１０７の第２テーパ面部７０に形成される傾斜部１１０は、第２テーパ面部７０の外径側から内径側に向かうにしたがって幅寸法が大きくなっている。
【００４３】
第３凹部１０８の断面位置においては、図１１に示すように、断面円形状の第３内径部６９から各第３凹部１０８が外径側に凹むように形成される形状をなす。ここで、第３凹部１０８は、内径側が幅寸法が大きく外径側ほど幅寸法が狭い形状をなしている。
【００４４】
そして、ピストン２６の軸線方向における第３内径部６９の途中位置つまり第３凹部１０８の途中位置に、後述するアジャスト部８０の止め輪（係止部材）８２を係合させるための係合溝８１が形成されることになるが、この係合溝８１の底部８１ａつまり止め輪８２よりも、第３凹部１０８の底部１０８ａの方がピストン２６における外径側に位置するようになっている。ここで、ピストン２６の軸線方向における第３凹部１０８の途中位置に止め輪８２が係合されることで、第３凹部１０８は止め輪８２を跨ぎ、止め輪８２よりもピストンの開口側まで形成される。
【００４５】
なお、第３凹部１０８は、図１２に示すように、連続する傾斜形状でピストン２６の開口側ほど径方向外側に広がる形状としても良い。なお、この径方向外側への広がりの角度は、鍛造の抜き勾配（一般的に０〜０．５°）以上の角度となっている。この場合、連続する傾斜形状ではなく、図１３あるいは図１４に示すように断続的な段付き形状としたりしても良い。
【００４６】
クラッチ部材６６は、図２に示すように、先端側がピストン２６の第１内径部６８に嵌合する嵌合部７２とされており、この嵌合部７２と隣り合ってこの第１内径部６８よりも大径のフランジ部１１２が形成され、このフランジ部１１２の嵌合部７２側に第２テーパ面部７０に当接するテーパ部７３が形成されている。クラッチ部材６６の嵌合部７２には、内径側から外径側に貫通する半径方向に沿った複数のエア抜き穴１１３が形成されている。このエア抜き穴１１３はピストン２６の第１テーパ面部１０２および第２内径部１０１に対向する位置に形成されている。
【００４７】
カム機構３２のカム本体３９を回転運動させることにより、カムロッド４２の突出量を小から大へ変化させると、プッシュロッド４４の後部分割体４６および前部分割体４５とクラッチ部材６６とが軸線方向に直線運動し、クラッチ部材６６がテーパ部７３においてピストン２６の第２テーパ面部７０に当接してこのピストン２６をシリンダ１８に対しパッド１３側に摺動させる。
【００４８】
なお、プッシュロッド４４の前部分割体４５のオネジ６０とクラッチ部材６６のメネジ６５とは、螺合部７４を構成しており、この螺合部７４には、前部分割体４５とクラッチ部材６６との間に互いに回転せずに所定量軸方向に移動可能なクリアランスを有している。
【００４９】
また、ピストン２６の底部２４側にはクラッチ部材６６との隙間を大気開放させるための大気開放穴７６が形成されている。
【００５０】
加えて、クラッチ部材６６の嵌合部７２とピストン２６の第１内径部６８との間には、これらの隙間をシールするリング状のクラッチ部材シール７７が設けられている。このクラッチ部材シール７７は、クラッチ部材６６の嵌合部７２に保持されている。
【００５１】
パーキングブレーキ機構３０は、シリンダ１８内においてクラッチ部材６６とプッシュロッド４４の前部分割体４５との位置調整を行うアジャスト部８０を有している。
【００５２】
このアジャスト部８０は、クラッチ部材６６をピストン２６に付勢するスプリング（付勢部材）８３等を有しており、ピストン２６の第３内径部６９に形成された係合溝８１に係合される止め輪８２によってピストン２６とクラッチ部材６６との間に支持されるもので、ピストン２６がシリンダ１８内に導入されたブレーキ液圧によって軸方向に移動する際には、実質的には停止状態にあるプッシュロッド４４に対し、クラッチ部材６６を回転させながらピストン２６に追従させて軸方向に移動させる。
【００５３】
また、アジャスト部８０は、プッシュロッド４４の前部分割体４５が軸線方向に直線運動する際には、クラッチ部材６６を前部分割体４５に対し回転させることがなく、その結果、オネジ６０とメネジ６５とからなる螺合部７４によってクラッチ部材６６をプッシュロッド４４と一体に直線運動させる。
【００５４】
パーキングブレーキ機構３０は、シリンダ１８内において、クラッチ部材６６の一部とプッシュロッド４４の前部分割体４５および後部分割体４６の一部とを覆うように設けられたスプリングカバー８４と、プッシュロッド４４の前部分割体４５のフランジ部６２とスプリングカバー８４のピストン２６側との間に介装されたプッシュロッド付勢スプリング（プッシュロッド付勢部材）８５とを有している。
【００５５】
スプリングカバー８４は、内側にクラッチ部材６６を挿入させるリング状部８７と、このリング状部８７の外径側から軸線方向一側に延出する円筒状部８８と、円筒状部８８のリング状部８７に対し反対側から半径方向外側に切り起こされた複数の係止片部８９と、円筒状部８８のリング状部８７に対し反対側からさらに軸線方向一側に延出する複数具体的には四カ所の延出片部９０とを有している。
【００５６】
そして、スプリングカバー８４は、各延出片部９０が、図４に示すようにプッシュロッド４４の前部分割体４５のフランジ部６２の外周面の外側を通り、図３に示すように後部分割体４６のフランジ部４９の各回止凹部５４に係合して、さらにこのフランジ部４９から突出する部分が、図２に示すように、半径方向内方に折り曲げられることになり、この折り曲げ後の折曲部９１で後部分割体４６のフランジ部４９の軸部４８側に係止される。
【００５７】
この状態で、プッシュロッド付勢スプリング８５は、スプリングカバー８４のリング状部８７とプッシュロッド４４の前部分割体４５のフランジ部６２との間に介装されることになり、言い換えれば、スプリングカバー８４は、プッシュロッド付勢スプリング８５をプッシュロッド４４の前部分割体４５との間で保持することになる。
【００５８】
ここで、スプリングカバー８４は、その延出片部９０を後部分割体４６のフランジ部４９の回止凹部５４に係合させることで、この後部分割体４６に対し軸線回りの回転が規制される。つまり、スプリングカバー８４と、ガイドピン５３で互いに回り止めされた前部分割体４５、後部分割体４６およびシリンダ１８とが、相対的な回転が規制されることになる。
【００５９】
なお、スプリングカバー８４の折曲部９１の折り曲げ位置は、カートリッジ９３に一体化されたときのプッシュロッド付勢スプリング８５の設定長が自由長Ｘ０よりも短い長さＸ１（Ｘ１は図２に示すＸ２とＸ３とを加算した長さ）となるように設定されている。さらに、カートリッジ９３をシリンダ１８の係合溝８７へ挿通してカムロッド４２を後部分割体４６の当接凹部５１に当接させてＣ字状止め輪９８で係止した状態において、折曲部９１はシリンダ１８の底面３４と当接せず、また、カムロッド４２の当接によって、プッシュロッド付勢スプリング８５は、さらに撓み、その長さは図２に示すような設定長Ｘ２となるとともに、フランジ部４９と折曲部９１との間にクリアランスＸ３が生じるようになっている。このように構成することにより、プッシュロッド４４の位置決めがなされるとともに、プッシュロッド付勢スプリング８５は、図５に示すように、前部分割体４５を後部分割体４６から所定のクリアランス９９の分、離間させることができるように設定されている。
【００６０】
そして、パーキングブレーキ機構３０は、シリンダ１８に組み付けられる前段階で、プッシュロッド４４の前部分割体４５と、ガイドピン５３が予め設けられた状態にあるプッシュロッド４４の後部分割体４６と、プッシュロッド付勢スプリング８５と、スプリングカバー８４とが一つの組立体のカートリッジ９３とされている。
【００６１】
すなわち、例えば、折曲部９１が形成される前の状態のスプリングカバー８４のリング状部８７に当接するようにプッシュロッド付勢スプリング８５を挿入し、プッシュロッド４４の前部分割体４５を、その軸部６１側をプッシュロッド付勢スプリング８５の内側に挿入してフランジ部６２を延出片部９０の内側に通しつつプッシュロッド付勢スプリング８５に当接させる。
【００６２】
そして、プッシュロッド４４の後部分割体４６を、そのフランジ部４９の回止凹部５４にスプリングカバー８４の延出片部９０を嵌合させ、かつそのガイドピン５３を前部分割体４５の回止凹部６３に嵌合させるようにして、前部分割体４５に当接させる。
【００６３】
次に、前部分割体４５と後部分割体４６とが互いに所定距離離間可能となるようにクリアランスを設けつつ、スプリングカバー８４のすべての延出片部９０の先端部を後部分割体４６のフランジ部４９の前部分割体４５に対し反対側において半径方向内方に折り曲げて折曲部９１を形成して、後部分割体４６のスプリングカバー８４からの抜けを規制する。
【００６４】
以上により、プッシュロッド４４の前部分割体４５および後部分割体４６（ガイドピン５３を含む）、プッシュロッド付勢スプリング８５およびスプリングカバー８４が一つの組立体のカートリッジ９３となる。なお、プッシュロッドシール５７については、カートリッジ９３の組み立て前および組み立て後のいずれに取り付けても良い。
【００６５】
シリンダ１８内には、プッシュロッド４４のプッシュロッド付勢スプリング８５との当接面９４よりもシリンダ１８の開口部１７側となる位置に係止段部９６が形成されている。この係止段部９６は、シリンダ１８の内周面２８に形成された環状の係合溝９７と、この係合溝９７に係合するＣ字状の止め輪９８とで構成されている。
【００６６】
以上のディスクブレーキを組み立てる場合には、キャリパ本体２１のカム穴３５にベアリング３８およびカム本体３９を挿入し、カム凹部４０を底部穴３６側に向け、この状態で、カムロッド４２をキャリパ本体２１のシリンダ１８に開口部１７側から挿入しさらに底部穴３６を介してカム凹部４０に挿入する。
【００６７】
次に、上記のように予め組み立てられたカートリッジ９３を、プッシュロッドシール５７を付けた状態で開口部１７側からシリンダ１８内に挿入し、そのプッシュロッド４４の後部分割体４６の軸部４８を底部３３の底部穴３６に嵌合させつつこの軸部４８の当接凹部５１にカムロッド４２を挿入させ、さらに、そのガイドピン５３を回止穴５６に嵌合させて、最終的に底面３４に折曲部９１において当接させる。なお、折曲部９１が底面３４に当接した状態で、後部分割体４６のフランジ部４９は底面３４との間に隙間を有している。
【００６８】
そして、シリンダ１８内にＣ字状の止め輪９８を挿入し、この止め輪９８をシリンダ１８の係合溝９７に係合させる。すると、止め輪９８がカートリッジ９３のスプリングカバー８４の係止片部８９を係止して、カートリッジ９３の抜けを規制する。
【００６９】
一方で、クラッチ部材シール７７が装着されたクラッチ部材６６をピストン２６に嵌合させるとともに、アジャスト部８０を止め輪８２でピストン２６に係止させることで、ピストン２６、クラッチ部材６６およびアジャスト部８０を別の組立体としておき、この組立体を、シリンダ１８に嵌合させつつそのクラッチ部材６６をプッシュロッド４４に螺合させることで、キャリパ１４が組み立てられる。
【００７０】
そして、上記キャリパ１４は、内部へのブレーキ液の充填時に、内部にエアが残存しないようにエア抜きを行うことになるが、このとき、クラッチ部材６６とプッシュロッド４４との隙間１１６にあったエアは、クラッチ部材６６のエア抜き穴１１３からピストン２６の第１テーパ面部１０２および第２内径部１０１とクラッチ部材６６との隙間１１４に至る。このとき、ピストン２６の第２テーパ面部７０とクラッチ部材６６のテーパ部７３とが当接して、これらの隙間の軸線方向における連通を遮断している。しかしながら、第２テーパ面部７０とテーパ部７３との当接範囲をピストン２６の軸線方向において超えるように、第２テーパ面部７０側に溝１０５が形成されていることから、第２テーパ面部７０に対しピストン２６の底部２４側に位置する隙間１１４を、溝１０５によってピストン２６の開口側に位置する隙間１１５に連通させることができ、隙間１１４のエアを抜くことができる。つまり溝１０５を介して、第２テーパ面部７０に対しピストン２６の底部側に位置するピストン２６およびクラッチ部材６６の隙間１１４から、第２テーパ面部７０に対しピストン２６の開口側に位置するピストン２６およびクラッチ部材６６の隙間１１５にエアを抜くことができる。
【００７１】
しかも、ピストン２６のクラッチ部材６６との当接面である第２テーパ面部７０に対しピストン２６の底部側に位置するピストン２６およびクラッチ部材６６の隙間１１４よりも外径側に位置するピストン２６の第２テーパ面部７０にピストン２６の摺動方向に延びる溝１０５を形成しているため、上記隙間１１４にあるエアを良好に抜くことができる。したがって、十分にエア抜きを行うことができる。
【００７２】
ここで、ピストン２６のクラッチ部材６６との当接面である第２テーパ面部７０に溝１０５を形成するため、上記のようにこの溝１０５をピストン２６の鍛造時に形成することができ、穴あけが不要となる。したがって、コスト増を抑制することができる。なお、ピストン２６が鋳造される場合は、溝１０５を鍛造ではなく鋳造時に形成することができる。
【００７３】
加えて、溝１０５の第２凹部１０７は、第２テーパ面部７０における形状が、ピストン２６の開口側に向かうにしたがって幅寸法が小さくなる形状をなしているため、ピストン２６の底部側の隙間１１４のエアを、溝１０５の第２凹部１０７の幅の広い部分で広範囲に集めて良好にピストン２６の開口側に抜くことができる。したがって、さらに十分にエア抜きを行うことができる。
【００７４】
さらに、止め輪８２に対しピストン２６の底部側に溜まろうとするエアについても、止め輪８２よりも外径側に底部１０８ａが位置する溝１０５の第３凹部１０８で良好に抜くことができる。したがって、さらに十分にエア抜きを行うことができる。
【００７５】
なお、上記のような構成のディスクブレーキでは、図示せぬパーキングブレーキレバーが操作されることによりカム機構３２のカム本体３９が回動させられると、カム機構３２のカムロッド４２が突出量を増やし、プッシュロッド４４の後部分割体４６をディスク１２の方向に移動させる。すると、後部分割体４６に当接する前部分割体４５がディスク１２の方向に移動し、これと一体にクラッチ部材６６が移動して、ピストン２６をディスク１２の方向に移動させて、機械的に一対のパッド１３をディスク１２に押し付ける。
【００７６】
他方、通常のブレーキペダルによるブレーキ操作でブレーキ液圧がシリンダ１８とピストン２６との間に導入されると、ピストン２６にはピストンシール２７による受圧面積に対し液圧が作用してディスク１２の方向への推進力が発生することになるが、クラッチ部材６６にもクラッチ部材シール７７による受圧面積に対し液圧が作用してディスク１２の方向への推進力が発生し、初期においてはプッシュロッド４４の前部分割体４５との螺合部７４における螺合のクリアランス分回転せずに軸線方向に移動してピストン２６を押すことになる。
【００７７】
そして、さらにブレーキ液圧がシリンダ１８内に導入されて、所定液圧以上になると、クラッチ部材６６へ作用する液圧でクラッチ部材６６がピストン２６に押し付けられることになり、ピストン２６に液圧が作用してディスク１２の方向への推進力が発生することになり、クラッチ部材６６にも液圧が作用してディスク１２の方向への推進力が発生することになる。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に係る発明によれば、ピストンのクラッチ部材との当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間よりも外径側に、前記ピストンのクラッチ部材との当接面にピストンの摺動方向に延びる溝を形成しているため、ピストンのクラッチ部材との当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間に存在するエアを良好に抜くことができる。したがって、十分にエア抜きを行うことができる。しかも、ピストンのクラッチ部材との当接面に溝を形成するため、例えば、ピストンの鋳造時あるいは鍛造時に形成することができ、クラッチ部材への穴あけが不要となる。したがって、コスト増を抑制することができる。
【００７９】
また、溝を介して、当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間から、当接面に対しピストンの開口側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間へ、エアを抜くことができる。
【００８０】
また、溝は、当接面における形状がピストンの開口側に向かうにしたがって幅寸法が小さくなる形状の傾斜部を有しているため、ピストンのクラッチ部材との当接面に対しピストンの底部側に位置するピストンおよびクラッチ部材の隙間に存在するエアを、溝の傾斜部の幅の広い部分で広範囲に集めて良好にピストン開口側へ抜くことができる。したがって、十分にエア抜きを行うことができる。
【００８１】
請求項４に係る発明によれば、係止部材のピストンの底部側に溜まろうとするエアについても、係止部材よりも外径側に底部が位置する溝で良好に抜くことができる。したがって、さらに十分にエア抜きを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態のディスクブレーキを示す断面図である。
【図２】 本発明の一実施形態のディスクブレーキの要部の図３に示すＣ１−Ｃ１線に沿う断面図である。
【図３】 本発明の一実施形態のディスクブレーキの図２に示すＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。
【図４】 本発明の一実施形態のディスクブレーキの図２に示すＢ１−Ｂ１線に沿う断面図である。
【図５】 本発明の一実施形態のディスクブレーキの要部の図３に示すＣ１−Ｃ１線に沿う断面図であって前部分割体と後部分割体との間にクリアランスがある状態を示すものである。
【図６】 本発明の一実施形態のディスクブレーキのピストンを示す断面図である。
【図７】 本発明の一実施形態のディスクブレーキのピストンを示す図６におけるＤ１−Ｄ１線に沿う断面図である。
【図８】 本発明の一実施形態のディスクブレーキのピストンを示す図６におけるＥ１−Ｅ１線に沿う断面図である。
【図９】 本発明の一実施形態のディスクブレーキのピストンにおける第２凹部を示す拡大断面図である。
【図１０】 本発明の一実施形態のディスクブレーキのピストンにおける第２凹部を示す図６におけるＦ矢視図である。
【図１１】 本発明の一実施形態のディスクブレーキのピストンおよび止め輪を示す側面図である。
【図１２】 本発明の一実施形態のディスクブレーキの要部の別の例を示す断面図である。
【図１３】 本発明の一実施形態のディスクブレーキの要部のさらに別の例を示す断面図である。
【図１４】 本発明の一実施形態のディスクブレーキの要部のさらに別の例を示す断面図である。
【図１５】 従来のディスクブレーキのピストン内の構造を示す断面図である。
【図１６】 従来のディスクブレーキのピストンの正面図である。
【符号の説明】
１２ ディスク
１３ パッド
２６ ピストン
１８ シリンダ
１４ キャリパ
３２ カム機構
３０ パーキングブレーキ機構（押圧手段）
６６ クラッチ部材
７０ 第２テーパ面部（当接面）
８２ 止め輪（係止部材）
８３ スプリング（付勢部材）
１０５ 溝
１１４ 隙間
１１５ 隙間
Claims (4)
- ディスクを介して両側に配置される一対のパッドと、
有底筒状のピストンをシリンダに液圧により摺動可能に設けるとともに前記ピストンの摺動によって前記一対のパッドをディスクに接触させるキャリパと、
前記ピストン内に配置され、液圧以外の押圧手段で押圧されて移動して前記ピストンを前記シリンダに対し強制的に摺動させるクラッチ部材と、
を備えたディスクブレーキにおいて、
前記ピストンの前記クラッチ部材との当接面に前記ピストンの摺動方向に延びる溝を形成し、該溝は、前記当接面に対し前記ピストンの底部側に位置する前記ピストンおよび前記クラッチ部材の隙間と、前記当接面に対し前記ピストンの開口側に位置する前記ピストンおよび前記クラッチ部材の隙間とを連通させるとともに、前記当接面の形状が前記ピストンの開口側に向かうにしたがって幅寸法が小さくなる形状の傾斜部と該傾斜部の最小幅寸法で直線状となる直線部とを有することを特徴とするディスクブレーキ。 - 前記溝は、前記ピストンの円周方向に等ピッチで複数形成されることを特徴とする請求項１記載のディスクブレーキ。
- 前記溝は、前記ピストンの鍛造成形時に鍛造により形成されることを特徴とする請求項１または２記載のディスクブレーキ。
- 前記クラッチ部材を前記ピストンに付勢する付勢部材を前記ピストンに係止するための係止部材を有し、前記溝は、前記ピストンの前記クラッチ部材との当接面から前記ピストンの摺動方向に前記ピストンの開口部側に連続的に延びて形成され、該溝の底部は前記係止部材よりも外径側に位置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のディスクブレーキ。
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