JP6299411B2 - Disc brake - Google Patents

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Description

この発明は、ブレーキパッドを液圧作動のブレーキピストンで押圧して制動力を発生させる車両用のディスクブレーキに関する。   The present invention relates to a disc brake for a vehicle that generates a braking force by pressing a brake pad with a hydraulically operated brake piston.

車両用のディスクブレーキは、液圧作動型のものが主流をなしている。その液圧作動型のディスクブレーキは、ディスクロータ（以下ではディスクと略称する）の両面に対向させたブレーキパッド（以下ではパッドと略称する）の少なくとも一方を、キャリパのシリンダに組み込まれたブレーキピストン（これも以下では単にピストンと言う）で押圧してディスクに摺接させる。   As the disc brake for a vehicle, a hydraulically operated disc brake is mainly used. The hydraulically operated disc brake includes a brake piston in which at least one of brake pads (hereinafter abbreviated as pads) opposed to both sides of a disc rotor (hereinafter abbreviated as a disc) is incorporated in a caliper cylinder. (This is also simply referred to as a piston in the following) and is brought into sliding contact with the disk.

この形式のディスクブレーキには、前記ピストンとして、カップ状ピストンが多用されている。そのカップ状ピストンは、底壁をキャリパのシリンダに臨ませており、その底壁にブレーキ液圧を受けて推進する。   In this type of disc brake, a cup-shaped piston is frequently used as the piston. The cup-shaped piston faces the bottom wall of the caliper cylinder, and propels it by receiving brake fluid pressure on the bottom wall.

このカップ状ピストンは、軽量化のために肉厚を薄くすると高液圧が負荷されたときに底壁が変形し（撓む）、その変形に起因したブレーキ液の消費量増加が生じてブレーキフィーリング（ブレーキ操作のフィーリング）が悪化する。   If this cup-shaped piston is lightened to reduce its thickness, the bottom wall will be deformed (bend) when a high hydraulic pressure is applied, and the brake fluid consumption will increase due to the deformation. The feeling (feeling of brake operation) gets worse.

そこで、下記特許文献１は、ピストンの内部に複数のリブを設けて底壁の変形を抑制することを提案している。   Therefore, Patent Document 1 below proposes that a plurality of ribs are provided inside the piston to suppress deformation of the bottom wall.

また、カップ状ピストンの外周にはピストンのリトラクト機能を有するピストンシールが装着されており、ピストン摺動部に制動熱が伝わり易い構造であると、ピストンシールの熱膨張や劣化などによりロールバック量の経時変化が生じる。   In addition, a piston seal with a piston retract function is attached to the outer periphery of the cup-shaped piston, and if the structure is such that braking heat is easily transmitted to the piston sliding part, the rollback amount will be increased due to thermal expansion and deterioration of the piston seal. Changes over time.

このために、下記特許文献２は、ピストンを外周側円筒部の内側に内周側円筒部を配置し、外周側円筒部と内周側円筒部間にピストンシール設置部よりも奥まで入り込む空隙部を形成することを提案している。   For this reason, the following Patent Document 2 has a piston in which an inner peripheral cylindrical portion is disposed inside an outer peripheral cylindrical portion, and a gap that penetrates between the outer peripheral cylindrical portion and the inner peripheral cylindrical portion to the back of the piston seal installation portion. Propose to form part.

特開２０１１−１０２５９８号公報JP 2011-102598 A 特開２０１１−１７９６７６号公報JP 2011-179676 A

上記特許文献１、２の構造は、どちらもピストンの形状が複雑で成型が難しく、量産対応のディスクブレーキには適していない。   The structures of Patent Documents 1 and 2 are both not suitable for mass production disk brakes because the piston shape is complicated and difficult to mold.

この発明は、高液圧負荷時のピストン底壁の変形の抑制を製造が困難にならないピストン形状で実現し、併せて、制動熱によるピストン摺動部の熱膨張も抑制可能となすことを課題としている。   This invention realizes suppression of deformation of the piston bottom wall at the time of high hydraulic pressure load with a piston shape that does not become difficult to manufacture, and it is also possible to suppress thermal expansion of the piston sliding portion due to braking heat. It is said.

上記の課題を解決するため、この発明は、ディスクの両面に対向させたパッドの少なくとも一方を、キャリパのシリンダに組み込まれた液圧作動のカップ状のピストンで押圧してディスクに摺接させるディスクブレーキを以下の通りに構成した。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a disc in which at least one of the pads opposed to both sides of the disc is pressed by a hydraulically operated cup-shaped piston incorporated in a caliper cylinder and slidably contacted with the disc. The brake was configured as follows.

即ち、前記ピストンが内部中央にピストン底壁と一体の支柱を有し、その支柱の先端と前記パッドとの間に断熱材インサートが介在され、その断熱材インサートが前記支柱に凹凸嵌合して当該支柱に保持され、ピストンによる押圧力が前記支柱と前記断熱材インサート経由でパッドに伝達されるようにした。   That is, the piston has a support column integral with the piston bottom wall in the center of the interior, and a heat insulating material insert is interposed between the tip of the column and the pad, and the heat insulating material insert is unevenly fitted to the column. It was held by the support column, and the pressing force by the piston was transmitted to the pad via the support column and the heat insulating material insert.

前記ピストンの周壁の先端を前記断熱材インサートに当接させ、ピストンによる押圧力がその周壁からも断熱材インサート経由でパッドに伝達されるようにしておくと好ましい。   It is preferable that the tip of the peripheral wall of the piston is brought into contact with the heat insulating material insert so that the pressing force by the piston is transmitted from the peripheral wall to the pad via the heat insulating material insert.

前記断熱材インサートと前記支柱の凹凸嵌合は、下記の２形態のどちらで行なわれていてもよい。   The concave and convex fitting between the heat insulating material insert and the support column may be performed in either of the following two forms.

１）支柱の先端に凹部を、前記断熱材インサートの背面に凸部をそれぞれ設けて前記凹部に前記凸部を嵌め込む構造。
２）前記断熱材インサートの背面に、支柱受け入れ用の凹部を有するボス部を突出して設け、そのボス部の凹部に前記支柱の先端を嵌め込む構造。 1) A structure in which a concave portion is provided at the tip of the support column and a convex portion is provided on the back surface of the heat insulating material insert, and the convex portion is fitted into the concave portion.
2) A structure in which a boss part having a recess for receiving a column is provided on the back surface of the heat insulating material insert, and the tip of the column is fitted into the recess of the boss part.

上記１）、２）のどちらの形態も、前記断熱材インサートと前記支柱の凹凸嵌合は、凹部に対して凸部や支柱を圧入する方法で行なうと好ましい。凸部や支柱の凹部に圧入される部分の外周に摩擦力を増加させるローレット加工などを施しておくのも好ましい。   In any of the above 1) and 2), it is preferable that the concave and convex fitting between the heat insulating material insert and the support is performed by a method of press-fitting a protrusion or a support into the recess. It is also preferable to perform knurling or the like that increases the frictional force on the outer periphery of the convex portion or the portion pressed into the concave portion of the support column.

かかるディスクブレーキは、前記支柱の先端面に対向する空隙部とその空隙部を外部に連通させる通路溝を、前記断熱材インサートのパッドに対する当接面に設けると好ましい。   In such a disc brake, it is preferable that a gap portion facing the tip end face of the support column and a passage groove for communicating the gap portion with the outside are provided on the contact surface of the pad of the heat insulating material insert.

また、液圧作動型のディスクブレーキでは、キャリパのシリンダの開口部にピストンブーツを装着し、そのピストンブーツでシリンダとピストンとの間の摺動界面の入口を封鎖する方法が採られている。   In the hydraulically operated disc brake, a piston boot is attached to an opening of a caliper cylinder, and the inlet of the sliding interface between the cylinder and the piston is sealed with the piston boot.

そのピストンブーツのピストン側の端部は、通常、ピストン先端の外周に設けたブーツ溝に挿入されるが、この発明のディスクブレーキでは、前記断熱材インサートにブーツ溝を設けてピストンブーツのピストン側の端部を断熱材インサートに固定するのがよい。   The end of the piston boot on the piston side is normally inserted into a boot groove provided on the outer periphery of the piston tip. In the disc brake of the present invention, the heat insulating material insert is provided with a boot groove, so that the piston side of the piston boot It is good to fix the edge part of this to a heat insulating material insert.

このほか、断熱材インサートは、低熱伝導率で機械的強度にも優れるジルコニアを材料としたものが好ましい。   In addition, the heat insulating material insert is preferably made of zirconia having a low thermal conductivity and excellent mechanical strength.

ピストンの材料は、金属、樹脂のどちらであってもよい。   The material of the piston may be either metal or resin.

前記断熱材インサートの材質やその断熱材インサートと前記支柱の嵌合構造によっては、断熱材インサートと前記支柱の凹凸嵌合部に、その嵌合部が熱膨張するなどしたときに嵌合部に働く応力（凸部が挿入される側の部材に働く周方向の引っ張り応力）を和らげる応力緩和部を設けるとより好ましい製品になることがある。   Depending on the material of the heat insulating material insert and the fitting structure of the heat insulating material insert and the support column, when the fitting part is thermally expanded, etc. It may be more preferable to provide a stress relaxation part that relieves the stress that acts (the circumferential tensile stress acting on the member on the side where the convex part is inserted).

断熱材インサートと支柱の嵌合部の嵌合面間に防振ゴムなどの防振材を設置し、その防振材に締代をつけて前記断熱材インサートのボス部の凹部と前記支柱を嵌合させるのも好ましい。この構造は、防振材によって振動減衰部と応力緩和部が併せて形成される。   Anti-vibration material such as anti-vibration rubber is installed between the mating surfaces of the insulating material insert and the mating part of the support column, and a tightening margin is provided on the anti-vibration material so that the recess of the boss portion of the heat insulating material insert and the support column are connected. It is also preferable to make it fit. In this structure, the vibration damping part and the stress relaxation part are formed together by the vibration isolating material.

この発明のディスクブレーキは、ピストンの内部にピストン底壁と一体の支柱を有しており、その支柱を介してピストンによる押圧力がパッドに伝達されるようにしたので、支柱がピストン底壁の補強材として機能する。   The disc brake of the present invention has a support column integrated with the piston bottom wall inside the piston, and the pressing force by the piston is transmitted to the pad through the support column. Functions as a reinforcing material.

これにより、高液圧負荷時のピストン底壁の変形が無視できるほど小さくなり、その変形に起因したブレーキ液の消費量増加とそれによるブレーキフィーリングの悪化が抑制される。   Thereby, the deformation of the piston bottom wall at the time of high hydraulic pressure load becomes so small that it can be ignored, and the increase in the amount of brake fluid consumption and the deterioration of the brake feeling due to the deformation are suppressed.

また、ピストンとパッドとの間に断熱材インサートを介在したので、ピストン摺動部に対して制動熱が流れ難くなり、ピストン摺動部の熱膨張が抑えられてロールバック量の経時変化が小さくなる。また、シリンダの液室に対する制動熱の伝達量も減少してブレーキ液の温度上昇も小さくなる。   In addition, since the heat insulating material insert is interposed between the piston and the pad, it becomes difficult for the braking heat to flow to the piston sliding portion, the thermal expansion of the piston sliding portion is suppressed, and the change over time of the rollback amount is small. Become. In addition, the amount of braking heat transmitted to the fluid chamber of the cylinder is reduced, and the temperature rise of the brake fluid is reduced.

また、ピストンの中央に設ける支柱は、鋳型や金型による成形、機械加工のどちらででも困難なく作り出すことができ、ピストンの製造が困難になることもない。   Moreover, the support | pillar provided in the center of a piston can be produced without difficulty by either shaping | molding with a casting_mold | template or a metal mold | die, and machining, and manufacture of a piston does not become difficult.

なお、ピストンによる押圧力がピストンの周壁の先端からもパッドに伝達されるようにしたものは、押圧力を全て支柱経由で伝達するものに比べて支柱の強度が小さくてよく、支柱の直径を小さくしてピストンの軽量化を図ることができる。   In addition, in the case where the pressing force by the piston is also transmitted from the tip of the peripheral wall of the piston to the pad, the strength of the column may be smaller than that in which the pressing force is all transmitted via the column, and the diameter of the column is reduced. The piston can be lightened by reducing the size.

また、前記断熱材インサートのパッドに対する当接面に前記空隙部と通路溝を設けたものは、伝熱経路の断熱性がより高まってピストンのロールバック量の変動抑制やブレーキ液の温度上昇抑制の効果がより高まる。   Further, in the case where the gap portion and the passage groove are provided on the contact surface of the heat insulating material insert with respect to the pad, the heat insulating property of the heat transfer path is further improved, and the fluctuation of the piston rollback amount and the temperature rise of the brake fluid are suppressed. The effect of increases.

さらに、ピストンブーツのピストン側の端部を断熱材インサートに固定するものは、ピストンの全長を従来のピストンに比べて断熱材インサートの厚み相当分短くすることができる。   Furthermore, what fixes the piston side edge part of a piston boot to a heat insulating material insert can shorten the full length of a piston by the thickness equivalent of a heat insulating material insert compared with the conventional piston.

断熱材インサートを設けた構造でピストン背面から断熱材インサートの前面までのディスク軸方向寸法を従来のディスクブレーキと同一にして既存のキャリパを設計変更せずに使用することができる。   With the structure provided with the heat insulating material insert, the disk axial direction dimension from the piston back surface to the front surface of the heat insulating material insert is made the same as that of the conventional disk brake, and the existing caliper can be used without changing the design.

このほか、ピストンを樹脂で形成したものは、ピストンの軽量化が図れる。ピストンの軽量化は、アルミニウム合金を材料にしたものでも可能であるが、樹脂製ピストンは金属製ピストンに比べて熱伝導率が低く、ピストンシールの設置部やシリンダ内のブレーキ液に対する制動熱の伝達も抑えられる。   In addition, when the piston is made of resin, the weight of the piston can be reduced. The weight of the piston can be reduced by using an aluminum alloy as the material, but the resin piston has a lower thermal conductivity than the metal piston, and the braking heat for the brake fluid in the piston seal installation part and cylinder is reduced. Transmission is also suppressed.

また、前記断熱材インサートを展延性の低いジルコニアなどで形成し、その断熱材インサートの背面に設けたボス部の凹部にピストンの支柱を圧入して嵌合させるものは、嵌合部に無用の応力（ボス部に引っ張り力として働く応力）が加わるとボス部に亀裂が発生する懸念があるが、前記応力緩和部を設けたものは、嵌合部に加わる応力が減少して上記の懸念が払拭される。   Further, the heat insulating material insert is formed of zirconia having low expandability, and the piston support is press-fitted into the concave portion of the boss portion provided on the back surface of the heat insulating material insert. When stress (stress acting as a tensile force on the boss part) is applied, there is a concern that the boss part may crack, but in the case where the stress relaxation part is provided, the stress applied to the fitting part is reduced and the above-mentioned concern is generated. Wiped out.

嵌合部に防振材を設置したものも、その防振材が応力緩和部として働いて前記ボス部が保護される。また、嵌合部に防振材を設けると、制動時に生じる振動エネルギーがその防振材によって吸収されるため、ブレーキ振動やブレーキ鳴きの抑制効果が得られる。   In the case where the vibration isolating material is installed in the fitting portion, the vibration isolating material works as a stress relaxation portion, and the boss portion is protected. Further, when a vibration isolating material is provided in the fitting portion, vibration energy generated during braking is absorbed by the vibration isolating material, so that an effect of suppressing brake vibration and brake squeal is obtained.

この構造は、防振材が嵌合部に配置されているので、制動時のブレーキ振動やブレーキ鳴きの抑制効果も期待できる。それらの抑制効果を、ブレーキフィーリングを悪化させずに制動の全減速域において発揮させることが可能であり、ディスクブレーキのより一層の高性能化に寄与できる。   In this structure, since the vibration isolating material is disposed in the fitting portion, it is possible to expect the effect of suppressing brake vibration and brake squeal during braking. These suppression effects can be exhibited in the entire deceleration range of braking without deteriorating the brake feeling, and can contribute to further enhancement of performance of the disc brake.

この発明のディスクブレーキの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the disc brake of this invention. 図１のディスクブレーキに採用したピストンと断熱材インサートを分解した状態にして示す斜視図である。It is a perspective view shown in the state which decomposed | disassembled the piston and heat insulating material insert which were employ | adopted as the disc brake of FIG. 図２のピストンと断熱材インサートを組み立て状態にして示す斜視図である。It is a perspective view which shows the piston and heat insulating material insert of FIG. 2 in an assembly state. この発明のディスクブレーキに採用するピストンと断熱材インサートの他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the piston employ | adopted as the disc brake of this invention, and a heat insulating material insert. 断熱材インサートとピストンの嵌合部に応力緩和部を設けた例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example which provided the stress relaxation part in the fitting part of a heat insulating material insert and a piston. 図５のＸ−Ｘ線に沿った位置の断面図である。It is sectional drawing of the position along the XX line of FIG. 図５の断熱材インサートを背面側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the heat insulating material insert of FIG. 5 from the back side. 図５のＸ−Ｘ線に沿った位置の断面の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the cross section of the position along the XX line of FIG. 防振材を設けた嵌合部の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the fitting part which provided the vibration isolator. 防振材の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a vibration isolator. 防振材を設けた嵌合部の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the fitting part which provided the vibration isolator.

以下、添付図面の図１〜図１１に基づいて、この発明のディスクブレーキの実施の形態を説明する。   Embodiments of a disc brake according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

図１に例示したディスクブレーキは、浮動型ディスクブレーキである。その浮動型ディスクブレーキは、キャリパ１がマウント（図示せず）にピンスライド部（これも図示せず）を介してディスク軸方向スライド可能に支持されている。   The disc brake illustrated in FIG. 1 is a floating disc brake. In the floating disc brake, the caliper 1 is supported by a mount (not shown) through a pin slide portion (also not shown) so as to be slidable in the disc axial direction.

キャリパ１は、インナー側にシリンダ２を有しており、そのシリンダ２に円筒状の周壁４ａと底壁４ｂを有するカップ状のブレーキピストン（以下単にピストンと言う）４が組み込まれている。   The caliper 1 has a cylinder 2 on the inner side, and a cup-like brake piston (hereinafter simply referred to as a piston) 4 having a cylindrical peripheral wall 4 a and a bottom wall 4 b is incorporated in the cylinder 2.

５、５は、ディスクＤの両面に対向させた対のブレーキパッド（以下単にパッドと言う）であり、このパッドの一方（インナー側のパッド）５がピストン４に押されてディスクＤの一面に押し当てられる。また、そのときの反力でキャリパ１が図１において右方にスライドし、これによりディスクＤを跨いだキャリパ１のアウター爪３がアウター側のパッド５をディスクＤに押しつける。   Reference numerals 5 and 5 denote a pair of brake pads (hereinafter simply referred to as pads) opposed to both sides of the disk D, and one of the pads (inner side pad) 5 is pushed by the piston 4 to be placed on one side of the disk D. Pressed. Further, the caliper 1 slides to the right in FIG. 1 by the reaction force at that time, so that the outer claw 3 of the caliper 1 straddling the disk D presses the pad 5 on the outer side against the disk D.

６は、ピストンのリトラクト機能を有するピストンシールである。このピストンシール６は、シリンダ２の内面に設けられたシール溝７に組み込まれている。   Reference numeral 6 denotes a piston seal having a piston retracting function. The piston seal 6 is incorporated in a seal groove 7 provided on the inner surface of the cylinder 2.

８は、シリンダ２の開口部に装着してシリンダ２とピストン４との間の摺動界面の入口を封鎖するピストンブーツである。このピストンブーツ８の片端は、キャリパ１に形成されたブーツ溝９に固定される。   8 is a piston boot that is attached to the opening of the cylinder 2 and seals the entrance of the sliding interface between the cylinder 2 and the piston 4. One end of the piston boot 8 is fixed to a boot groove 9 formed in the caliper 1.

また、例示のディスクブレーキでは、そのピストンブーツ８の他方の端が断熱材インサート１０の外周に固定される。   In the illustrated disc brake, the other end of the piston boot 8 is fixed to the outer periphery of the heat insulating material insert 10.

ピストン４は、図１、図２に示すように、内部中央に底壁４ｂと一体の支柱１１を有している。その支柱１１は、ピストンの周壁４ａと同心で、先端面が周壁４ａの先端面と面一になる柱にしている。また、その支柱１１の先端には嵌合用の凹部１２が設けられている。支柱１１の先端側を除く部分は中実の柱になっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the piston 4 has a column 11 integrated with the bottom wall 4 b in the center of the interior. The column 11 is a column that is concentric with the peripheral wall 4a of the piston and whose tip surface is flush with the tip surface of the circumferential wall 4a. Further, a recess 12 for fitting is provided at the tip of the column 11. The part except the front end side of the column 11 is a solid column.

断熱材インサート１０は、円盤状の部材であって、ピストン４とパッド５の間に介在される。この断熱材インサート１０の背面中央には、一体の凸部１３が設けられており、その凸部１３を支柱１１の先端の凹部１２に嵌合させて断熱材インサート１０の保持を支柱１１で行うようにしている。   The heat insulating material insert 10 is a disk-shaped member and is interposed between the piston 4 and the pad 5. An integral convex portion 13 is provided at the center of the back surface of the heat insulating material insert 10, and the convex portion 13 is fitted into the concave portion 12 at the tip of the column 11 to hold the heat insulating material insert 10 with the column 11. I am doing so.

凹部１２と凸部１３の嵌合は、圧入が固定部材を使わずに固定することができて好ましい。凸部１３の外周にローレット加工などを施して圧入を行なうと、摩擦力を増加させることができる。   The fitting of the concave portion 12 and the convex portion 13 is preferable because press-fitting can be fixed without using a fixing member. When the outer periphery of the convex portion 13 is knurled or the like and press-fitted, the frictional force can be increased.

図示の断熱材インサート１０には、パッド５に対する当接面に、支柱１１の先端面に対向する空隙部１４とその空隙部１４を外部に連通させる連通路１５が設けられている。連通路１５は図示の溝に限定されない。   In the illustrated heat insulating material insert 10, a space 14 facing the front end surface of the support column 11 and a communication path 15 that communicates the space 14 to the outside are provided on the contact surface with the pad 5. The communication path 15 is not limited to the illustrated groove.

この断熱材インサート１０は、コスト面では鉄を主成分とした合金が安価でよい。空隙部１４と連通路１５を設けたものは、そのような材料で形成しても断熱性を確保することができる。   The heat insulating material insert 10 may be made of an alloy containing iron as a main component in terms of cost. A thing provided with the gap 14 and the communication passage 15 can secure heat insulation even if it is made of such a material.

その断熱材インサート１０は、性能面では、低熱伝導率で機械的強度にも優れるジルコニアを材料としたものが好ましい。   In terms of performance, the heat insulating material insert 10 is preferably made of zirconia having a low thermal conductivity and excellent mechanical strength.

例示のディスクブレーキは、断熱材インサート１０の外周にブーツ溝９Ａを設け、ピストンブーツ８のピストン側の端部を断熱材インサート１０に固定するようにしている。   In the illustrated disc brake, a boot groove 9 </ b> A is provided on the outer periphery of the heat insulating material insert 10, and the piston side end of the piston boot 8 is fixed to the heat insulating material insert 10.

この構造ではピストン４の背面から断熱材インサート１０の前面までのディスク軸方向寸法を従来のディスクブレーキのピストンと同一にすることができる。それにより、既存のキャリパを設計変更せずに使用することが可能になる。   In this structure, the disk axial dimension from the back surface of the piston 4 to the front surface of the heat insulating material insert 10 can be made the same as that of the piston of the conventional disk brake. This makes it possible to use an existing caliper without changing the design.

このように構成した図示のディスクブレーキは、ピストン４による押圧力が、支柱１１と断熱材インサート１０を介してパッド５に伝達される。そのために、支柱１１が補強材として機能し、高液圧負荷時にもピストンの底壁４ｂが変形し難くなる。   In the illustrated disc brake configured as described above, the pressing force by the piston 4 is transmitted to the pad 5 through the support column 11 and the heat insulating material insert 10. Therefore, the column 11 functions as a reinforcing material, and the bottom wall 4b of the piston is difficult to be deformed even when a high hydraulic pressure is applied.

なお、ピストン４は、アルミニウム合金や樹脂で形成したものが、軽量化が図れてよい。樹脂製ピストンは金属製ピストンに比べて熱伝導率が低く、ピストンシールの設置部やシリンダ内のブレーキ液に対する制動熱の伝達も小さく抑えられる。   The piston 4 made of an aluminum alloy or a resin can be reduced in weight. The resin piston has a lower thermal conductivity than the metal piston, and the transmission of the braking heat to the piston seal installation part and the brake fluid in the cylinder can be kept small.

ピストン４と断熱材インサート１０は、図４に示すように、断熱材インサート１０の背面にボス部１６を突出して設け、そのボス部に当該ボス部の突端に開口させて形成された凹部１６ａに支柱１１の先端を嵌め込む構造にして結合させてもよい。   As shown in FIG. 4, the piston 4 and the heat insulating material insert 10 are provided with a boss portion 16 protruding from the back surface of the heat insulating material insert 10, and a recess 16 a formed by opening the boss portion at the protruding end of the boss portion. A structure may be adopted in which the tip of the column 11 is fitted, and the columns 11 may be combined.

この構造も、支柱１１の先端が断熱材インサート１０に当接した位置で、ピストンの周壁４ａの先端が断熱材インサート１０の背面に接するようにしておくのがよい。   Also in this structure, it is preferable that the front end of the peripheral wall 4 a of the piston is in contact with the back surface of the heat insulating material insert 10 at the position where the front end of the support column 11 is in contact with the heat insulating material insert 10.

図１、図４の構造では、ピストン４による押圧力が周壁４ａの先端からも断熱材インサート１０経由でパッド５に伝わる。このために、押圧力の伝達を支柱に全て依存する構造に比べると支柱１１の強度が小さくてよく、支柱の直径を小さくしてピストンの軽量化を図ることができる。   In the structure of FIGS. 1 and 4, the pressing force by the piston 4 is transmitted to the pad 5 from the tip of the peripheral wall 4 a via the heat insulating material insert 10. For this reason, the strength of the support 11 may be smaller than that of a structure that depends on the support for the transmission of the pressing force, and the diameter of the support can be reduced to reduce the weight of the piston.

図５、図６及び図８は、ピストン４に設けた支柱１１を断熱材インサート１０の背面に設けたボス部１６の凹部１６ａに圧入する構造にし、その凹部１６ａと支柱１１の圧入嵌合部に応力緩和部１７を追設した形態の一例である。   5, 6, and 8 show a structure in which the support 11 provided on the piston 4 is press-fitted into the recess 16 a of the boss 16 provided on the back surface of the heat insulating material insert 10, and the press-fitting fitting portion between the recess 16 a and the support 11. This is an example of a form in which a stress relaxation portion 17 is additionally provided.

図示の応力緩和部１７は、凹部１６ａと支柱１１の嵌合部の嵌合面に、スリット１８を設けてそのスリットで構成している。スリット１８は、長手方向に延びるものを周方向に間隔をあけて複数設けている。そのスリット１８は、図のように、金型で成形する凹部１６ａの内周面に設けると加工し易いが、支柱１１の外周に設けても応力緩和の効果を期待できる。   The illustrated stress relieving portion 17 is formed by providing a slit 18 on the fitting surface of the fitting portion of the recess 16 a and the support column 11. A plurality of slits 18 extending in the longitudinal direction are provided at intervals in the circumferential direction. As shown in the figure, the slit 18 can be easily processed if it is provided on the inner peripheral surface of the recess 16a formed by a mold, but even if it is provided on the outer periphery of the column 11, the effect of stress relaxation can be expected.

また、そのスリットを、支柱の外周を取り巻く環状のスリットを支柱の長手方向に間隔をあけて複数設ける構造でも応力緩和の効果を期待できる。   Moreover, the effect of stress relaxation can be expected even in a structure in which a plurality of slits are provided with annular slits surrounding the outer periphery of the support at intervals in the longitudinal direction of the support.

断熱材インサート１０が展延性の低いジルコニアなどで形成されていると、凹部１６ａに対する支柱１１の圧入力や、ブレーキ作動時の制動熱で嵌合部が膨張したときの断熱材インサート１０とピストンの熱膨張差などによってボス部１６に引っ張り方向の応力が加わる。図５の嵌合部に設けた応力緩和部１７は、その応力を減少させてボス部１６を保護する働きをする。   If the heat insulating material insert 10 is formed of zirconia or the like having low expandability, the heat insulating material insert 10 and the piston when the fitting portion expands due to the pressure input of the column 11 to the recess 16a or the braking heat at the time of braking is applied. A tensile stress is applied to the boss portion 16 due to a difference in thermal expansion. The stress relaxation part 17 provided in the fitting part of FIG. 5 functions to reduce the stress and protect the boss part 16.

スリット１８は、応力集中の起こり難い溝面を有する形状、例えば、溝面を円弧面にした図６、図７に示すような形状や溝底のコーナを丸めた形状が好ましいが、これ以外にも任意の形状を選択できる。図８に示すような形状のスリットであっても構わない。   The slit 18 preferably has a shape having a groove surface on which stress concentration is unlikely to occur, for example, a shape as shown in FIGS. 6 and 7 in which the groove surface is an arc surface, or a shape in which the corner of the groove bottom is rounded. Any shape can be selected. A slit having a shape as shown in FIG. 8 may be used.

図９〜図１１は、断熱材インサート１０と支柱１１の嵌合部に防振ゴムなどの防振材１９を設置し、その防振材１９に締代をつけてボス部１６の凹部１６ａと支柱１１を嵌合させる構造の具体例である。   9 to 11, a vibration isolating material 19 such as an anti-vibration rubber is installed at a fitting portion between the heat insulating material insert 10 and the support column 11, and the vibration isolating material 19 is provided with a tightening allowance so that the recess 16 a of the boss portion 16 It is a specific example of the structure in which the support | pillar 11 is fitted.

嵌合部に防振材１９を設置したこの構造によれば、制動時に生じる振動エネルギーが防振材１９によって吸収され、ブレーキ振動やブレーキ鳴きが抑制される。   According to this structure in which the vibration isolator 19 is installed in the fitting portion, the vibration energy generated during braking is absorbed by the vibration isolator 19, and brake vibration and brake squeal are suppressed.

かかる構造に採用する防振材１９は、図１０に示したゴムリングなどでよい。その防振材１９は、設置数が図９のように１個であってもよいし、図１１のように複数個であってもよい。リング状であることも必須ではない。   The vibration isolator 19 employed in such a structure may be the rubber ring shown in FIG. The number of the anti-vibration members 19 may be one as shown in FIG. 9 or plural as shown in FIG. It is not essential to be ring-shaped.

また、図示の嵌合部は、凹部１６ａの内面に溝２０（図のそれは環状溝）を設けてその溝２０に防振材１９を組み込んだが、防振材１９は支柱１１の外周面に溝を設けてそこに組み込むことも可能である。   In the illustrated fitting portion, a groove 20 (that is, an annular groove in the figure) is provided on the inner surface of the recess 16 a and a vibration isolating material 19 is incorporated in the groove 20. It is also possible to provide and incorporate it.

断熱材インサート１０と支柱１１の嵌合部に防振材１９を介在させるこの構造では、振動減衰部だけでなく、応力緩和部１７も併せて形成される。   In this structure in which the vibration isolator 19 is interposed in the fitting portion between the heat insulating material insert 10 and the column 11, not only the vibration damping portion but also the stress relaxation portion 17 is formed together.

ディスクブレーキにおけるブレーキ振動やブレーキ鳴きの抑制策として、低減速域ではピストンの推力を弾性体経由でブレーキパッドに伝え、高減速域では前記弾性体が圧縮量増によりピストン内に没入してピストンの推力がブレーキパッドに直接伝わる構造が考えられているが、これは、低減速域での消費液量の変化が大きいため、ブレーキフィーリングに悪影響を及ぼす。また、高減速域では振動減衰の効果が全く得られない。   As a measure to suppress brake vibration and brake squeal in disc brakes, the thrust of the piston is transmitted to the brake pad via the elastic body in the reduced speed range, and in the high deceleration range, the elastic body is immersed in the piston due to an increase in the compression amount and A structure in which the thrust is directly transmitted to the brake pad is considered, but this has a bad influence on the brake feeling because of a large change in the amount of liquid consumption in the reduced speed range. Also, no vibration damping effect is obtained in the high deceleration region.

これに対し、図のように、断熱材インサートのボス部１６に設けた凹部１６ａの底にピストンの支柱１１を突き当てて断熱材インサート１０とピストン４をピストン軸方向に位置決めし、この構造においてボス部１６と支柱１１の嵌合部に防振材１９を配置したものは、ブレーキフィーリングの悪化が起こらず、ブレーキ振動やブレーキ鳴きの抑制も全減速域においてなされる。   On the other hand, as shown in the figure, the piston support 11 is abutted against the bottom of the recess 16a provided in the boss portion 16 of the heat insulating material insert to position the heat insulating material insert 10 and the piston 4 in the piston axial direction. In the case where the vibration isolating material 19 is arranged at the fitting portion between the boss portion 16 and the support column 11, the brake feeling does not deteriorate, and the brake vibration and the brake noise are suppressed in the entire deceleration range.

なお、断熱材インサート１０と支柱１１の嵌合部に防振材１９を配置する構造では、支柱１１が凹部１６ａの底に突き当たった位置でピストン４の周壁の先端と断熱材インサート１０の背面との間に隙間ｇ（図９、図１１参照）を生じさせるのがよい。   In the structure in which the vibration isolator 19 is disposed at the fitting portion between the heat insulating material insert 10 and the support column 11, the tip of the peripheral wall of the piston 4 and the back surface of the heat insulating material insert 10 at the position where the support column 11 hits the bottom of the recess 16 a. A gap g (see FIGS. 9 and 11) is preferably generated between the two.

その隙間があると、振動が防振材１９を経由せずにパッド５からピストン４に伝わることが阻止される。   If there is such a gap, the vibration is prevented from being transmitted from the pad 5 to the piston 4 without passing through the vibration isolator 19.

防振材１９は、図１のように、ピストン４に設けた支柱１１に凹部１２を設け、その凹部１２に断熱材インサート１０の背面に設けた凸部１３を挿入する構造の嵌合部にも採用することができる。この場合も、凹部１２の底に凸部１３を突き当てた状態でピストン４の周壁の先端と断熱材インサート１０の背面との間に図９に示したような隙間を形成すると、ブレーキ振動やブレーキ鳴きの抑制効果がいかんなく発揮される。   As shown in FIG. 1, the vibration isolator 19 is provided in a fitting portion having a structure in which a recess 12 is provided in a support 11 provided in the piston 4 and a protrusion 13 provided on the back surface of the heat insulating material insert 10 is inserted into the recess 12. Can also be adopted. Also in this case, if a gap as shown in FIG. 9 is formed between the tip of the peripheral wall of the piston 4 and the back surface of the heat insulating material insert 10 with the convex portion 13 abutting against the bottom of the concave portion 12, brake vibration or The brake squeal suppression effect is fully demonstrated.

なお、以上の説明は、浮動型ディスクブレーキを例に挙げて行なったが、この発明は、ディスクの両面に対向させたパッドを対向配置されたピストンで個別に押圧するピストン対向型のディスクブレーキに適用してもその有効性が発揮される。   Although the above description has been made by taking a floating type disc brake as an example, the present invention is applied to a piston-facing disc brake in which pads opposed to both sides of a disc are individually pressed by opposed pistons. Even if applied, its effectiveness is demonstrated.

１ キャリパ
２ シリンダ
３ アウター爪
４ ブレーキピストン
４ａ 周壁
４ｂ 底壁
５ ブレーキパッド
６ ピストンシール
７ シール溝
８ ピストンブーツ
９、９Ａ ブーツ溝
１０ 断熱材インサート
１１ 支柱
１２ 凹部
１３ 凸部
１４ 空隙部
１５ 連通路
１６ ボス部
１６ａ 凹部
１７ 応力緩和部
１８ スリット
１９ 防振材
２０ 溝
Ｄ ディスク
ｇ 隙間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Caliper 2 Cylinder 3 Outer nail | claw 4 Brake piston 4a Circumferential wall 4b Bottom wall 5 Brake pad 6 Piston seal 7 Seal groove 8 Piston boot 9, 9A Boot groove 10 Insulation material insert 11 Support | pillar 12 Concave part 13 Convex part 14 Cavity part 15 Communication path 16 Boss part 16a Concave part 17 Stress relaxation part 18 Slit 19 Anti-vibration material 20 Groove D Disk g Gap

Claims (12)

ディスクロータの両面に対向させたブレーキパッドの少なくとも一方を、キャリパのシリンダに組み込まれた液圧作動のカップ状のブレーキピストンで押圧してディスクロータに摺接させるディスクブレーキであって、前記ブレーキピストンが内部中央にピストン底壁と一体の支柱を有し、その支柱の先端と前記ブレーキパッドとの間に断熱材インサートが介在され、その断熱材インサートが前記支柱に凹凸嵌合して当該支柱に保持され、ブレーキピストンによる押圧力が前記支柱と前記断熱材インサート経由でブレーキパッドに伝達されるようにしたディスクブレーキ。   A disc brake in which at least one of brake pads opposed to both sides of a disc rotor is pressed by a hydraulically operated cup-shaped brake piston incorporated in a caliper cylinder and slidably contacted with the disc rotor, the brake piston Has a pillar that is integral with the piston bottom wall at the center of the interior, and a thermal insulator insert is interposed between the tip of the pillar and the brake pad. A disc brake that is held so that a pressing force by a brake piston is transmitted to a brake pad via the support column and the heat insulating material insert. 前記ブレーキピストンの周壁の先端を前記断熱材インサートに当接させ、ブレーキピストンによる押圧力がその周壁からも断熱材インサート経由でブレーキパッドに伝達されるようにした請求項１に記載のディスクブレーキ。   The disc brake according to claim 1, wherein a tip of a peripheral wall of the brake piston is brought into contact with the heat insulating material insert so that a pressing force by the brake piston is transmitted from the peripheral wall to the brake pad via the heat insulating material insert. 前記支柱の先端面に対向する空隙部とその空隙部を外部に連通させる通路溝を、前記断熱材インサートのブレーキパッドに対する当接面に設けた請求項１又は２に記載のディスクブレーキ。   The disc brake according to claim 1 or 2, wherein a gap portion facing the tip end surface of the support column and a passage groove that communicates the gap portion with the outside are provided on a contact surface of the heat insulating material insert with respect to a brake pad. 前記断熱材インサートにブーツ溝を設け、キャリパのシリンダの開口部に装着して前記シリンダと前記ブレーキピストンとの間の摺動界面の入口を封鎖するピストンブーツのピストン側の端部を前記断熱材インサートに固定するようにした請求項１〜３のいずれかに記載のディスクブレーキ。   The heat insulating material insert is provided with a boot groove, and is attached to the opening of the cylinder of the caliper to seal the sliding interface between the cylinder and the brake piston. The disc brake according to any one of claims 1 to 3, wherein the disc brake is fixed to an insert. 前記ブレーキピストンを樹脂で形成した請求項１〜４のいずれかに記載のディスクブレーキ。   The disc brake according to claim 1, wherein the brake piston is made of resin. 前記断熱材インサートと前記支柱の凹凸嵌合部に、発生する応力を和らげるための応力緩和部を設けた請求項１に記載のディスクブレーキ。   The disc brake according to claim 1, wherein a stress relaxation portion for relieving a generated stress is provided in the concave-convex fitting portion of the heat insulating material insert and the support column. 前記断熱材インサートの背面にボス部を設け、そのボス部に形成した凹部に前記ピストンの支柱を圧入嵌合させ、その嵌合部に、前記応力緩和部を設けた請求項６に記載のディスクブレーキ。   The disk according to claim 6, wherein a boss portion is provided on the back surface of the heat insulating material insert, the support of the piston is press-fitted into a recess formed in the boss portion, and the stress relaxation portion is provided in the fitting portion. brake. 前記ボス部又は前記支柱に、支柱の長手方向に延びるスリットを周方向に間隔をあけて複数設け、そのスリットで前記応力緩和部を形成した請求項７に記載のディスクブレーキ。   The disc brake according to claim 7, wherein a plurality of slits extending in a circumferential direction are provided in the boss portion or the support column at intervals in the circumferential direction, and the stress relaxation portion is formed by the slit. 前記スリットを前記ボス部に形成した前記凹部の内周面に設けた請求項８に記載のディスクブレーキ。   The disc brake according to claim 8, wherein the slit is provided on an inner peripheral surface of the concave portion formed in the boss portion. 前記断熱材インサートと前記支柱の凹凸嵌合部の嵌合面間に防振材を設置し、その防振材に締代をつけて前記断熱材インサートのボス部の凹部と前記支柱を嵌合させた請求項１に記載のディスクブレーキ。   An anti-vibration material is installed between the mating surfaces of the heat insulating material insert and the uneven fitting portion of the support column, and the anti-vibration material is tightened to fit the recess of the boss portion of the heat insulating material insert and the support column. The disc brake according to claim 1. 前記凹凸嵌合部の前記断熱材インサート側の嵌合面、又は前記支柱側の嵌合面に溝を設け、その溝に前記防振材を組み込んだ請求項１０に記載のディスクブレーキ。   The disc brake according to claim 10, wherein a groove is provided in a fitting surface on the heat insulating material insert side of the uneven fitting portion or a fitting surface on the support column side, and the vibration isolating material is incorporated in the groove. 前記凹凸嵌合部の凹部に挿入される凸部を前記凹部の底に突き当てて前記断熱材インサートと前記ブレーキピストンをピストン軸方向に位置決めし、この状態において、前記ブレーキピストンの周壁の先端と前記断熱材インサートの背面との間に隙間を形成した請求項１０又は１１に記載のディスクブレーキ。   A convex portion inserted into the concave portion of the concave-convex fitting portion is abutted against the bottom of the concave portion to position the heat insulating material insert and the brake piston in the piston axial direction, and in this state, the tip of the peripheral wall of the brake piston, The disc brake according to claim 10 or 11, wherein a gap is formed between a back surface of the heat insulating material insert.
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