JPH09119462A - 車両用ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストンやシリンダ孔、角シールやダストブ
ーツ等のシール類が、摩擦パッドからの微細な振動によ
って損耗を早めることがないようにする。 【解決手段】 ピストン１１を、シリンダ孔９に開口部
をディスクロータ側に向けて収容される有底円筒状のピ
ストン本体１７と、摩擦パッド側にパッド押圧面１８ａ
を備え、ピストン本体側を筒状に開口したピストンヘッ
ド１８との２ピースに分割する。ピストンヘッド１８と
ピストン本体１７との間に板状のリテーナ１９を介装す
る。リテーナ１９に、ピストン本体１７とピストンヘッ
ド１８へ向けて突出する複数の弾性係止片１９ａを設
け、該弾性係止片１９ａを、ピストン本体１７とピスト
ンヘッド１８の開口部内周面にそれぞれ係着してピスト
ン本体１７とピストンヘッド１８とを連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や自動二輪
車等の各種走行車両に用いられる液圧式や機械式のディ
スクブレーキであって、キャリパボディのシリンダ孔に
収容されたピストンの押動にて、ディスクロータの側面
に摩擦パッドを摺接させて制動作用を行なう車両用ディ
スクブレーキに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等に用いられるディスクブレーキ
として、例えば実公平５−２９３８４号公報や実開昭５
３−８７３７９号公報に示されるものがある。前者の技
術は、キャリパボディのシリンダ孔に収容されるピスト
ンと、該ピストンの押動にてディスクロータの側面と摺
接する摩擦パッドとの間に、セピオライトとジルコニア
とリン酸塩を主成分とする断熱材を介装し、また後者の
技術は、同じく摩擦パッドとピストンとの間に、ディス
クロータの側面と平行な複数の通気孔を有するプレート
を介在させており、ディスクロータとの摺接で摩擦パッ
ドに発生した制動熱を断熱材で遮断したり、プレートの
通気孔より大気へ放出することにより、摩擦パッドの制
動熱がピストンを通して液圧室内部の作動液へ容易に伝
わることがないようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような構成にあっ
ては、制動時のディスクロータと摩擦パッドとの摺接に
よって、摩擦パッドにディスク周方向の小刻みな振動が
発生し、この振動が断熱材やプレートを伝わってピスト
ンを共振させ、ピストンがシリンダ孔の内壁を直接たた
いたり、シリンダ孔内部でピストンを保持する角シール
に不要な負荷を与えて、これらの損耗を早めるなどの不
具合を生じることがある。

【０００４】本発明は、かかる実情を背景にしてなされ
たもので、その目的とするところは、摩擦パッドの微細
な振動を起因とするキャリパボディのシリンダ孔やピス
トン，角シール等の損耗を有効に防止して耐久性を高め
た車両用ディスクブレーキを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するため、ディスクロータの側部に配設されるキャリ
パボディの作用部に、ディスクロータ側へ開口するシリ
ンダ孔を形成し、該シリンダ孔にピストンを移動可能に
収容して、該ピストンと前記ディスクロータとの間に配
設される摩擦パッドを、ピストンの押動にてディスクロ
ータの側面へ摺接させて制動作用を行なう車両用ディス
クブレーキにおいて、前記ピストンを、前記シリンダ孔
に開口部をディスクロータへ向けて収容される有底円筒
状のピストン本体と、パッド押圧面を備えたピストンヘ
ッドとに分割して、該ピストンヘッドとピストン本体と
の間に板状のリテーナを介装すると共に、ピストンヘッ
ドのピストン本体側を筒状に開口し、前記リテーナにピ
ストン本体とピストンヘッドへ向けて突出する複数の弾
性係止片を設け、該弾性係止片を、ピストン本体とピス
トンヘッドの開口部内周面にそれぞれ係着してピストン
本体とピストンヘッドとを連結する。

【０００６】上記のピストンヘッドは、フェノール系合
成樹脂やステンレス鋼板等の断熱性材料にて形成すると
より好ましい。更に、ピストンヘッドのパッド押圧面
を、摩擦パッドの中心からディスク周方向及び／または
ディスク半径方向へ偏位させてもよい。また、リテーナ
にブーツ保護板を一体形成し、該ブーツ保護板をシリン
ダ孔の開口部に配設されるダストブーツの前面を覆って
配設するようにしてもよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一形態例を、図１
及び図２に基づいて説明する。

【０００８】ディスクブレーキ１は、車両の走行時に図
示しない車輪と一体に矢印Ａ方向へ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着さ
れるキャリパブラケット３と、該キャリパブラケット３
からディスクロータ２の外周を平行に延びるキャリパ支
持腕３ａ，３ａに、一対のスライドピン４，４を介して
ディスク軸方向へスライド可能に支持されるキャリパボ
ディ５と、該キャリパボディ５の作用部５ａ及び反作用
部５ｂとの間に、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６，６とを持っている。

【０００９】キャリパ支持腕３ａ，３ａの対向面には、
段状のトルク受け部３ｂ，３ｂがディスクロータ２の両
側に分断して設けられ、該トルク受け部３ｂにそれぞれ
リテーナ７が敷設されると共に、キャリパ支持腕３ａ，
３ａの内部には、ディスクロータ２の一側部へ開口する
袋状のガイド孔８，８が穿設されている。キャリパボデ
ィ５は、ディスクロータ２の一側部に配設される作用部
５ａと、ディスクロータ２の他側部に配設される反作用
部５ｂ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５ｃとからなっている。作用部５ａに
は、ディスクロータ側に大径開口部９ａを有するシリン
ダ孔９と、該シリンダ孔９の底壁５ｄを貫通するユニオ
ン孔１０と、ディスクロータ２の側面に沿ってディスク
回入及び回出方向へ突出する取付け腕５ｅ，５ｅとが設
けられ、また反作用部５ｂには、一対の反力爪５ｆ，５
ｆが一体形成されている。

【００１０】シリンダ孔９にはピストン１１が内挿さ
れ、該ピストン１１とシリンダ孔９の底壁５ｄとの間
に、液圧室１２が画成される。取付け腕５ｅ，５ｅに
は、上述のスライドピン４，４が取付けボルト１３を用
いて反作用部方向へ突設され、キャリパボディ５は、双
方のスライドピン４，４を、キャリパ支持腕３ａ，３ａ
のガイド孔８，８に差し込んで、前述の如くディスク軸
方向へスライド可能に支持される。

【００１１】摩擦パッド６は、ディスクロータ２の側面
に摺接するライニング１４と、キャリパ支持腕３ａ，３
ａに保持される金属製の裏板１５とからなっており、裏
板１５の背面にはシム板１６が装着されている。裏板１
５の両側部には、耳片１５ａ，１５ａが突設されてお
り、各摩擦パッド６は、リテーナ７を敷設したトルク受
け部３ｂ，３ｂに耳片１５ａ，１５ａを係止して、ピス
トン１１と反力爪５ｆ，５ｆとの間をディスク軸方向へ
スライド可能に吊持される。

【００１２】前記ピストン１１は、シリンダ孔９に略全
体を収容して配設される有底円筒状のピストン本体１７
と、摩擦パッド６の裏板１５の背面に配設される同じく
有底円筒状のピストンヘッド１８との２ピースに分割さ
れており、ピストン本体１７とピストンヘッド１８との
間に板状のリテーナ１９を介装してこれらを一体に連結
した構造となっている。

【００１３】ピストン本体１７は長円筒状に形成され、
ピストンヘッド１８は、ピストン本体１７と同径で、且
つこれよりも短い短円筒状に形成されており、ピストン
本体１７の外周面開口側にはシール溝１７ａが形成さ
れ、またピストンヘッド１８の摩擦パッド側には、ピス
トン本体１７やピストンヘッド１８の円筒形よりも大径
な平板状のパッド押圧面１８ａが設けられている。ピス
トンヘッド１８には断熱性に優れた、例えばフェノール
系の合成樹脂やステンレス鋼板，アルミ青銅，鉛等の材
料が用いられ、またピストン本体１７にはピストンヘッ
ド１８よりも断熱性の低い合成樹脂材料が用いられる。

【００１４】ピストン本体１７は、シリンダ孔９内に嵌
着した角シール２０を外周面に締まり嵌めしてシリンダ
孔９内に液密且つ移動可能に保持され、シリンダ孔９の
開口側とピストン本体外周面のシール溝１７ａとにダス
トブーツ２１の両端を嵌合して、該ブーツ２１を大径開
口部９ａに収容配置し、シリンダ孔９の内部をダストブ
ーツ２１にて防塵している。

【００１５】リテーナ１９は、中央に小円を穿ったステ
ンレス鋼板等の円形の薄板によって形成されたもので、
多数の放射状スリットを内外から交互に切り込み、内側
スリットにて分断された薄板の内周側をくの字に折り曲
げながら、薄板の両側へ交互に突出させて弾性係止片１
９ａとなし、弾性係止片１９ａの外側に残されたリング
状部分を、ブーツ保護板を兼ねた大径のリテーナ１９と
なすと共に、該リテーナ１９を内外に貫通する外側スリ
ットを通気路１９ｂとなしている。

【００１６】ピストン本体１７とピストンヘッド１８
は、円筒部の開口側を互いに向き合わせてこれらの間に
リテーナ１９を挟み、該リテーナ１９の内周から両側へ
突出する多数の弾性係止片１９ａを、ピストン本体１７
とピストンヘッド１８の双方の開口部内周面にそれぞれ
係着して弾性的に連結される。また、ピストン本体１７
をシリンダ孔９へ収容した際には、ピストン本体１７と
ピストンヘッド１８及び該ヘッド１８のパッド押圧面１
８ａが、摩擦パッド６，６の中心軸上に配設され、パッ
ド押圧面１８ａが、作用部側摩擦パッド６のシム板１６
に接触する如く配設されると共に、ブーツ保護板を兼ね
たリテーナ１９の外周側が、ダストブーツ２１を収容し
た大径開口部９ａの前面を覆って配設される。

【００１７】このように構成される本形態例のディスブ
レーキ１は、運転者のブレーキ操作によって、図示しな
い公知の液圧マスタシリンダで昇圧された作動液が、ユ
ニオン孔１０を通してシリンダ孔底部の液圧室１２へ供
給される。ピストン本体１７は、液圧室１２の作動液に
よってシリンダ孔９をディスクロータ方向へ前進し、ピ
ストンヘッド１８のパッド押圧面１８ａが作用部側の摩
擦パッド６の裏板１５を押動して、該パッド６のライニ
ング１４を、ディスクロータ２の一側面へ摺接する。次
に、この反作用によってキャリパボディ５が作用部５ａ
方向へ移動し、反作用部５ｂの反力爪５ｆ，５ｆが反作
用部側の摩擦パッド６の裏板１５を押動し、該パッド６
のライニング１４を、ディスクロータ２の他側面へ押圧
して、制動作用が行なわれる。

【００１８】また、制動時の摩擦パッド６，６に、ディ
スクロータ２とライニング１４，１４との摺接によっ
て、ディスク周方向の小刻みな振動が発生した場合に、
作用部５ａ側ではピストンヘッド１８にも振動が伝達さ
れるが、ピストン本体１７との間にはリテーナ１９が介
装され、更にピストン本体１７とは多数の弾性係止片１
９ａによって弾性的に連結されているので、ピストンヘ
ッド１８から伝わる振動はリテーナ１９や弾性係止片１
９ａによって大きく減衰され、ピストン本体１７の共振
は極めて僅かなものとなる。

【００１９】更に、制動時のピストンヘッド１８に、作
用部側摩擦パッド６からディスク回出方向の引き摺り力
が作用した場合には、リテーナ１９の弾性係止片１９ａ
が撓んでピストンヘッド１８の挙動を許容するので、ピ
ストン本体１７の傾動を極力防止することができ、上述
の共振防止と相俟って、角シール２０やダストブーツ２
１のシール性を高め、またピストン本体１７とシリンダ
孔９の損耗を有効に防止して、ディスクブレーキ１の耐
久性を高めることができる。

【００２０】また、ピストンヘッド１８をフェノール系
合成樹脂等の断熱性材料で形成することによって、作用
部側摩擦パッド６からの制動熱を摩擦パッド６に近いピ
ストンヘッド１８で有効に遮断できるようになるので、
ピストン本体１７に用いる材料の汎用性が高まり、ピス
トン本体１７を軽量で安価に製作することができるよう
になる。

【００２１】更に、リテーナ１９の通気路１９ｂによっ
て、ピストン本体１７とピストンヘッド１８の円筒部内
が外部と連通するようになり、円筒部内の空気が制動熱
で暖められることがあっても、通気路１９ｂを通して外
部へ速やかに排出できるので、ディスクブレーキ１に設
定された制動力を安定して発揮することができる。ま
た、リテーナ１９のブーツ保護板が、ダストブーツ２１
の前面を覆って配設されるので、ダストブーツ２１を摩
擦パッドからの高熱な摩耗分や飛石等から有効に保護で
きて、耐久性を高めことができる。更に、ピストンヘッ
ド１８のパッド押圧面１８ａを、ピストン本体１７やピ
ストンヘッド１８の筒状部よりも大径に形成したから、
摩擦パッド６の裏板１５を広い面積で安定して押動する
ことができ、ライニング１４の偏摩耗も有効に防止する
ことができる。

【００２２】図３は、本発明の他の形態例を示すもの
で、一般にディスクブレーキでは、摩擦パッド６，６の
ライニング１４，１４がディスクロータ２の側面に摺接
した場合に、ディスク回入側でライニング１４，１４が
ディスクロータ２に巻き込まれて行く、いわゆるリーデ
ィング作用を生じるため、本形態例では、ピストンヘッ
ド１８のパッド押圧面１８ａを、反作用部５ｂの反力爪
５ｆ，５ｆと共に摩擦パッド６の中心からディスク回出
側へ偏位させて、摩擦パッド６のディスク回入側に対す
る押圧力を弱めると共に、ディスク回出側の押圧力を高
めることにより、パッド押圧面１８ａと反力爪５ｆ，５
ｆの押圧力が摩擦パッド６，６へ均等にかかるようにし
て、ライニング１４，１４の偏摩耗を極力防止できるよ
うにしている。

【００２３】尚、ライニングの偏摩耗対策としては、パ
ッド押圧面に合わせて反力爪を同方向へ偏位することが
好ましいが、パッド押圧面のみ偏位するだけでも差し支
えない。従って、パッド押圧面の偏位は、ディスク回出
方向のみに限らず、ライニングを偏摩耗原因に応じて、
ディスク周方向とディスク半径方向のそれぞれいずれに
設定してもよく、またディスク周方向とディスク半径方
向とを組合わせて偏位させることもできる。

【００２４】更に上述の形態例では、液圧式のピンスラ
イド型ディスクブレーキで説明したが、本発明は機械式
やピストン対向型のディスクブレーキにも適用が可能で
ある。また、ピストンヘッドは全体を円筒体で形成して
もよく、この場合には円筒体のリング状の前面をパッド
押圧面とするほか、円筒体の前面外周に適宜形状のフラ
ンジを形成してパッド押圧面とすることもできる。ま
た、リテーナの弾性係止片とブーツ防護板は、形態例以
外の形状であってもよく、更にピストン形状やダストブ
ーツの取付け位置によって、リテーナとブーツ防護板と
をディスク軸方向へ偏位させることも可能である。

【００２５】

【発明の効果】本発明の車両用ディスクブレーキは、ピ
ストンを、シリンダ孔に開口部をディスクロータ側に向
けて収容される有底円筒状のピストン本体と、パッド押
圧面を備えたピストンヘッドとに分割して、ピストンヘ
ッドとピストン本体との間に板状のリテーナを介装する
と共に、ピストンヘッドのピストン本体側を筒状に開口
し、前記リテーナにピストン本体とピストンヘッドへ向
けて突出する複数の弾性係止片を設け、該弾性係止片
を、ピストン本体とピストンヘッドの開口部内周面にそ
れぞれ係着してピストン本体とピストンヘッドとを連結
したことにより、制動時の摩擦パッドに小刻みな振動が
発生したり、ピストンヘッドに摩擦パッドからディスク
回出方向の引き摺り力が作用することがあっても、ピス
トンヘッドやリテーナの介装と複数の弾性係止片による
弾性的な連結によって、ピストン本体の共振や傾動を極
力防止できるようになり、角シールやダストブーツのシ
ール性を高めると共に、ピストン本体とシリンダ孔の干
渉による損耗を有効に防止して、ディスクブレーキの耐
久性を高めることができる。

【００２６】また、ピストンヘッドを、フェノール系合
成樹脂やステンレス鋼板等の断熱性材料で形成すること
によって、摩擦パッドからの制動熱を摩擦パッドに近い
ピストンヘッドで有効に遮断できるので、ピストン本体
に用いる材料の汎用性が高まり、ピストン本体を軽量で
安価に製作することができるようになる。更に、ピスト
ンヘッドのパッド押圧面を、摩擦パッドの中心からディ
スク周方向やディスク半径方向、或いはディスク周方向
とディスク半径方向の双方へ偏位することにより、ピス
トンからのパッド押圧力を摩擦パッドへ極力均等に作用
させてライニングの偏摩耗を防止することができるよう
になる。また、前記リテーナに、ピストン本体とピスト
ンヘッドの内部に連通する通気路を形成すると、ピスト
ン本体とピストンヘッドの円筒部内が通気路を通して外
部と連通するようになり、円筒部内の空気が制動熱で暖
められることがあっても、通気路を通して外部へ速やか
に排出できるので、ディスクブレーキに設定された制動
力を安定して発揮することができる。更に、リテーナに
ブーツ保護板を一体形成して、このブーツ保護板をシリ
ンダ孔の開口部に配設されるダストブーツの前面を覆っ
て配設することにより、ダストブーツを摩擦パッドから
の高熱な摩耗分や飛石等から有効に保護できて、耐久性
を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態例を示すディスクブレーキの断
面平面図

【図２】本発明の一形態例を示すピストンとリテーナの
分解斜視図

【図３】本発明の他の形態例を示すディスクブレーキの
要部断面平面図

【符号の説明】

１…ディスクブレーキ ２…ディスクロータ ３…キャリパブラケット ３ａ…キャリパ支持腕 ４…スライドピン ５…キャリパボディ ５ａ…作用部 ５ｂ…反作用部 ５ｆ…反力爪 ６…摩擦パッド ９…シリンダ孔 ９ａ…大径開口部 １１…ピストン １２…液圧室 １４…ライニング １５…裏板 １６…シム板 １７…ピストン本体 １７ａ…シール溝 １８…ピストンヘッド １８ａ…パッド押圧面 １９…外周側をブーツ保護板として利用したリテーナ １９ａ…弾性係止片 １９ｂ…通気路 ２０…角シール Ａ…ディスクロータ２の回転方向

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクロータの側部に配設されるキャ
   リパボディの作用部に、ディスクロータ側へ開口するシ
   リンダ孔を形成し、該シリンダ孔にピストンを移動可能
   に収容して、該ピストンと前記ディスクロータとの間に
   配設される摩擦パッドを、ピストンの押動にてディスク
   ロータの側面へ摺接させて制動作用を行なう車両用ディ
   スクブレーキにおいて、前記ピストンを、前記シリンダ
   孔に開口部をディスクロータへ向けて収容される有底円
   筒状のピストン本体と、パッド押圧面を備えたピストン
   ヘッドとに分割して、該ピストンヘッドとピストン本体
   との間に板状のリテーナを介装すると共に、ピストンヘ
   ッドのピストン本体側を筒状に開口し、前記リテーナに
   ピストン本体とピストンヘッドへ向けて突出する複数の
   弾性係止片を設け、該弾性係止片を、ピストン本体とピ
   ストンヘッドの開口部内周面にそれぞれ係着してピスト
   ン本体とピストンヘッドとを連結したことを特徴とする
   車両用ディスクブレーキ。
2. 【請求項２】 前記ピストンヘッドを、フェノール系合
   成樹脂やステンレス鋼板等の断熱性材料にて形成したこ
   とを特徴とする請求項１記載の車両用ディスクブレー
   キ。
3. 【請求項３】 前記ピストンヘッドのパッド押圧面を、
   前記摩擦パッドの中心からディスク周方向及び／または
   ディスク半径方向へ偏位したことを特徴とする請求項１
   または２に記載の車両用ディスクブレーキ。
4. 【請求項４】 前記リテーナに、前記ピストン本体とピ
   ストンヘッドの内部に連通する通気路を形成したことを
   特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用
   ディスクブレーキ。
5. 【請求項５】 前記リテーナにブーツ保護板を一体形成
   し、該ブーツ保護板を前記シリンダ孔の開口部に配設さ
   れるダストブーツの前面を覆って配設したことを特徴と
   する請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用ディス
   クブレーキ。