JP5370684B2 - Disc brake device - Google Patents
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Description
本発明は、車輪と一体的に回転するディスクロータをキャリパに設けた摩擦パッドにより挟持することで、その摩擦抵抗によりディスクロータを介して車輪に制動力を作用させるディスクブレーキ装置に関する。 The present invention relates to a disc brake device in which a disc rotor that rotates integrally with a wheel is clamped by a friction pad provided on a caliper so that a braking force is applied to the wheel via the disc rotor by its frictional resistance.
一般的なキャリパ浮動型のディスクブレーキ装置は、ディスクロータを跨ぐように配置されるキャリパがマウンティングブラケットに支持される。そして、キャリパには一対のスライドピンが設けられ、マウンティングブラケットには一対のスライドピンを摺動自在に嵌合する嵌合孔が設けられる。これにより、スライドピンが嵌合孔に対して摺動することによって、キャリパが車輪の回転軸線方向に移動できるようになっている。また、キャリパには、一方側にインナパッド(摩擦パッド)が移動自在に支持され、他方側にアウタパッド(摩擦パッド)が固定されている。さらに、キャリパには、一方側にインナパッドをディスクロータに対して押圧(圧着)させるために、ピストンとシリンダとが設けられている。 In a general caliper floating type disc brake device, a caliper arranged so as to straddle the disc rotor is supported by a mounting bracket. The caliper is provided with a pair of slide pins, and the mounting bracket is provided with a fitting hole for slidably fitting the pair of slide pins. Thus, the caliper can move in the direction of the rotation axis of the wheel by sliding the slide pin with respect to the fitting hole. Further, an inner pad (friction pad) is movably supported on one side of the caliper, and an outer pad (friction pad) is fixed on the other side. Further, the caliper is provided with a piston and a cylinder for pressing (crimping) the inner pad against the disk rotor on one side.
このようなキャリパ浮動型のディスクブレーキ装置においては、運転者がブレーキペダルを踏み込み操作すると、その踏力に応じてシリンダに支持されたピストンが前進し、インナパッドをディスクロータに押圧(圧着)させるとともに、ピストンが前進する反力によってキャリパが車輪の回転軸線方向に移動してアウタパッドをディスクロータに押圧(圧着)させる。これにより、インナパッドとアウタパッドがディスクロータを挟持することができ、車輪と一体的に回転するディスクロータを介して車輪に制動力を作用させることができる。 In such a caliper floating type disc brake device, when the driver depresses the brake pedal, the piston supported by the cylinder advances in accordance with the depression force, and the inner pad is pressed (crimped) against the disc rotor. The caliper moves in the direction of the rotational axis of the wheel by the reaction force of the piston moving forward, and presses (compresses) the outer pad against the disk rotor. Thus, the inner pad and the outer pad can sandwich the disc rotor, and a braking force can be applied to the wheel via the disc rotor that rotates integrally with the wheel.
ところで、キャリパに設けられるピストンは、キャリパに形成されるシリンダに移動自在に支持されるとともにピストンシールにより液密に保持されており、制動時にシリンダに形成された液圧室に作動液(ブレーキ液)が供給されると、ピストンがピストンシールを変形させながら前進し、液圧室からの液圧解除時(除圧時)には変形したピストンシールの復元力によってピストンが液圧室側に後退するように構成されている。しかしながら、例えば、運転者によるブレーキペダルの踏力が過大であるときには、液圧室内の液圧増加に伴ってピストンがディスクロータ側へ所定以上に押し込まれ、ピストンとピストンシールとの間に相対移動が生じ、ピストンシールの復元力によりピストンを十分に後退させることができない場合がある。この場合、インナパッドまたはアウタパッドがディスクロータに接触し続ける現象、所謂、引き摺り現象が発生する可能性がある。また、このように引き摺り現象が発生している場合には、インナパッドまたはアウタパッドが回転するディスクロータによって弾かれてピストンを押し返す、所謂、ノックバックが発生する可能性もある。 By the way, the piston provided in the caliper is movably supported by a cylinder formed in the caliper and held fluid-tight by a piston seal, and hydraulic fluid (brake fluid) is formed in a hydraulic chamber formed in the cylinder during braking. ), The piston moves forward while deforming the piston seal, and when the hydraulic pressure is released from the hydraulic chamber (when the pressure is released), the piston moves backward toward the hydraulic chamber due to the restoring force of the deformed piston seal. Is configured to do. However, for example, when the driver's brake pedal depression force is excessive, the piston is pushed toward the disc rotor more than a predetermined amount as the hydraulic pressure in the hydraulic chamber increases, and there is a relative movement between the piston and the piston seal. In some cases, the piston cannot be fully retracted due to the restoring force of the piston seal. In this case, there is a possibility that a phenomenon in which the inner pad or the outer pad keeps in contact with the disk rotor, that is, a so-called drag phenomenon occurs. In addition, when the drag phenomenon occurs in this way, there is a possibility that a so-called knockback occurs in which the inner pad or the outer pad is repelled by the rotating disk rotor and pushes back the piston.
そこで、このような問題に対して、従来から、例えば、下記特許文献1に示されたディスクブレーキ装置や下記特許文献2に示されたディスクブレーキキャリパが知られている。 In order to solve this problem, for example, a disc brake device disclosed in Patent Document 1 below and a disc brake caliper disclosed in Patent Document 2 below are known.
下記特許文献1に示されたディスクブレーキ装置は、シリンダの内孔に環状のリング取付溝を形成するとともにこのリング取付溝のパッド側の開口縁にパッド側に面取り部を形成し、このリング溝にピストンとシリンダ間をシールするとともに制動後の除圧時にピストンを戻すリトラクションリングを組み付けるようになっている。また、リング取付溝のパッド側端壁にはこのパッド側端壁に向けて開口する環状凹所が形成されており、この環状凹所内にはリング取付溝内に組み付けられたリトラクションリングの環状凹所内への進入変形を許容する圧縮性材料からなる変形許容リングが組み付けられるようになっている。これにより、液圧の上昇に応じて増大するパッドおよびシリンダの撓み量がリトラクションリングによるピストンのリトラクト量より大きくなる液圧を高い値に設定することができるため、従来に比して高い液圧となる使用環境まで引き摺りを低減することができる。 The disc brake device disclosed in the following Patent Document 1 forms an annular ring mounting groove in an inner hole of a cylinder and forms a chamfered portion on the pad side at an opening edge on the pad side of the ring mounting groove. In addition, a retraction ring that seals the piston and cylinder and returns the piston when the pressure is released after braking is assembled. In addition, an annular recess that opens toward the pad side end wall is formed in the pad side end wall of the ring mounting groove, and the ring of the retraction ring assembled in the ring mounting groove is formed in the annular recess. A deformation-accepting ring made of a compressible material that allows entry deformation into the recess is assembled. As a result, the hydraulic pressure at which the amount of flexure of the pad and cylinder, which increases as the hydraulic pressure increases, becomes larger than the amount of piston retracted by the retraction ring can be set to a higher value. Drag can be reduced to the usage environment that becomes pressure.
また、下記特許文献2に示されたディスクブレーキキャリパは、キャリパ本体に形成された大径孔部に、リテーナによりピストンの外周面に摩擦係合するピストンシールを設けるとともに、リテーナをピストンの後退方向に付勢する皿バネを設けるようになっている。これにより、ブレーキ液圧が低い場合には、皿バネの予荷重によってリテーナの前進が阻止され、ピストンの前進によりピストンシールが面取り部内に弾性変形し、除圧時にピストンシールの復元力によってピストンを確実にリトラクトさせて引き摺り現象の発生を防止することができる。一方、ブレーキ液圧が高い場合には、リテーナおよびピストンシールが皿バネの予荷重に打ち勝って前進するため、ピストンとピストンシール間で滑り(相対移動)が生じず、除圧時にピストンを確実にリトラクトさせて引き摺り現象の発生を防止することができる。また、ブレーキパッド摩耗時には、ピストンシールが許容限度まで弾性変形した後に、ピストンとピストンシール間の滑り(相対移動)によってピストンの前進が許容されて、ブレーキパッドとディスクロータとの間のクリアランスを補正することができる。 The disc brake caliper disclosed in Patent Document 2 below is provided with a piston seal that frictionally engages with the outer peripheral surface of the piston by a retainer in a large-diameter hole formed in the caliper body, and the retainer is moved in the retracting direction of the piston. A disc spring is provided for biasing. As a result, when the brake fluid pressure is low, the retainer is prevented from advancing by the preload of the disc spring, and the piston seal is elastically deformed into the chamfered portion by the advance of the piston, and the piston is restored by the restoring force of the piston seal when the pressure is released. Retraction can be ensured to prevent the drag phenomenon. On the other hand, when the brake fluid pressure is high, the retainer and piston seal overcome the preload of the disc spring and move forward, so there is no sliding (relative movement) between the piston and piston seal. Retraction can prevent the occurrence of drag phenomenon. Also, when the brake pad is worn, the piston seal is elastically deformed to the allowable limit, and then the piston is allowed to move forward by sliding (relative movement) between the piston and the piston seal, thereby correcting the clearance between the brake pad and the disc rotor. can do.
ところで、上記従来のディスクブレーキ装置においては、ピストンと摩擦パッド(ディスクロータ)間のクリアランスが圧力履歴や、ノックバック、パッドの摩耗などによって変動する場合があり、この状態でブレーキをかけると、リトラクションリングの位置が安定せず、安定してピストンをリトラクトさせることができない可能性がある。このため、引き摺り現象が発生してもこれを解除することが困難であり、また、ピストンとパッド(ディスクロータ)間に規定値以上のクリアランスがあるときにもこれを規定値に修正することが困難となる可能性がある。 By the way, in the conventional disc brake device described above, the clearance between the piston and the friction pad (disc rotor) may fluctuate due to pressure history, knockback, pad wear, and the like. The position of the traction ring is not stable, and there is a possibility that the piston cannot be retracted stably. For this reason, even if a drag phenomenon occurs, it is difficult to cancel the drag phenomenon, and even when there is a clearance greater than a specified value between the piston and the pad (disk rotor), it can be corrected to the specified value. It can be difficult.
また、上記従来のディスクブレーキキャリパにおいては、ブレーキパッドが摩耗し、ブレーキ液圧が高い場合には、ピストンとリトラクションリングとの間に相対移動が生じてピストンが皿バネの圧縮量以上に前進する可能性があり、ピストンを適正にリトラクトできず、パッドの引き摺り現象が発生する可能性がある。 In the conventional disc brake caliper, when the brake pad is worn and the brake fluid pressure is high, a relative movement occurs between the piston and the retraction ring, and the piston advances more than the compression amount of the disc spring. There is a possibility that the piston cannot be retracted properly and a pad drag phenomenon may occur.
すなわち、上記従来のディスクブレーキ装置およびディスクブレーキキャリパにおいては、ピストンシールによってピストンを戻すようになっている。しかしながら、ピストンシールの復元力だけではピストンを十分に戻すことができない可能性があり、その結果、パッドの引き摺り現象が発生する場合がある。 That is, in the conventional disc brake device and disc brake caliper, the piston is returned by the piston seal. However, there is a possibility that the piston cannot be sufficiently returned only by the restoring force of the piston seal, and as a result, a pad drag phenomenon may occur.
本発明は、上記した問題に対処するためになされたものであり、その目的は、ピストンを適正に戻してパッドの引き摺り現象の発生を抑制するディスクブレーキ装置を提供することにある。 The present invention has been made to cope with the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a disc brake device that appropriately returns a piston to suppress the occurrence of a pad drag phenomenon.
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、回転軸心回りに車輪と一体的に回転するディスクロータと、このディスクロータの摩擦面に対向する摩擦パッドをブレーキ液圧の増加に伴って前記摩擦面に向けて押圧するピストンと同ピストンを進退可能に支持するシリンダとを有するキャリパと、このキャリパのシリンダに収容されて前記ピストンをシールするとともに前記摩擦パッドを押圧するために前進した前記ピストンを前記ブレーキ液圧の減少に伴って後退させるシール機構とを備えたディスクブレーキ装置において、前記シール機構を、前記シリンダの内周面と前記ピストンの外周面との間でシールするシール手段と、前記ピストンに追従して前記シリンダの内周面に対して摺動する高剛性の外側スライダとこの外側スライダと前記ピストンとの間に設けられて前記外側スライダと一体的に前記ピストンに追従する高弾性の内側スライダとからなり、前記ブレーキ液圧の増加に伴って前記ピストンと前記外側スライダおよび前記内側スライダとに予め設定された所定荷重が作用したときに前記ピストンと前記外側スライダおよび前記内側スライダとの相対移動を許容する追従手段と、前記ピストンの前進に追従した前記追従手段の前記外側スライダの移動によって圧縮され、前記ブレーキ液圧の減少に伴って前記圧縮に対する復元力を前記追従手段の前記外側スライダに付与する復元力付与手段とから構成し、前記追従手段は、前記ブレーキ液圧の増加に伴って前記外側スライダおよび前記内側スライダが前記ピストンの前進に追従して一体的に前進しているとき、前記ピストンの前進が阻害されると、前記ブレーキ液圧による前記予め設定された所定荷重が作用することによって前記外側スライダおよび前記内側スライダの停止している前記ピストンに対する前進を許容し、前記ブレーキ液圧の減少に伴って、前記復元力付与手段によって前記外側スライダに付与される前記復元力を前記内側スライダを介して前記ピストンに伝達して、前記ピストンと前記外側スライダおよび前記内側スライダとを一体的に後退させることにある。この場合、前記シール機構を構成する前記シール手段、前記追従手段および前記復元力付与手段を、例えば、前記キャリパの前記シリンダに形成されたシール溝内に収容するとよい。そして、この場合には、前記ピストンの前進方向にて、前記シール手段、前記追従手段、前記復元力付与手段の順に前記シール溝内に配置するとよい。さらに、前記予め設定された所定荷重は、例えば、前記追従手段の前記内側スライダの内周面と前記ピストンの外周面との間の摩擦力の大きさによって予め設定されるとよい。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a disk rotor that rotates integrally with a wheel around a rotation axis and a friction pad that faces the friction surface of the disk rotor are increased as the brake fluid pressure increases. The caliper having a piston that presses against the friction surface and a cylinder that supports the piston so as to be able to advance and retreat, and the caliper is housed in the cylinder of the caliper so as to seal the piston and advance to press the friction pad. A disc brake device including a seal mechanism for retracting a piston in accordance with a decrease in the brake fluid pressure; and seal means for sealing the seal mechanism between an inner peripheral surface of the cylinder and an outer peripheral surface of the piston. A rigid outer slider that slides against the inner peripheral surface of the cylinder following the piston, and the outer slider and the front A high-elasticity inner slider that is provided between the piston and follows the piston integrally with the outer slider; and as the brake fluid pressure increases, the piston, the outer slider, and the inner slider The following means for allowing relative movement between the piston, the outer slider and the inner slider when a predetermined load is applied, and compression by the movement of the outer slider of the following means following the advance of the piston. And a restoring force applying means for applying a restoring force against the compression to the outer slider of the tracking means as the brake fluid pressure decreases, and the tracking means increases as the brake fluid pressure increases. When the outer slider and the inner slider advance integrally following the advance of the piston, When advance of the piston is inhibited, allowing forward with respect to the piston is stopped in the outer slider and the inner slider by the predetermined load the preset by the brake fluid pressure acts, the brake fluid pressure As the force decreases, the restoring force applied to the outer slider by the restoring force applying means is transmitted to the piston via the inner slider so that the piston, the outer slider and the inner slider are integrated. To retreat to. In this case, the sealing means, the follow-up means, and the restoring force applying means constituting the sealing mechanism may be accommodated in, for example, a sealing groove formed in the cylinder of the caliper. In this case, the sealing means, the follow-up means, and the restoring force applying means may be disposed in the seal groove in the forward direction of the piston. Further, the predetermined load set in advance may be set in advance, for example, depending on the magnitude of the frictional force between the inner peripheral surface of the inner slider and the outer peripheral surface of the piston.
また、前記追従手段は、より具体的には、例えば、前記ブレーキ液圧の増加に伴って前記外側スライダおよび前記内側スライダが前記ピストンの前進に追従して一体的に前進しているとき、前記ピストンが前記摩擦パッドを押圧して前記摩擦パッドが前記ディスクロータの前記摩擦面に圧着し、前記ピストンの前進が阻害されると、前記外側スライダおよび前記内側スライダの前進を許容するとよい。 Also, the follow-up means, the yo Ri Specifically, if example embodiment, when being advanced integrally the outer slider and the inner slider with an increase of the brake fluid pressure to follow the forward movement of the piston When the piston presses the friction pad and the friction pad presses against the friction surface of the disk rotor, and the forward movement of the piston is inhibited, the outer slider and the inner slider are allowed to advance.
また、前記シリンダの内周面と前記追従手段の前記外側スライダの外周面との摩擦力の大きさは、前記追従手段の前記内側スライダの内周面と前記ピストンの外周面との間の摩擦力の大きさよりも小さいとよい。また、前記追従手段の前記外側スライダと前記内側スライダとの接触面を互いに嵌合する凹凸状に形成するとよい。 Further, the magnitude of the frictional force between the inner peripheral surface of the cylinder and the outer peripheral surface of the outer slider of the follower means is the friction between the inner peripheral surface of the inner slider of the follower means and the outer peripheral surface of the piston. It should be smaller than the magnitude of the force. Further, the contact surface between the outer slider and the inner slider of the follow-up means may be formed in an uneven shape that fits together.
また、前記シール手段および前記追従手段の前記内側スライダ、または、前記追従手段の前記内側スライダおよび前記復元力付与手段を一体的に形成するとよい。そして、この場合、前記一体的に形成された前記内側スライダの前記ピストンの外周面と接触する内周面に対して周方向に形成した溝を設けるとよい。 Further, the inner slider of the sealing means and the follower means, or the inner slider of the follower means and the restoring force applying means may be integrally formed. In this case, it is preferable to provide a groove formed in the circumferential direction with respect to the inner peripheral surface that contacts the outer peripheral surface of the piston of the integrally formed inner slider.
これらによれば、シール機構をシール手段、追従手段(内側スライダと外側スライダ)および復元力付与手段とから構成し、シール機構がシール機能、追従機能(ストローク吸収機能)および戻し機能(リトラクト機能)をそれぞれ独立させて有することができる。そして、これらの機能を有するシール機構を従来のディスクブレーキ装置においても形成されるキャリパシール内に収容することができる。 According to these, the sealing mechanism is composed of sealing means, following means (inner slider and outer slider) and restoring force applying means, and the sealing mechanism has a sealing function, a following function (stroke absorbing function), and a returning function (retract function). Can be independently provided. And the sealing mechanism which has these functions can be accommodated in the caliper seal formed also in the conventional disc brake device.
また、シール機構においては、ピストンの前進に対して、追従手段(内側スライダおよび外側スライダ)が追従することができる。そして、追従手段は、復元力付与手段を圧縮して前進することができる。また、ブレーキ液圧が増加しているときにピストンまたは追従手段(内側スライダおよび外側スライダ)の移動が阻害される状況において、所定荷重、より具体的には、ピストンと内側スライダとの間の摩擦力よりも大きな荷重が作用する場合には、移動の阻害されていないピストンまたは追従手段(内側スライダおよび外側スライダ)が相対移動を伴って前進することができる。そして、このように相対移動する場合であっても、追従手段(内側スライダおよび外側スライダ)は復元力付与手段を圧縮することができる。 Further, in the seal mechanism, the following means (inner slider and outer slider) can follow the advance of the piston. The follow-up means can move forward by compressing the restoring force applying means. Further, in a situation where the movement of the piston or the follower means (inner slider and outer slider) is hindered when the brake fluid pressure is increasing, the predetermined load, more specifically, the friction between the piston and the inner slider. When a load greater than the force is applied, the piston or the following means (inner slider and outer slider) whose movement is not hindered can move forward with relative movement. Even in such a relative movement, the follower (the inner slider and the outer slider) can compress the restoring force applying unit.
これにより、圧縮された復元力付与手段が追従手段(内側スライダおよび外側スライダ)に対して復元力を付与することができるため、追従手段(特に、外側スライダと一体的に移動する内側スライダ)は、この復元力によって摩擦パッドを押圧するために前進したピストンを一体的に適正量だけ戻すことができる。したがって、ピストンと摩擦パッド(ディスクロータ)との間の距離(クリアランス)を適切に確保することができ、その結果、摩擦パッドの引き摺り現象の発生を抑制し、安定したブレーキフィーリングを得ることができる。 As a result, the compressed restoring force applying means can apply a restoring force to the following means (inner slider and outer slider), so that the following means (particularly the inner slider that moves integrally with the outer slider) By this restoring force, the piston advanced to press the friction pad can be integrally returned by an appropriate amount. Therefore, the distance (clearance) between the piston and the friction pad (disk rotor) can be appropriately secured, and as a result, the occurrence of the friction pad drag phenomenon can be suppressed and a stable brake feeling can be obtained. it can.
また、シール手段および追従手段の内側スライダ、または、追従手段の内側スライダおよび復元力付与手段を一体的に形成することもできる。これにより、例えば、キャリパシール溝内に収容する部品点数を大幅に低減することができ、その結果、組み付け性を大幅に向上させることができる。 Also, the inner slider of the sealing means and the follower means, or the inner slider of the follower means and the restoring force applying means can be integrally formed. Thereby, for example, the number of parts accommodated in the caliper seal groove can be significantly reduced, and as a result, the assemblability can be greatly improved.
a.第1実施形態
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の各実施形態に共通するキャリパ浮動式のディスクブレーキ装置を概略的に示している。
a. First Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a caliper floating disc brake device common to the embodiments of the present invention.
このディスクブレーキ装置は、図示を省略する車輪と一体的に車軸の回転軸心回りに回転するディスクロータ11と、車体側に固定された図示しないマウンティングブラケットによってディスクロータ11の回転軸線方向に沿って移動自在に支持されたキャリパ12とを備えている。
This disc brake device is provided along a rotation axis direction of the
キャリパ12は、ディスクロータ11を跨ぐように断面略U字形状を成しており、運転者によるブレーキ操作に応じてブレーキ液が供給されるシリンダ部13と、このシリンダ部13とディスクロータ11を介して対向する位置に配置される爪部14と、シリンダ部13と爪部14とを連結する連結部15とから構成されている。シリンダ部13は、後述するシール機構20を備えており、このシール機構20を介して、ピストン16を液密的に進退可能に支持している。
The
また、キャリパ12には、ディスクロータ11の両側の摩擦面にそれぞれ対向する一対の摩擦パッド17,18が組み付けられている。摩擦パッド17,18は、それぞれ、キャリパ12のシリンダ部13側と爪部14側とに配置されている。なお、以下の説明においては、キャリパ12のシリンダ部13側に配置されてピストン16によって押圧される摩擦パッド17をインナパッド17といい、爪部14側に配置される摩擦パッド18をアウタパッド18という。なお、詳細な説明は省略するが、インナパッド17およびアウタパッド18は、摩擦材17a,18aの基端部が裏金17b,18bに固定されて構成されている。
The
この第1実施形態におけるシール機構20は、図2に具体的に示すように、シリンダ部13の内周面に環状に形成された断面略矩形状のキャリパシール溝13a内に収容されている。そして、シール機構20は、シリンダ部13に供給されるブレーキ液をシールするシール機能、ブレーキ液の加圧時にピストン16に追従する追従機能(ストローク吸収機能)およびブレーキ液の除圧時にピストン16を引き戻す戻し機能(リトラクト機能)を発揮する。このため、シール機構20は、シール部材21と、ピストン16の外周面上に設けられた内側スライダ22と、キャリパシール溝13aの内周壁面13a1と内側スライダ22との間に設けられた外側スライダ23と、戻し部材24とから構成されている。
As specifically shown in FIG. 2, the
シール手段としてのシール部材21は、主に、シリンダ部13に供給されるブレーキ液の漏出を防止するシール機能を発揮するためのものであり、キャリパシール溝13aの内周壁面13a1とピストン16の外周面との間をシールするものである。このため、シール部材21は、弾性材料(例えば、ゴム材料)から成形されており、キャリパシール溝13aの内周壁面13a1とピストン16の外周面との間で予め設定された締め代(圧縮率)となるように介装された状態で、キャリパシール溝13a内に収容されている。これにより、シール部材21は、シリンダ部13内にて、圧力調整されたブレーキ液が満たされる液圧室13bを区画する。なお、シール部材21としては、例えば、図2に示すような断面がO形状であるOリングや図示を省略する断面がD形状であるDリングなどを採用することができる。
The sealing
追従手段としての内側スライダ22は、主に、追従機能を発揮するためのものであり、ピストン16の前後方向への移動に追従するものである。このため、内側スライダ22は、高弾性かつ高摩擦材料(例えば、ゴム材料)からリング状に成形されており、ピストン16の外周面に対して予め設定された押圧力、言い換えれば、予め設定された緊迫力となるようにキャリパシール溝13a内に収容されている。なお、内側スライダ22の形状としては、ピストン16の前後方向への移動に良好に追従するため、言い換えれば、相対変位量を小さくするために、外側スライダ23とピストン16との間における充填率が大きくなる形状、例えば、図2に示すような断面が略四角形状である矩形リングや図示を省略する断面がD形状であるDリングなどを採用することができる。
The
追従手段としての外側スライダ23も、主に、追従機能を発揮するためのものであり、内側スライダ22を外周側からキャリパシール溝13a内で保持し、キャリパシール溝13aの内周壁面13a1と摺動することによって内側スライダ22と一体的に移動(スライド)するものである。このため、外側スライダ23は、内側スライダ22のスライドに伴って変形することなくキャリパシール溝13aの内周壁面13a1に対して容易に摺動できるように、高剛性かつ低摩擦材料(例えば、テフロン(登録商標))からリング状に成形されており、キャリパシール溝13a内で内側スライダ22とともにスライド可能に収容されている。そして、外側スライダ23の内周面には内側スライダ22を保持するための保持溝23aが形成されており、内側スライダ22が一体的に組み付けられるようになっている。なお、外側スライダ23は、連続したリング状に形成されることが好ましいが、一部に不連続な部分が存在していてもよい。
The
復元力付与手段としての戻し部材24は、主に、戻し機能を発揮するためのものであり、ピストン16の前進に伴ってキャリパシール溝13a内をスライドした内側スライダ22および外側スライダ23を後方(シール部材21方向)に復帰させるものである。このため、戻し部材24は、高弾性材料(例えば、ゴム材料)からリング状に成形されるとともに、その断面形状が内側スライダ22および外側スライダ23のスライドによる弾性変形に対する弾性力が大きくなる、言い換えれば、復元力が大きくなるように、外側スライダ23に向けて凸となる形状(図2に示すO形状や図示省略のD形状など)に成形されている。そして、戻し部材24は、ピストン16の外周面に対する緊迫力が極めて小さくなるようにキャリパシール溝13a内に収容されている。
The
このように構成されるシール機構20においては、高摩擦材料から成形される内側スライダ22がピストン16の外周面上に所定の緊迫力によって接触し、低摩擦材料から成形される外側スライダ23が内側スライダ22を一体的に保持する。これにより、ピストン16が前後方向に移動するときには、摩擦によって内側スライダ22がピストン16に追従してキャリパシール溝13a内をスライドする。これに伴い、外側スライダ23は、内側スライダ22のスライドと一体的にキャリパシール溝13a内をスライドする。このとき、外側スライダ23は、低摩擦材料から成形されるため、キャリパシール溝13aの内周壁面13a1に対して大きな摩擦抵抗を生じることなくスムーズにスライドする。したがって、内側スライダ22および外側スライダ23は、ピストン16の前後方向への移動に対して、良好に追従する。
In the
また、内側スライダ22および外側スライダ23は、キャリパシール溝13a内にて、弾性を有するシール部材21とシール部材21よりも高い弾性を有する戻し部材24との間に配置される。すなわち、図2に示すように、シール部材21は内側スライダ22および外側スライダ23(より詳しくは、外側スライダ23)とキャリパシール溝13aを形成する液圧室側壁面13a2とに接触するように配置され、戻し部材24は内側スライダ22および外側スライダ23(より詳しくは、外側スライダ23)とキャリパシール溝13aを形成する開口側壁面13a3とに接触するように配置される。なお、以下の説明においては、図2に示すように、シール部材21および戻し部材24が外側スライダ23、液圧室側壁面13a2、開口側壁面13a3と接触する状態にあるときの内側スライダ22および外側スライダ23のスライド位置を原位置という。
Further, the
このため、インナパッド17を押圧する方向へのピストン16の前進に追従して内側スライダ22および外側スライダ23が原位置から前方にスライドすると、戻し部材24が外側スライダ23と開口側壁面13a3との間で圧縮されて弾性変形する。これにより、戻し部材24は、外側スライダ23のスライド量、言い換えれば、圧縮量に応じた弾性力(復元力)を外側スライダ23に対して付与することができる。ここで、ピストン16の前進に追従して内側スライダ22および外側スライダ23がスライドするとき、内側スライダ22および外側スライダ23の原位置からのスライド量は、戻し部材24の最大弾性変形量によって規制される。すなわち、戻し部材24の最大弾性変形量によって規制される内側スライダ22および外側スライダ23のスライド量は、ピストン16を戻す戻し量(リトラクト量)に相当する。そして、戻し部材24から外側スライダ23に付与された復元力は、外側スライダ23に保持されている内側スライダ22を介してピストン16に伝達されるため、インナパッド17から離間する方向にピストン16を後退させる戻し力として作用する。
For this reason, when the
一方、外側スライダ23は低摩擦材料から形成されるため、この戻し力によって内側スライダ22および外側スライダ23は、速やかに原位置方向すなわちシール部材21方向に向けてスライドする。また、車両の旋回時におけるディスクロータ11の回転軸方向への変位(傾き)に起因してインナパッド17を介してピストン16に入力される外力によっても、外側スライダ23が原位置方向すなわちシール部材21方向に向けてスライドする場合がある。
On the other hand, since the
ここで、シール部材21は、弾性材料から成形されるため、外側スライダ23と液圧室側壁面13a2との間で圧縮されて弾性変形すると、外側スライダ23に対して弾性力(復元力)を付与することができる。したがって、内側スライダ22および外側スライダ23は、戻し部材24から付与される弾性力(復元力)とシール部材21から付与される弾性力(復元力)とによって原位置に戻される。
Here, since the
次に、上記のように構成された第1実施形態に係るディスクブレーキ装置の作動について説明する。ディスクブレーキ装置においては、キャリパ12のシリンダ部13にブレーキ液が供給されて、シリンダ部13の液圧室13b内の圧力が上昇する加圧時には、ピストン16がディスクロータ11方向に前進し、ピストン16がインナパッド17を押圧してディスクロータ11の摩擦面に対して圧着させる。このとき、キャリパ12は、ピストン16の前進に伴う反動によってピストン16とは逆方向に移動し、爪部14に組み付けられたアウタパッド18をディスクロータ11の摩擦面に対して圧着させる。これにより、インナパッド17およびアウタパッド18と、回転するディスクロータ11との間で摩擦抵抗力が発生し、ディスクロータ11すなわち車輪に制動力を付与することができる。
Next, the operation of the disc brake device according to the first embodiment configured as described above will be described. In the disc brake device, when the brake fluid is supplied to the
一方、キャリパ12のシリンダ部13からブレーキ液が排出されて、シリンダ部13の液圧室13b内の圧力が減少する除圧時には、ピストン16がディスクロータ11から離間する方向に後退し、インナパッド17をディスクロータ11の摩擦面から離間させる。このとき、キャリパ12は、ピストン16の後退に伴う反動によってピストン16とは逆方向に移動し、爪部14に組み付けられたアウタパッド18をディスクロータ11の摩擦面から離間させる。
On the other hand, when the brake fluid is discharged from the
ところで、このようなピストン16の前進および後退に対して、キャリパ12のシール機構20は、液圧室13b内の圧力の大きさと、インナパッド17(およびアウタパッド18)の摩耗状態とに対応してピストン16に追従しまたピストン16を戻す。以下、このシール機構20の動作を詳細に説明する。
By the way, with respect to such forward and backward movement of the
まず、加圧時における液圧室13b内の圧力が低圧である場合から説明する。この場合には、液圧室13b内の圧力の増加に応じてピストン16が前進すると、図3に示すように、内側スライダ22が所定の緊迫力による摩擦によってピストン16の前進に対して相対移動を生じることなく追従する。これにより、内側スライダ22および外側スライダ23は、一体的にキャリパシール溝13a内を戻し部材24方向に向けてスライドする。そして、外側スライダ23は、開口側壁面13a3とによって戻し部材24を圧縮する。このとき、液圧室13b内の圧力が低圧であるため、戻し部材24は、最大弾性変形量未満となる弾性変形量まで弾性変形し、この弾性変形量に応じた復元力を外側スライダ23に付与する。この状態において、液圧室13b内の圧力が除圧されると、戻し部材24による復元力によって内側スライダ22および外側スライダ23が原位置に復帰するとともに内側スライダ22がピストン16に対して復元力を伝達する。これにより、ピストン16は、戻し部材24の弾性変形量に相当するリトラクト量だけ戻される。
First, the case where the pressure in the
次に、加圧時における液圧室13b内の圧力が高圧である場合には、図3に示すように、ピストン16の前進に対して内側スライダ22が相対移動を生じることなく追従し、外側スライダ23が戻し部材24を最大弾性変形量となるまで弾性変形させる。この状態において、液圧室13b内の圧力が除圧されると、戻し部材24による復元力によって内側スライダ22および外側スライダ23が原位置に復帰するとともに内側スライダ22がピストン16に対して復元力を伝達する。これにより、ピストン16は、戻し部材24の最大弾性変形量に相当するリトラクト量だけ戻される。
Next, when the pressure in the
さらに、加圧時における液圧室13b内の圧力が過大である場合には、例えば、インナパッド17を形成する裏金17aやピストン16の端部と裏金17aとの間に設けられるスペーサ(シム板)の撓みあるいはシリンダ部13の撓みなどによって、ピストン16の前進量が所定以上に増大する。この場合、戻し部材24が最大弾性変形量まで弾性変形している状況では、ピストン16の前進に追従して内側スライダ22および外側スライダ23がキャリパシール溝13a内をスライドすることができない。したがって、この場合には、図4に示すように、ブレーキ液圧によってピストン16を前進させるための前進力(荷重)が内側スライダ22とピストン16との間の摩擦力(すなわち、所定荷重)よりも大きくなると、前進するピストン16と内側スライダ22および外側スライダ23とが相対移動するようになる。しかしながら、この状態において、液圧室13b内の圧力が除圧されると、戻し部材24による復元力によって内側スライダ22および外側スライダ23が原位置に復帰するとともに内側スライダ22がピストン16に対して復元力を伝達する。これにより、ピストン16は、戻し部材24の最大弾性変形量に相当するリトラクト量だけ戻される。
Further, when the pressure in the
このように、シール機構20は、液圧室13b内の圧力に応じて、ピストン16を所定のリトラクト量だけ戻すことができる。ここで、シリンダ部13の液圧室13b内の圧力、すなわち、ブレーキ液圧に対するピストン16の前進量について、図5を用いて説明しておく。図5にて実線により示すように、ブレーキ液圧の増加に伴ってピストンの前進量が増加するとき、シール機構20を備えていない従来のディスクブレーキ装置においては、図5にて一点鎖線により示すように、シールリトラクトによるピストンのリトラクト量(戻し量)が初期時に増加してピストンの前進量を上回る。しかしながら、ピストンシールとピストンとの相対移動が早期に発生するため、その後のリトラクト量(戻し量)は増加することがなく、ピストンの前進量を下回る。
Thus, the
これに対して、シール機構20を備えた本実施形態のディスクブレーキ装置においては、戻し部材24が最大弾性変形量に弾性変形するまで、内側スライダ22および外側スライダ23がピストン16の前進量に追従してスライドすることができる。このため、図5にて破線により示すように、シール機構20によるピストン16のリトラクト量(戻し量)は、初期時から継続して増加し、全領域でピストン16の前進量を上回るものとなる。したがって、ピストン16は、液圧領域の全域に渡り、圧力に依存した所定のリトラクト量だけ戻されるため、インナパッド17およびアウタパッド18の引き摺り現象の発生を抑制することができるとともに、安定したブレーキフィーリングを得ることができる。
On the other hand, in the disc brake device of this embodiment provided with the
次に、シール機構20がインナパッド17(およびアウタパッド18)の摩耗状態に対応してピストン16に追従しまたピストン16を戻す動作を説明する。まず、インナパッド17の摩耗が大きい場合から説明する。インナパッド17の摩耗(より具体的には、摩擦材17aの摩耗)が大きい場合には、インナパッド17およびアウタパッド18とディスクロータ11との間の距離(クリアランス)が大きくなる。この場合、インナパッド17をディスクロータ11の摩擦面に圧着させるために、シリンダ部13の液圧室13b内の圧力に応じて前進するピストン16の前進量は増大する。
Next, an operation in which the
このため、シール機構20においては、液圧室13b内の圧力増加に応じてピストン16が前進すると、上述したように、内側スライダ22および外側スライダ23は、このピストン16の前進に対して相対移動を生じることなく追従し、キャリパシール溝13a内を戻し部材24方向に向けてスライドする。そして、外側スライダ23は、開口側壁面13a3とによって戻し部材24を、例えば、最大弾性変形量となるまで弾性変形させる。この状態において、未だピストン16がインナパッド17を押圧していなければ、ピストン16はさらに前進するため、内側スライダ22および外側スライダ23はピストン16の前進に追従してスライドすることができない。すなわち、この場合には、図4に示したように、ブレーキ液圧によってピストン16を前進させるための前進力(荷重)が内側スライダ22とピストン16との間の摩擦力(すなわち、所定荷重)よりも大きくなると、ピストン16と内側スライダ22および外側スライダ23とが相対移動するようになり、ピストン16はこの相対移動を伴う前進によってインナパッド17を押圧してディスクロータ11の摩擦面との間で摩擦抵抗を発生させる。
For this reason, in the
そして、液圧室13b内の圧力が除圧されると、最大弾性変形量まで弾性変形した戻し部材24の弾性力(復元力)によって、内側スライダ22および外側スライダ23とピストン16とが一体的に最大弾性変形量に相当するリトラクト量だけ後退する。これにより、インナパッド17(およびアウタパッド18)がディスクロータ11との間で所定のクリアランスを有する位置まで戻されるため、インナパッド17およびアウタパッド18の引き摺り現象の発生を抑制することができるとともに、安定したブレーキフィーリングを得ることができる。
When the pressure in the
一方で、このように摩耗したインナパッド17(およびアウタパッド18)を、例えば、新品のインナパッド17(およびアウタパッド18)に交換した場合には、インナパッド17とディスクロータ11との間の距離(クリアランス)が小さくなる。この場合、インナパッド17をディスクロータ11の摩擦面に圧着させるために、シリンダ部13の液圧室13b内の圧力に応じて前進するピストン16の前進量は減少する。
On the other hand, when the worn inner pad 17 (and outer pad 18) is replaced with a new inner pad 17 (and outer pad 18), for example, the distance between the inner pad 17 and the disk rotor 11 ( (Clearance) decreases. In this case, in order to press the inner pad 17 against the friction surface of the
このため、シール機構20においては、液圧室13b内の圧力増加に応じてピストン16が前進すると、上述したように、内側スライダ22および外側スライダ23は、このピストン16の前進に対して相対移動を生じることなく追従してキャリパシール溝13a内を戻し部材24方向に向けてスライドする。そして、外側スライダ23のスライドによって戻し部材24が最大弾性変形量まで弾性変形する前に、ピストン16がインナパッド17を押圧してディスクロータ11に圧着させると、ピストン16は停止する。このように、ピストン16が前進を停止した状態において、液圧室13b内の圧力が高圧に維持されると、図6に示すように、ブレーキ液圧によってシール部材21が外側スライダ23を戻し部材24方向に押圧する。このとき、外側スライダ23によって保持された内側スライダ22は、ピストン16との間の摩擦力に抗して、外側スライダ23とともにスライドする。すなわち、この状態においては、ブレーキ液圧によってシール部材21を介して外側スライダ23および内側スライダ22を前進させるための前進力(荷重)が内側スライダ22とピストン16との間の摩擦力(すなわち、所定荷重)よりも大きくなると、内側スライダ22および外側スライダ23がピストン16に対して相対移動し、外側スライダ23が戻し部材24を、例えば、最大弾性変形量までさらに弾性変形させる。
For this reason, in the
そして、液圧室13b内の圧力が除圧されると、弾性変形した戻し部材24の弾性力(復元力)によって、シール部材21、内側スライダ22および外側スライダ23とピストン16とが一体的に最大弾性変形量に相当するリトラクト量だけ後退する。これにより、インナパッド17およびアウタパッド18がディスクロータ11との間で所定のクリアランスを有する位置まで戻されるため、インナパッド17およびアウタパッド18の引き摺り現象の発生を抑制することができるとともに、安定したブレーキフィーリングを得ることができる。
When the pressure in the
以上の説明からも理解できるように、第1実施形態のディスクブレーキ装置によれば、シール機構20をシール部材21、内側スライダ22、外側スライダ23および戻し部材24とから構成し、シール機構20がシール機能、追従機能(ストローク吸収機能)および戻し機能(リトラクト機能)をそれぞれ独立させて有することができる。そして、これらの機能を有するシール機構20を従来のディスクブレーキ装置においても形成されるキャリパシール13a内に収容することができる。これにより、シール機構20を収容するためにキャリパ12(具体的には、シリンダ部13の内周面)に対して別途追加工を不要とすることもできる。
As can be understood from the above description, according to the disc brake device of the first embodiment, the
また、シール機構20においては、ピストン16の前進に対して、追従手段としての内側スライダ22および外側スライダ23が、内側スライダ22による摩擦力によって、追従することができる。そして、外側スライダ23は、内側スライダ22と一体的に復元力付与手段としての戻し部材24を圧縮して前進することができる。
Further, in the
また、液圧室13b内の圧力が増加しているときにピストン16または内側スライダ22および外側スライダ23の移動が阻害される状況において、ピストン16と内側スライダ22との間の摩擦力よりも大きな荷重が作用する場合には、移動可能なピストン16または内側スライダ22および外側スライダ23が相対移動を伴って前進することができる。そして、このように相対移動する場合であっても、外側スライダ23は戻し部材24を圧縮することができる。
Further, in a situation where the movement of the
これにより、圧縮された戻し部材24が外側スライダ23に対して復元力を付与することができるため、外側スライダ23は、この復元力によってインナパッド17を押圧するために前進したピストン16を内側スライダ22を介して一体的に適正量だけ戻すことができる。したがって、インナパッド17およびアウタパッド18とディスクロータ11との間の距離(クリアランス)を適切に確保することができ、その結果、摩擦パッドの引き摺り現象の発生を抑制し、安定したブレーキフィーリングを得ることができる。
Thus, since the compressed
b.第1実施形態の変形例
上記第1実施形態においては、シール機構20のシール部材21および戻し部材24として断面がO形状のOリングを採用して実施した。この場合、シール部材21として、良好なシール機能を発揮するとともにピストン16との始動抵抗や摺動抵抗を低減するために、図7に示すように、例えば、断面が略U形状のリップパッキン(Uパッキン)や図示省略の断面が略V形状のリップパッキン(Vパッキン)を採用して実施することができる。ここで、シール部材21としてリップパッキンを採用した場合には、図7に示すように、キャリパシール溝13aの内周壁面13a1に接触する側(外周側)のリップがピストン16の外周面に接触する側(内周側)のリップよりも長くなるように成形されるとよい。
b. Modified Example of First Embodiment In the first embodiment, an O-ring having an O-shaped cross section is used as the sealing
このように、シール部材21としてリップパッキンを採用した場合には、図7に示すように、リップ側が液圧室13b(高圧側)に向くように組み付けることにより、ブレーキ液圧の増加に伴って、所謂、セルフシール効果が発生し、良好なシール性を確保することができる。また、このようなセルフシール効果により、Oリングを採用した場合に比して、ピストン16の外周面に接触する内周側のリップを短く成形してピストン16に対する締め代(圧縮率)を小さくすることができるため、ピストン16の前後方向への移動に伴って発生する始動抵抗や摺動抵抗を低減することもできる。
As described above, when the lip packing is adopted as the
また、戻し部材24として、内側スライダ22および外側スライダ23のスライドに対して付与する復元力をより効果的に発生させるために、図7に示すように、例えば、高弾性材料(例えば、ゴム材料)から成形されて断面が略矩形状の円環を採用して実施することができる。この場合、図7に示すように、外側スライダ23の開口側壁面13a3と対向する面に対して円環とされた戻し部材24を保持する溝23bを形成し、この溝23b内に戻し部材24を組み付けるようにするとよい。このように、戻し部材24として、断面が略矩形状の円環を採用した場合には、内側スライダ22および外側スライダ23のスライドに対して、戻し部材24の軸線方向における弾性変形に伴う弾性力(復元力)に加えて、戻し部材24が座屈変形する際の抵抗力(復元力)を付与することができる。したがって、内側スライダ22および外側スライダ23を原位置に戻すための復元力を十分に確保することができ、その結果、ピストン16を所定の位置まで確実に戻すことができる。
In order to more effectively generate the restoring force applied to the slides of the
また、上記第1実施形態においては、外側スライダ23を低摩擦材料から成形し、キャリパシール溝13aの内周壁面13a1との間の摩擦抵抗を低減するように実施した。この場合、より摩擦抵抗を低減するために、図7に示すように、例えば、外側スライダ23の内周壁面13a1と対向する面を段付形状として、内周壁面13a1との接触面積を小さくすることも可能である。このように、内周壁面13a1と対向する面を段付形状とした場合であっても、外側スライダ23は、高剛性材料から成形されるため内側スライダ22を確実に保持できるとともに、摩擦抵抗の低減によって内側スライダ22と一体的にピストン16に追従して確実にスライドすることができる。
In the first embodiment, the
そして、このように構成される変形例においても、図8に示すように、ピストン16の前進に追従して内側スライダ22および外側スライダ23が原位置からスライドすると、戻し部材24が外側スライダ23と開口側壁面13a3との間で圧縮される。これにより、戻し部材24は、外側スライダ23のスライド量、言い換えれば、圧縮量に応じた弾性力(復元力)を外側スライダ23に対して付与することができる。したがって、上記第1実施形態と同様の効果が得られる。
Also in the modified example configured as described above, as shown in FIG. 8, when the
c.第2実施形態
上記第1実施形態およびその変形例においては、シール機構20をシール部材21、内側スライダ22、外側スライダ23および戻し部材24とで構成して実施した。この場合、上記第1実施形態において説明したように、特に、シール部材21、内側スライダ22および戻し部材24がともに弾性材料(例えば、ゴム材料)から成形可能であるため、これら各部材21,22,24を一体的に成形したシール機構30を用いて実施することも可能である。以下、この第2実施形態を詳細に説明するが、上記第1実施形態および変形例と同一部分に同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
c. Second Embodiment In the first embodiment and its modifications, the
この第2実施形態においても、図9に示すように、シール機構30は、キャリパ12のシリンダ部13の内周面に形成されたキャリパシール溝13a内に収容される。そして、この第2実施形態のシール機構30においては、上記第1実施形態および変形例におけるシール部材21、内側スライダ22および戻し部材24がそれぞれ発揮するシール機能、追従機能および戻し機能を有する弾性部材31と、上記第1実施形態および変形例における外側スライダ23に対応する外側スライダ32とから構成される。
Also in the second embodiment, as shown in FIG. 9, the
弾性部材31は、上述したように、弾性材料(例えば、ゴム材料)からリング状に成形されるものであり、図9に示すように、シリンダ部13のキャリパシール溝13aに収容された状態において、液圧室側壁面13a2に対向するシール部31aと、ピストン16の外周面に接触して追従するスライド部31bと、開口側壁面13a3に対向する戻し部31cとを備えている。シール部31aは、上記第1実施形態の変形例におけるシール部材21と同様に、断面が略U形状のリップパッキン(Uパッキン)や図示省略の断面が略V形状のリップパッキン(Vパッキン)に対応するように成形されている。スライド部31bは、上記第1実施形態および変形例における内側スライダ22と同様に、所定の緊迫力によってピストン16の外周面に対して接触している。なお、この場合、スライド部31bの内周面における摩擦力を大きくするために、例えば、内周面は滑らかな表面とされている。
As described above, the
戻し部31cは、上記第1実施形態の変形例における戻し部材24と同様に、断面が略矩形状の円環に対応するように成形されている。さらに、この第2実施形態における弾性部材31には、シール部31aと戻し部31cの間であり、かつ、スライド部31bの外周面上に、外側スライダ32を収容する収容溝31dが形成されている。
Similar to the
外側スライダ32は、上記第1実施形態および変形例の外側スライダ23と同様に、スライド部31bの移動に伴って変形することなくキャリパシール溝13aの内周壁面13a1に対して容易に摺動できるように、高剛性かつ低摩擦材料(例えば、テフロン(登録商標))からリング状に成形されており、弾性部材31の収容溝31dに収容されている。ここで、外側スライダ32には、図9に示すように、外側スライダ32の開口側壁面13a3と対向する面に対して戻し部31cの半径方向外側への変形を防止するための突起32aが形成されている。
The
このように構成されるシール機構30においても、上記第1実施形態および変形例のシール機構20と同様に、摩擦力が大きくなるように成形されるスライド部31bがピストン16の外周面上に所定の緊迫力によって接触し、低摩擦材料から成形される外側スライダ32が収容溝31dによって一体的に保持される。これにより、ピストン16が前後方向に移動するときには、摩擦によってスライド部31bがピストン16に追従してキャリパシール溝13a内を戻し部31cに向けてスライドする。そして、このスライド部31bのスライドと一体的に外側スライダ32もキャリパシール溝13a内を戻し部31cに向けてスライドする。このとき、外側スライダ32は、低摩擦材料から成形されるため、キャリパシール溝13aの内周壁面13a1に対して大きな摩擦抵抗を生じることなくスムーズにスライドする。したがって、スライド部31bおよび外側スライダ32は、ピストン16の前後方向への移動に対して、良好に追従する。
Also in the
また、外側スライダ32は、収容溝31d内に収容される。そして、図9に示すように、シール部31aは外側スライダ32とキャリパシール溝13aの液圧室側壁面13a2とに接触するように配置され、戻し部31cは外側スライダ32とキャリパシール溝13aの開口側壁面13a3とに接触するように配置される。なお、以下の説明においても、図9に示すように、シール部31aおよび戻し部31cが外側スライダ32、液圧室側壁面13a2、開口側壁面13a3と接触する状態にあるときのスライド部31bおよび外側スライダ32のスライド位置を原位置という。
The
このため、図10に示すように、ピストン16の前進に追従してスライド部31bおよび外側スライダ32が原位置からスライドすると、戻し部31cが外側スライダ32と開口側壁面13a3との間で圧縮される。これにより、戻し部31cは、外側スライダ32のスライド量、言い換えれば、圧縮量に応じた弾性力(復元力)を外側スライダ32に対して付与することができる。ここで、この第2実施形態においても、ピストン16の前進に追従してスライド部31bおよび外側スライダ32がスライドするとき、スライド部31bおよび外側スライダ32の原位置からのスライド量は、戻し部31cの最大弾性変形量によって規制される。すなわち、戻し部31cの最大弾性変形量によって規制されるスライド部31bおよび外側スライダ32のスライド量は、ピストン16を戻すリトラクト量に相当する。そして、戻し部31cから外側スライダ32に付与された復元力は、スライド部31bを介してピストン16に伝達されるため、上記第1実施形態と同様に、インナパッド17から離間する方向にピストン16を後退させる戻し力として作用する。
For this reason, as shown in FIG. 10, when the
また、シール部31aは、弾性材料から成形されるため、外側スライダ32と液圧室側壁面13a2との間で圧縮されると、外側スライダ32に対して弾性力(復元力)を付与することができる。したがって、スライド部31bおよび外側スライダ32は、戻し部31cから付与される弾性力(復元力)とシール部31aから付与される弾性力(復元力)とによって原位置に戻される。
Further, since the
そして、この第2実施形態におけるシール機構30も、上記第1実施形態におけるシール機構20と同様に、ピストン16の前進および後退に対して、液圧室13b内の圧力の大きさと、インナパッド17(およびアウタパッド18)の摩耗状態とに対応してピストン16に追従しまたピストン16を戻す。したがって、この第2実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の効果が得られる。
The
また、この第2実施形態においては、シール機構30を弾性部材31と外側スライダ32とで構成することができる。これにより、上記第1実施形態と同様の効果に加えて、キャリパシール溝13a内に収容する部品点数を大幅に低減することができ、その結果、組み付け性を大幅に向上させることができる。
In the second embodiment, the
d.第2実施形態の変形例
上記第2実施形態においては、シール機構30の弾性部材31におけるシール部31aと戻し部31cとが互いに異なる非対称形状として実施した。この場合、図11に示すように、シール機構30の弾性部材31におけるシール部31aと戻し部31cとを略同一の形状として実施することも可能である。
d. Modified Example of Second Embodiment In the second embodiment, the
この場合、シール部31aと戻し部31cとを略同一の形状とすると、スライド部31bのピストン16の外周面に対する接触面積が大きくなり、適切にスライド部31bとピストン16とを相対移動させることが困難となる可能性がある。したがって、図11に示すように、スライド部31bの内周面(すなわち、ピストン16の外周面との接触面)に潤滑溝31b1を形成する。これにより、スライド部31bとピストン16との間の緊迫力すなわち摩擦力を適正に確保できるとともにスライド部31bを安定させてスライドさせることができ、その結果、ピストン16を戻す戻し機能を安定させることができる。
In this case, if the
そして、このように構成される変形例においても、図12に示すように、ピストン16の前進に追従してスライド部31bのおよび外側スライダ32が原位置からスライドすると、戻し部31cが外側スライダ32と開口側壁面13a3との間で圧縮される。これにより、戻し部31cは、外側スライダ32のスライド量、言い換えれば、圧縮量に応じた弾性力(復元力)を外側スライダ32に対して付与することができる。したがって、上記第2実施形態と同様の効果が得られる。
Also in the modified example configured as described above, as shown in FIG. 12, when the
本発明の実施にあたっては、上記各実施形態および各変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。 In carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
例えば、上記第1実施形態および変形例においては、キャリパシール溝13a内にシール機構20を収容して実施した。この場合、例えば、シール部材21と、内側スライダ22、外側スライダ23および戻し部材24とを分離して、シリンダ部13内に設けて実施することも可能である、この場合、若干、シリンダ部13の内周面に対して追加工する点を除き、上記第1実施形態および変形例と同様の効果が期待できる。
For example, in the first embodiment and the modification, the
また、上記第2実施形態および変形例においては、シール機構30の弾性部材31として、シール部31a、スライド部31bおよび戻し部31cを一体的に成形して実施した。この場合、弾性部材として、シール部31aおよびスライド部31bを一体的に成形して実施したり、スライド部31bおよび戻し部31cを一体的に成形して実施することも可能である。この場合、例えば、キャリパシール溝13a内に、このように成形された弾性部材を収容することにより、上記第2実施形態および変形例と同様の効果が期待できる。
Moreover, in the said 2nd Embodiment and the modification, as the
さらに、上記各実施形態および各変形例においては、インナパッド17のみをピストン16によって押圧するキャリパ浮動式のディスクブレーキ装置にシール機構20,30を適用した。この場合、インナパッドおよびアウタパッドを個別に押圧するピストンを備えたキャリパ固定式のディスクブレーキ装置を採用して実施することも可能である。この場合には、インナパッドおよびアウタパッドを押圧するピストンのそれぞれに対して、上記各実施形態および各変形例と同様に構成されたシール機構を設けることにより、上記各実施形態および各変形例と同様の効果が得られる。
Further, in each of the above embodiments and modifications, the
11…ディスクロータ、12…キャリパ、13…シリンダ部、13a…キャリパシール溝、13b…液圧室、16…ピストン、17…インナパッド、18…アウタパッド、20…シール機構、21…シール部材、22…内側スライダ、23…外側スライダ、24…戻し部材、30…シール機構、31…弾性部材、32…外側スライダ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記シール機構を、
前記シリンダの内周面と前記ピストンの外周面との間でシールするシール手段と、
前記ピストンに追従して前記シリンダの内周面に対して摺動する高剛性の外側スライダとこの外側スライダと前記ピストンとの間に設けられて前記外側スライダと一体的に前記ピストンに追従する高弾性の内側スライダとからなり、前記ブレーキ液圧の増加に伴って前記ピストンと前記外側スライダおよび前記内側スライダとに予め設定された所定荷重が作用したときに前記ピストンと前記外側スライダおよび前記内側スライダとの相対移動を許容する追従手段と、
前記ピストンの前進に追従した前記追従手段の前記外側スライダの移動によって圧縮され、前記ブレーキ液圧の減少に伴って前記圧縮に対する復元力を前記追従手段の前記外側スライダに付与する復元力付与手段とから構成し、
前記追従手段は、前記ブレーキ液圧の増加に伴って前記外側スライダおよび前記内側スライダが前記ピストンの前進に追従して一体的に前進しているとき、前記ピストンの前進が阻害されると、前記ブレーキ液圧による前記予め設定された所定荷重が作用することによって前記外側スライダおよび前記内側スライダの停止している前記ピストンに対する前進を許容し、前記ブレーキ液圧の減少に伴って、前記復元力付与手段によって前記外側スライダに付与される前記復元力を前記内側スライダを介して前記ピストンに伝達して、前記ピストンと前記外側スライダおよび前記内側スライダとを一体的に後退させることを特徴とするディスクブレーキ装置。 A disk rotor that rotates integrally with the wheel around the rotation axis, and a piston that presses the friction pad facing the friction surface of the disk rotor toward the friction surface as the brake fluid pressure increases, and the piston moves forward and backward. A caliper having a cylinder that supports the seal, and a seal that is accommodated in the cylinder of the caliper and seals the piston, and moves the piston moved forward to press the friction pad as the brake fluid pressure decreases. In a disc brake device having a mechanism,
The sealing mechanism,
Sealing means for sealing between the inner peripheral surface of the cylinder and the outer peripheral surface of the piston;
A highly rigid outer slider that follows the piston and slides against the inner circumferential surface of the cylinder, and is provided between the outer slider and the piston. The piston, the outer slider, and the inner slider when a predetermined load is applied to the piston, the outer slider, and the inner slider as the brake fluid pressure increases. Following means for allowing relative movement with
A restoring force applying means that is compressed by the movement of the outer slider of the following means following the advance of the piston, and applies a restoring force against the compression to the outer slider of the following means as the brake fluid pressure decreases; Consisting of
The follow-up means, when the outer slider and the inner slider with an increase of the brake hydraulic pressure is advanced integrally to follow the forward movement of the piston, the forward of the piston is inhibited, the When the predetermined load set by the brake fluid pressure is applied, the outer slider and the inner slider are allowed to move forward with respect to the stopped piston , and the restoring force is applied as the brake fluid pressure decreases. A disc brake characterized in that the restoring force applied to the outer slider by means is transmitted to the piston via the inner slider, and the piston, the outer slider and the inner slider are moved backward together. apparatus.
前記シール機構を構成する前記シール手段、前記追従手段および前記復元力付与手段を、前記キャリパの前記シリンダに形成されたシール溝内に収容したことを特徴とするディスクブレーキ装置。 In the disc brake device according to claim 1,
A disc brake device characterized in that the sealing means, the follow-up means, and the restoring force applying means constituting the sealing mechanism are accommodated in a seal groove formed in the cylinder of the caliper.
前記ピストンの前進方向にて、前記シール手段、前記追従手段、前記復元力付与手段の順に前記シール溝内に配置したことを特徴とするディスクブレーキ装置。 In the disc brake device according to claim 2,
The disc brake device, wherein the sealing means, the follow-up means, and the restoring force applying means are arranged in the seal groove in the forward direction of the piston.
前記追従手段は、
前記ブレーキ液圧の増加に伴って前記外側スライダおよび前記内側スライダが前記ピストンの前進に追従して一体的に前進しているとき、前記ピストンが前記摩擦パッドを押圧して前記摩擦パッドが前記ディスクロータの前記摩擦面に圧着し、前記ピストンの前進が阻害されると、前記外側スライダおよび前記内側スライダの前進を許容することを特徴とするディスクブレーキ装置。 In the disc brake device according to claim 1,
The following means is
As the brake fluid pressure increases, the outer slider and the inner slider follow the advance of the piston and move forward integrally, so that the piston presses the friction pad and the friction pad becomes the disc. A disc brake device, wherein the outer slider and the inner slider are allowed to advance when the piston is pressed against the friction surface of the rotor and the advance of the piston is inhibited.
前記シリンダの内周面と前記追従手段の前記外側スライダの外周面との摩擦力の大きさは、前記追従手段の前記内側スライダの内周面と前記ピストンの外周面との間の摩擦力の大きさよりも小さいことを特徴とするディスクブレーキ装置。 In the disc brake device according to claim 1,
The magnitude of the frictional force between the inner peripheral surface of the cylinder and the outer peripheral surface of the outer slider of the follower means is the friction force between the inner peripheral surface of the inner slider of the follower means and the outer peripheral surface of the piston. A disc brake device characterized by being smaller than the size.
前記予め設定された所定荷重は、
前記追従手段の前記内側スライダの内周面と前記ピストンの外周面との間の摩擦力の大きさによって予め設定されることを特徴とするディスクブレーキ装置。 In the disc brake device according to claim 1,
The predetermined load set in advance is
2. A disc brake device according to claim 1, wherein the disc brake device is preset according to a magnitude of a frictional force between an inner peripheral surface of the inner slider and the outer peripheral surface of the piston.
前記追従手段の前記外側スライダと前記内側スライダとの接触面を互いに嵌合する凹凸状に形成したことを特徴とするディスクブレーキ装置。 In the disc brake device according to claim 1,
2. A disc brake device according to claim 1, wherein contact surfaces of the outer slider and the inner slider of the follow-up means are formed in a concavo-convex shape to fit each other.
前記シール手段および前記追従手段の前記内側スライダ、または、前記追従手段の前記内側スライダおよび前記復元力付与手段を一体的に形成したことを特徴とするディスクブレーキ装置。 In the disc brake device according to claim 1,
The disc brake device, wherein the sealing means and the inner slider of the following means, or the inner slider and the restoring force applying means of the following means are integrally formed.
前記一体的に形成された前記内側スライダの前記ピストンの外周面と接触する内周面に対して周方向に形成した溝を設けたことを特徴とするディスクブレーキ装置。 In the disc brake device according to claim 8,
A disc brake device comprising a groove formed in a circumferential direction with respect to an inner peripheral surface contacting the outer peripheral surface of the piston of the integrally formed inner slider.
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