JP2010133553A

JP2010133553A - 液圧式車両用ディスクブレーキ

Info

Publication number: JP2010133553A
Application number: JP2009207861A
Authority: JP
Inventors: Sho Ota; 祥太田; Naoki Takayanagi; 直樹高柳
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2010-06-17

Abstract

【課題】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。
【解決手段】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９のシリンダ孔開口側の溝開口縁角部に面取部９ｃを設ける。面取部９ｃのシリンダ孔軸線方向の長さ寸法Ｂ１を、ピストンシール１１の軸線方向の厚さ寸法Ｃ１に対して１／１０以下、１／２０以上の範囲に設定する。
【選択図】図１

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。

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。）。

特許第３２１８２５８号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図３のI-I断面図である。図４のII-II断面図である。本発明の一形態例を示すディスクブレーキの正面図である。同じくディスクブレーキの平面図である。同じくピストンシール装着溝の拡大断面図である。同じくピストンシールの一部切欠き断面図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims

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、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する液圧式車両用ディスクブレーキ。
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、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する液圧式車両用ディスクブレーキ。
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以下に設定するとともに、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する液圧式車両用ディスクブレーキ。
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以下に設定するとともに、該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する液圧式車両用ディスクブレーキ。
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する請求項１乃至４のいずれか１項記載の液圧式車両用ディスクブレーキ。