JPH11247911A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストンを元の位置に確実に戻すことができ
るディスクブレーキを提供する。 【解決手段】 反液圧側壁面部９ａとシール部材１０と
の間に第１の弾性部材１２を、ピストン３側に空間部Ｂ
を形成して介装すると共に、シール部材１０の外周側部
分１０ａと環状溝９の底部との間に空隙部Ｃを形成し
た。複数個の転動リップ１３を、その基板部１３ａが第
１の弾性部材１２とシール部材１０との間になり、直交
板部１３ｂがシール部材１０の外周側部分１０ａに当接
するようにして、シール部材１０の周方向に所定感覚で
配置した。ブレーキ液が空隙部Ｃに流入し、シール部材
１０の外周側部分１０ａにおける液圧側部分が、反液圧
側部分を支点として回動するようにして、第１の弾性部
材１２を徐々に圧縮しつつシール部材１０が弾性変形す
る。転動リップ１３がシール部材１０の回動変形を促進
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車に設けられ
るディスクブレーキに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のディスクブレーキの一例として、
図７に示すものがある。図７において、自動車の固定部
（図示省略）に設けたキャリア１には、図７左右方向に
移動可能にキャリパ２が支持されている。キャリパ２に
は、ピストン３を摺動自在に収納するシリンダ４が形成
されている。

【０００３】シリンダ４の底面部とピストン３との間の
液圧室５にブレーキ液が供給されることにより、ピスト
ン３が前進（図７左方向への移動）してインナパッド６
ａをブレーキロータ７に押圧し、その反作用でキャリパ
２が図７右方向に移動してキャリパ２の爪部８がアウタ
パッド６ｂをブレーキロータ７に押圧し、これにより制
動力を発生させるようにしている。シリンダ４の内壁に
は、環状溝９が形成されている。環状溝９には、前記シ
リンダ４と前記ピストン３との間を液封入するリング状
のシール部材１０が嵌装されている。環状溝９の反液圧
側（図７左側の壁面部）の縁部には面取り１１が設けら
れている。

【０００４】このディスクブレーキでは、液圧室５にブ
レーキ液が供給される加圧時には、図８に示すようにシ
ール部材１０がピストン３に引き摺られてその一部が面
取り１１で形成される逃げ空間Ａに逃げるように弾性変
形する。そして、除圧時には、図９に示すように、シー
ル部材１０の弾性変形に基づく復元力によりピストン３
が元の位置に向かって（図９右方向に）引き戻される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ディスクブ
レーキでは、ピストン３の適正な戻りを確保するため
に、ピストン３に作用する液圧に比例した大きさのピス
トン３の戻り量が得られることが望まれている。しかし
ながら、上述した従来技術では、面取り１１により得ら
れる決められた容積の逃げ空間Ａに逃げるようにシール
部材１０が弾性変形するものであり、得られる復元力は
極めて制約されている。このため、ピストン３の戻り量
に比例する液圧の範囲は極めて小さい範囲に限定されて
しまい、液圧が大きい値の領域になると液圧が変化して
もピストン３の戻り量はほとんど変化しないような状態
になり（図４点線Ｔ参照）、場合によってはピストン３
に対する復元力が不足し、ピストン３を元の位置に戻し
切れないことが起こり得た。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、ピストンを元の位置に確実に戻すことができるディ
スクブレーキを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ピストンを収納するキャリパのシリンダの内壁に環状溝
を形成し、該環状溝に、前記シリンダと前記ピストンと
の間を液封入するリング状のシール部材を嵌装し、ピス
トンの加圧時に生じる前記シール部材の弾性変形に基づ
く復元力により、除圧時に前記ピストンを引き戻させる
ピストン戻し機構を有するディスクブレーキにおいて、
前記ピストン戻し機構は、環状溝の反液圧側壁面部とシ
ール部材との間に設けられシール部材に比して大きい弾
性係数のリング状の弾性部材と、この弾性部材と前記ピ
ストンとの間に形成された環状の空間部と、シール部材
の外周側部分の少なくとも液圧側部分と前記環状溝の底
部との間に形成された空隙部とからなることを特徴とす
る。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成において、空隙部は反液圧側部分から液圧側部分にな
るに従って寸法が大きくなることを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１または２
に記載の構成において、空隙部は予め圧縮した他の弾性
部材で充填されたことを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
のいずれか記載の構成において、複数個の略Ｌ字形の剛
性材料製の板部材を有し、該板部材の一片が弾性部材と
シール部材との間に、他片がシール部材の外周側部分に
当接するようにして、シール部材の周方向に断続的に前
記複数個の板部材を配置したことを特徴とする。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１ないし３
のいずれか記載の構成において、複数枚の剛性材料製の
板部材を有し、弾性部材とシール部材との間になるよう
に、シール部材の周方向に断続的に前記複数枚の板部材
を配置したことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１ないし図４に基づいて説明する。なお、図７ない
し図９に示す部分、部材と同等の部分、部材についての
図示及び説明は、適宜省略する。図１及び図２におい
て、環状溝９における反液圧側壁面部９ａ（図１左側の
壁面部）は、環状溝９の底部から開口側になるに従っ
て、液圧側（図１右側）から反液圧側（図１左側）に向
けて傾斜する面となっている。

【００１３】環状溝９における反液圧側壁面部９ａとシ
ール部材１０におけるピストン３から離間する部分（環
状溝９の底部側部分）とシール部材１０との間になるよ
うに、リング状の第１の弾性部材（弾性部材）１２が介
装されている。第１の弾性部材１２は、断面形状が略三
角形をなしており、内周側が外周側に比して厚くなって
いる。また、第１の弾性部材１２はシール部材１０に比
して弾性係数が大きくなっている。上述したように第１
の弾性部材１２を設けたことにより、前記反液圧側壁面
部９ａのピストン３側部分とシール部材１０との間には
空間部Ｂが形成されている。

【００１４】また、シール部材１０の外周側部分と環状
溝９の底部との間には、反液圧側部分から液圧側部分に
なるに従って径方向寸法が大きくなる環状の空隙部Ｃが
形成されている。この場合、シール部材１０の外周側部
分における反液圧側部分が、環状溝９における反液圧側
壁面部９ａと環状溝９の底部との接合部に密着した状態
になるようにされており、液密状態を確保するようにし
ている。この液密状態は、後述するように、シール部材
１０が、シール部材１０の外周側部分における反液圧側
部分を支点にして回転するような力を受ける場合にも、
維持されるようになっている。本実施例では、前記第１
の弾性部材１２、空間部Ｂ及び空隙部Ｃからピストン戻
し機構が構成されている。

【００１５】さらに、本実施の形態では、図２及び図３
に示すような、基板部（一片）１３ａとこの基板部１３
ａに略直交するように連接する直交板部（他片）１３ｂ
からなる転動リップ（板部材）１３を複数個備えてい
る。転動リップ１３は剛性材料製であり、基板部１３ａ
と直交板部１３ｂとのなす角度を維持し得るものになっ
ている。そして、基板部１３ａが第１の弾性部材１２と
シール部材１０との間に、直交板部１３ｂがシール部材
１０の外周側部分１０ａに当接するようにして、シール
部材１０の周方向に所定間隔で複数個の転動リップ１３
が配置されている。

【００１６】上述したディスクブレーキでは、図１及び
図３に示すように液圧室５（図７参照）にブレーキ液が
供給されて、ピストン３が前進（図１左方向への移動）
するとき、シール部材１０がピストン３に引き摺られて
その一部が空間部Ｂに逃げるように弾性変形する。この
際、シール部材１０がピストン３の引き摺りに伴い転動
リップ１３の基板部１３ａを介して第１の弾性部材１２
を押圧すると共に、ブレーキ液が空隙部Ｃに流入し、転
動リップ１３の直交板部１３ｂを含むシール部材１０の
外周側部分１０ａにブレーキ液の液圧が作用する。そし
て、シール部材１０の外周側部分１０ａにおける反液圧
側部分に比して比較的自由度の高い液圧側部分が、反液
圧側部分を支点にして回動するようにして、第１の弾性
部材１２を徐々に圧縮しつつ弾性変形する。なお、第１
の弾性部材１２が圧縮された部分は、シール部材１０が
逃げ込んで得られるものであり、当該部分を、以下、圧
縮逃げ空間Ｄという。この圧縮逃げ空間Ｄは、シール部
材１０の変形、ひいては液圧に応じて変化するものにな
っている。

【００１７】前述したシール部材１０の回動による変形
分が前述したピストン３の引き摺りによる変形分に加わ
って空間部Ｂ及び圧縮逃げ空間Ｄに逃げ込むように弾性
変形し、液圧に応じた大きさの弾性歪みエネルギがシー
ル部材１０に蓄積される（この状態を図３に点線Ｒで示
す）。この場合、転動リップ１３は剛性材料製であり容
易に変形しないので、転動リップ１３の直交板部１３ｂ
が液圧を受け、転動リップ１３の屈曲部（基板部１３ａ
及び直交板部１３ｂの接合部）を支点とする回動力とし
て基板部１３ａ側に伝達されて第１の弾性部材１２を圧
縮し、また、転動リップ１３の基板部１３ａがシール部
材１０を介して力を受け、転動リップ１３の屈曲部を支
点として直交板部１３ｂ側に回動力として伝達されてシ
ール部材１０の外周側部分１０ａを押し上げるようにな
り、シール部材１０の回動変形を促進させる。さらに、
転動リップ１３をシール部材１０の周方向に所定間隔
で、複数個設けているので、シール部材１０の外周側部
分１０ａにおける液圧側部分が周方向にわたって全体的
にかつ均等に変形することになる。

【００１８】上述したように、シール部材１０の外周側
部分１０ａを回動させるようにしてシール部材１０の外
周側部分１０ａにおける液圧側部分が反液圧側部分を支
点にして変形し、シール部材１０の回動による変形分が
ピストン３の引き摺りによる変形分に加わって空間部Ｂ
及び圧縮逃げ空間Ｄに逃げ込むように弾性変形すること
が可能になるので、除圧時には液圧に応じた復元力を得
ることができる。

【００１９】このため、ピストン３の戻り量に比例する
液圧の範囲を大きくすることができる。そして、液圧が
大きい値の領域になり、液圧が仮に大きく変化してもピ
ストン３の戻り量がほとんど変化しないような状態、す
なわち、図４に実線Ｇで示すように、液圧とピストン３
の戻り量とがリニアに変化する特性を有することにな
る。このため、液圧が大きくなってもピストン３に対す
る復元力を十分なものにすることができ、ひいてはピス
トン３を元の位置に適正、かつ確実に戻すことができる
ようになる。上述した従来技術では液圧の大きさにかか
わらず、シール部材１０が弾性変形が許容される空間の
容積が一定であるため、液圧が大きくなると、図４に点
線Ｔで示すように、液圧−ピストン３の戻り量特性が飽
和状態になってしまうが、この従来技術に比して、本実
施の形態では、リニア特性を有することになる。

【００２０】上記実施の形態では、転動リップ１３を設
けた場合を例にしたが、転動リップ１３を省略してもよ
い。また、上記実施の形態では、シール部材１０の外周
側部分１０ａと環状溝９の底部との間に、反液圧側部分
から液圧側部分まで達する空隙部Ｃを形成した場合を例
にしたが、これに代えて、シール部材１０の外周側部分
１０ａにおける液圧側部分と環状溝９の底部との間に空
隙部Ｃを形成するようにしてもよい。なお、空隙部Ｃに
ついては、、反液圧側部分から液圧側部分になるに従っ
て径方向寸法が漸増するように構成してもよいし、段階
的に大きくなうように構成してもよい。

【００２１】次に、本発明の第２の実施の形態を図５に
基づいて説明する。図５のディスクブレーキは、上述し
た第１の実施の形態に比して、空隙部Ｃに予め圧縮した
第２の弾性部材（他の弾性部材）１４を充填したことが
異なっている。第２の弾性部材１４は、第１の弾性部材
１２に比して弾性力または硬度が小さい材料で形成され
ている。

【００２２】第２の実施の形態では、第２の弾性部材１
４が予め圧縮して空隙部Ｃに充填されているので、第２
の弾性部材１４が、シール部材１０の外周側部分１０ａ
における反液圧側部分に比して比較的自由度の高い液圧
側部分を押し上げて、反液圧側部分を支点にした回動力
を付与する。

【００２３】そして、図５に示すように液圧室５（図７
参照）にブレーキ液が供給されて、ピストン３が前進
（図５左方向への移動）するとき、シール部材１０がピ
ストン３に引き摺られてその一部が空間部Ｂに逃げるよ
うに弾性変形する。この際、前述した第２の弾性部材１
４による回動力によって、シール部材１０の外周側部分
１０ａにおける液圧側部分が、反液圧側部分を支点にし
て回動するようにして、第１の弾性部材１２を徐々に圧
縮しつつ弾性変形し、この変形分が前述したピストン３
の引き摺りによる変形分に加わって空間部Ｂ及び圧縮逃
げ空間Ｄに逃げ込むように弾性変形する。

【００２４】このため、除圧時には、ピストン３の引き
摺りによる変形のみによってピストン３を戻す場合に比
して、大きな復元力が得られるので、第１の実施の形態
と同様に液圧が大きくなってもピストン３を元の位置に
適正、かつ確実に戻すことができるようになる。また、
本実施の形態では、空隙部Ｃに第２の弾性部材１４が充
填されているので、第１の実施の形態に比してブレーキ
液のシール性能の向上を図ることができる。

【００２５】次に、本発明の第３の実施の形態を図６に
基づいて説明する。図６のディスクブレーキは、上述し
た第１の実施の形態に比して、転動リップ１３に代えて
複数枚の剛性材料製の板部材１５を転動リップ１３の基
板部１３ａと同様に第１の弾性部材１２とシール部材１
０との間に設けたこと、シール部材１０の外周側部分１
０ａと環状溝９の底部との間（空隙部Ｃ）における液圧
側部分に、周方向に離散的に複数個の弾性材料製の保持
部材１６を設けたことが異なっている。保持部材１６
は、予め圧縮してシール部材１０の外周側部分１０ａと
環状溝９の底部との間に介装されている。

【００２６】この第３の実施の形態では、シール部材１
０の外周側部分１０ａにおける液圧側部分の押上を、空
隙部Ｃに流入するブレーキ液及び保持部材１６が行うこ
とになる。そして、ピストン３の引き摺りによる変形分
に加えて空間部Ｂ及び圧縮逃げ空間Ｄに逃げ込む弾性変
形を、ブレーキ液の液圧及び保持部材１６の弾性力の両
者を利用して発生することができる。このため、ブレー
キ液の液圧または保持部材１６のいずれかを調整するこ
とによりシール部材１０の所望の弾性変形、ひいては復
元力を得ることができ、設計自由度が高いものになる。
また、剛性材料製の板部材１５を第１の弾性部材１２と
シール部材１０との間に設けたので、シール部材１０の
変形による力が第１の弾性部材１２の全面にわたって略
均等に作用するようになる。このため、第１の弾性部材
１２の全体的な利用が可能になる。

【００２７】第３の実施の形態の板部材１５に代えて、
前記転動リップ１３を設けると共に、転動リップ１３の
直交板部１３ｂと環状溝９の底部との間に保持部材１６
を設けるように構成してもよい。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、加圧時には、ブ
レーキ液が空隙部に流入し、シール部材の外周側部分に
ブレーキ液の液圧が作用し、シール部材の外周側部分に
おける反液圧側部分に比して比較的自由度の高い液圧側
部分が、反液圧側部分を支点にして回動するようにし
て、弾性部材を徐々に圧縮しつつ弾性変形する。シール
部材の回動による変形分がピストンの引き摺りによる変
形分に加わって空間部及び弾性部材の圧縮により生じる
圧縮逃げ空間に逃げ込むように弾性変形し、液圧に応じ
た大きさの弾性歪みエネルギがシール部材に蓄積される
ので、除圧時には液圧に応じた復元力を得ることができ
る。このため、ピストンを元の位置に適正、かつ確実に
戻すことができるようになる。

【００２９】請求項２記載の発明は、シール部材の外周
側部分における液圧側部分が、反液圧側部分に比して移
動自由度が高くなり、反液圧側部分を支点としたシール
部材の回動性が優れたものになる。

【００３０】請求項３記載の発明は、空隙部に他の弾性
部材が充填されているので、ブレーキ液のシール性能の
向上を図ることができる。

【００３１】請求項４記載の発明は、剛性材料製の転動
リップの他片が液圧を受け、転動リップの屈曲部を支点
として一片側に回動力として伝達されて弾性部材を圧縮
し、また、転動リップの一片がシール部材を介して力を
受け、転動リップの屈曲部を支点として一片側に回動力
として伝達されてシール部材の外周側部分を押し上げる
ようになり、シール部材の回動変形を促進させる。この
場合、転動リップをシール部材の周方向に所定間隔で複
数個配置することにより、シール部材の外周側部分にお
ける液圧側部分が周方向にわたって全体的にかつ均等に
変形することになる。

【００３２】請求項５記載の発明は、剛性材料製の板部
材を弾性部材とシール部材との間に設けたので、シール
部材の変形による力が弾性部材の全面にわたって略均等
に作用するようになる。このため、弾性部材の全体的な
利用が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図２】図１の転動リップの配置状態を模式的に示す斜
視図である。

【図３】第１の実施の形態の作用を示す断面図である。

【図４】ピストンの戻り量−液圧（復元力）特性を示す
図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図６】本発明の第３の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図７】従来のディスクブレーキの一例を示す断面図で
ある。

【図８】図７のディスクブレーキの加圧時の状態を示す
断面図である。

【図９】図７のディスクブレーキの除圧時の状態を示す
断面図である。

【符号の説明】

２ キャリパ ３ ピストン ４ シリンダ ９ 環状溝 １０ シール部材 １０ａ外周側部分 １２ 第１の弾性部材（弾性部材、ピストン戻し機構） １４ 第２の弾性部材（他の弾性部材） Ｂ 空間部（ピストン戻し機構） Ｃ 空隙部（ピストン戻し機構）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンを収納するキャリパのシリンダ
   の内壁に環状溝を形成し、該環状溝に、前記シリンダと
   前記ピストンとの間を液封入するリング状のシール部材
   を嵌装し、ピストンの加圧時に生じる前記シール部材の
   弾性変形に基づく復元力により、除圧時に前記ピストン
   を引き戻させるピストン戻し機構を有するディスクブレ
   ーキにおいて、 前記ピストン戻し機構は、環状溝の反液圧側壁面部とシ
   ール部材との間に設けられシール部材に比して大きい弾
   性係数のリング状の弾性部材と、この弾性部材と前記ピ
   ストンとの間に形成された環状の空間部と、シール部材
   の外周側部分の少なくとも液圧側部分と前記環状溝の底
   部との間に形成された空隙部とからなることを特徴とす
   るディスクブレーキ。
2. 【請求項２】 空隙部は反液圧側部分から液圧側部分に
   なるに従って寸法が大きくなることを特徴とする請求項
   １記載のディスクブレーキ。
3. 【請求項３】 空隙部は予め圧縮した他の弾性部材で充
   填されたことを特徴とする請求項１または２に記載のデ
   ィスクブレーキ。
4. 【請求項４】 複数個の略Ｌ字形の剛性材料製の板部材
   を有し、該板部材の一片が弾性部材とシール部材との間
   に、他片がシール部材の外周側部分に当接するようにし
   て、シール部材の周方向に断続的に前記複数個の板部材
   を配置したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
   か記載のディスクブレーキ。
5. 【請求項５】 複数枚の剛性材料製の板部材を有し、弾
   性部材とシール部材との間になるように、シール部材の
   周方向に断続的に前記複数枚の板部材を配置したことを
   特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のディスク
   ブレーキ。