特許 6966273 車両用ディスクブレーキ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6966273

(24)【登録日】2021年10月25日

(45)【発行日】2021年11月10日

(54)【発明の名称】車両用ディスクブレーキ

(51)【国際特許分類】

   F16D 65/16 20060101AFI20211028BHJP

   F16J 15/18 20060101ALI20211028BHJP

   F16D 125/08 20120101ALN20211028BHJP

   F16D 121/04 20120101ALN20211028BHJP

【ＦＩ】

   F16D65/16

   F16J15/18 A

   F16D125:08 Z

   F16D125:08 A

   F16D121:04

【請求項の数】7

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-182144(P2017-182144)

(22)【出願日】2017年9月22日

(65)【公開番号】特開2019-56450(P2019-56450A)

(43)【公開日】2019年4月11日

【審査請求日】2020年5月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100128358

【弁理士】

【氏名又は名称】木戸 良彦

(74)【代理人】

【識別番号】100086210

【弁理士】

【氏名又は名称】木戸 一彦

(72)【発明者】

【氏名】三澤 君廣

【審査官】 羽鳥 公一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２４７１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１９７９６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０７７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０３２７６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ４９／００−７１／０４

Ｆ１６Ｊ １５／１６−１５／３２９６

Ｆ１６Ｊ １５／４６−１５／５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャリパボディに形成したシリンダ孔に、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た車両用ディスクブレーキにおいて、
前記ピストンのシリンダ孔底部側の外周面にオイルシール溝を周設し、該オイルシール溝にブレーキオイルをシールするオイルシールを嵌着させるとともに、前記シリンダ孔の開口側に、シリンダ孔底部側壁と溝外周壁とを有するピストンシール溝を周設し、該ピストンシール溝に制動解除時に前記ピストンをロールバックさせるロールバック部を備えたピストンシールを嵌着させ、
前記ロールバック部の前記ピストンをロールバックさせるピストン戻し力を、前記オイルシールのシリンダ孔との摺動抵抗よりも大きく設定し、
前記ピストンシール溝は、前記シリンダ孔底部側壁の外周側に、シリンダ孔底部側に向けて凹となる凹溝が周設され、前記ピストンシールは、シリンダ孔底部側面に前記凹溝に挿入される突部が形成され、該突部は、液圧無負荷時には前記凹溝に不接触であり、液圧負荷時には前記凹溝に当接する
ことを特徴とする車両用ディスクブレーキ。

【請求項2】

前記ピストンシールは、前記ロールバック部よりもシリンダ孔開口側の内周部に、内周面をシリンダ孔開口側面に向けて漸次内周側に突出させて形成したダストシール部を設けたことを特徴とする請求項１記載の車両用ディスクブレーキ。

【請求項3】

前記ロールバック部と前記ダストシール部との間に周溝を設けたことを特徴とする請求項２記載の車両用ディスクブレーキ。

【請求項4】

前記ピストンシールは、シリンダ孔開口側の外周部に、前記溝外周壁に接触しない非接触部を設けていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の車両用ディスクブレーキ。

【請求項5】

前記ピストンシールは、前記ロールバック部の内周面に、ディスク軸方向に連通する切欠き部を設けていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の車両用ディスクブレーキ。

【請求項6】

前記ピストンシールは、前記ロールバック部に金属製の環状部材をモールドしていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の車両用ディスクブレーキ。

【請求項7】

前記キャリパボディは、ダイカスト製法で形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の車両用ディスクブレーキ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用ディスクブレーキに関し、詳しくは、制動解除時にピストンをロールバックさせるピストンシールを備えた車両用ディスクブレーキに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両用ディスクブレーキでは、キャリパボディに形成したシリンダ孔の内部にピストンシール溝を周設し、該ピストンシール溝に、制動解除時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、該ピストンシールを介してピストンをシリンダ孔内に内挿したものがあるが、シリンダ孔の内部に形成するピストンシール溝は加工し難く、また、このピストンシール溝にピストンシールを嵌着させるのにも手間が掛かっていた。このため、ピストンにピストンシール溝を周設し、該ピストンシール溝にピストンシールを嵌着することによって、加工性や作業効率の向上を図ったものがあった（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６−１４２３１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上述の特許文献１のように、ピストンにピストンシールを取り付けると、シリンダ孔に対してピストンシールの緊迫力が働き難いことから、制動解除時にピストンを確実にロールバックさせることが難しかった。

【0005】

そこで本発明は、加工性や作業効率の向上を図りながら、制動解除時にピストンシールでピストンを確実にロールバックさせることができる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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明の車両用ディスクブレーキは、キャリパボディに形成したシリンダ孔に、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た車両用ディスクブレーキにおいて、前記ピストンのシリンダ孔底部側の外周面にオイルシール溝を周設し、該オイルシール溝にブレーキオイルをシールするオイルシールを嵌着させるとともに、前記シリンダ孔の開口側に、シリンダ孔底部側壁と溝外周壁とを有するピストンシール溝を周設し、該ピストンシール溝に制動解除時に前記ピストンをロールバックさせるロールバック部を備えたピストンシールを嵌着させ、前記ロールバック部の前記ピストンをロールバックさせるピストン戻し力を、前記オイルシールのシリンダ孔との摺動抵抗よりも大きく設定し、前記ピストンシール溝は、前記シリンダ孔底部側壁の外周側に、シリンダ孔底部側に向けて凹となる凹溝が周設され、前記ピストンシールは、シリンダ孔底部側面に前記凹溝に挿入される突部が形成され、該突部は、液圧無負荷時には前記凹溝に不接触であり、液圧負荷時には前記凹溝に当接することを特徴としている。

【0007】

また、前記ピストンシールは、前記ロールバック部よりもシリンダ孔開口側の内周部に、内周面をシリンダ孔開口側面に向けて漸次内周側に突出させて形成したダストシール部を設けていると好ましい。さらに、前記ロールバック部と前記ダストシール部との間に周溝を設けていると好適である。

【0008】

また、前記ピストンシールは、シリンダ孔開口側の外周部に、前記溝外周壁に接触しない非接触部を設けているとよい。さらに、前記ピストンシールは、前記ロールバック部の内周面に切欠き部を設けていると好ましい。また、前記ピストンシールは、前記ロールバック部に金属製の環状部材をモールドしていると好適である。

【0009】

さらに、前記キャリパボディは、ダイカスト製法で形成されると好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明の車両用ディスクブレーキによれば、シリンダ孔の開口側にピストンシール溝が、ピストンにオイルシール溝がそれぞれ形成され、加工し易い場所にピストンシール溝とオイルシール溝とが設けられることから、ピストンシール溝やオイルシール溝を容易に加工することができる。また、ピストンシールやオイルシールを組み付けし易い場所にピストンシール溝やオイルシール溝が設けられ、ピストンシールやオイルシールの嵌着作業も容易に行うことができ、コストの低減化を図ることができる。さらに、ピストンシールのロールバック部のピストン戻し力を、オイルシールのシリンダ孔との摺動抵抗よりも大きく設定したことにより、制動解除時に、オイルシールに影響されることなくピストンを良好にロールバックさせることができる。

【0011】

また、ピストンシールのロールバック部よりもシリンダ孔開口側の内周部に、内周面をシリンダ孔開口側面に向けて漸次内周側に突出させて形成したダストシール部を形成したことにより、ピストンを戻すロールバック機能を備えたピストンシールに、シリンダ孔内への塵埃の侵入を防止するダストシール機能を付加することができ、部品点数の増加を防止できる。さらに、ロールバック部とダストシール部との間に周溝を設けたことにより、ロールバック部とダストシール部とをそれぞれ独立して作用させ易くなる。

【0012】

また、ピストンシールのシリンダ孔開口側の外周部に、溝外周壁に接触しない非接触部を設けたことにより、ピストンシールのシリンダ孔開口側の緊迫力を低くし、制動時にピストンを良好にスライドさせることができる。さらに、ピストンシールのシリンダ孔開口側にダストシール部を設けた場合では、ダストシール部の緊迫力を低くすることができ、ダストシール部に影響を受けることなく、ロールバック部の作用でピストンを良好にロールバックさせることができる。

【0013】

また、ピストンシールのロールバック部の内周面に、切欠き部を設けたことにより、ピストンシールを組み付ける際に、切欠き部から空気が抜け、ピストンシールの組み付け性の向上を図ることができる。さらに、ピストンシールのロールバック部に金属製の環状部材をモールドしたことにより、ロールバック部の剪断力と緊迫力とを上げることができ、制動解除時にピストンを良好にロールバックさせることができる。

【0014】

また、ピストンシール溝のシリンダ孔底部側壁の外周側に、シリンダ孔底部側に向けて凹となる凹溝を周設するとともに、ピストンシールのシリンダ孔底部側面に凹溝に挿入される突部を形成し、該突部は、液圧無負荷時には凹溝に不接触であり、液圧負荷時には凹溝に当接することにより、ピストンシールをピストンシール溝に良好に組み付けることができるとともに、液圧負荷時には突部が凹溝に接触してピストンシールの剪断力を上げることができ、制動解除時にピストンを良好にロールバックさせることができる。

【0015】

さらに、キャリパボディをダイカスト製法で形成したことにより、キャリパボディの仕上げ加工を簡略化でき、更なるコストの削減化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１形態例を示す車両用ディスクブレーキの断面図である。

【図2】同じく液圧無負荷時の車両用ディスクブレーキの要部断面図である。

【図3】同じく液圧負荷時の車両用ディスクブレーキの要部断面図である。

【図4】同じくピストンシールの正面図である。

【図5】同じくピストンシールの背面図である。

【図6】図４のVI−VI断面図である。

【図7】本発明の第１形態例を示すピストンシールの一部切欠き斜視図である。

【図8】本発明の第２形態例を示す液圧無負荷時の車両用ディスクブレーキの要部断面図である。

【図9】同じく液圧負荷時の車両用ディスクブレーキの要部断面図である。

【図10】本発明の第３形態例を示すピストンシールの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１乃至図７は本発明の車両用ディスクブレーキの第１形態例を示す図である。本形態例の車両用ディスクブレーキ１は、ディスクロータ２の一側部に配設される作用部３ａとディスクロータ２の他側部に配設される反作用部３ｂと、これらをディスクロータ２の外側を跨いで連結するブリッジ部３ｃとを有するキャリパボディ３を、スライドピン(図示せず)を介して、車体に取り付けられたキャリパブラケット（図示せず）に固設している。

【0018】

前記ディスクロータ２の両側部に対向配置される一対の摩擦パッド４，４は、ディスクロータ２の側面に摺接するライニング４ａと、キャリパボディ３に保持される裏板４ｂとで形成されており、ブリッジ部３ｃの内側で作用部３ａと反作用部３ｂとの間にディスクロータ２を挟んでディスク軸方向へ移動可能に設けられている。

【0019】

キャリパボディ３は、ダイカスト製法で形成されたもので、作用部３ａには、ディスクロータ側が開口した有底のシリンダ孔３ｄが設けられており、該シリンダ孔内に、コップ状のピストン５が、開口側をディスクロータ側に向けて、液密かつ移動可能に内挿されている。このピストン５は、ピストン５とシリンダ孔３ｄ底部との間に画成された液圧室６に供給されるブレーキオイルにより、シリンダ孔３ｄ内をディスクロータ方向へ移動して作用部側の摩擦パッド４をディスクロータ２の一側面に向けて押動する。また、反作用部３ｂには、反作用部側の摩擦パッド４をディスクロータ２の他側面に向けて押動する反力爪３ｅが設けられている。

【0020】

シリンダ孔３ｄの開口側には、ピストンシール溝３ｆが周設され、該ピストンシール溝３ｆに制動解除時にピストン５をロールバックさせるピストンシール７が嵌着される。また、ピストン５のシリンダ孔底部側の外周面には、オイルシール溝５ａが周設され、該オイルシール溝５ａにブレーキオイルをシールするオイルシール８が嵌着される。

【0021】

ピストンシール溝３ｆは、シリンダ軸ＣＬに直交するシリンダ孔底部側壁３ｇと、シリンダ軸ＣＬに平行な溝外周壁３ｈとを有し、シリンダ孔底部側壁３ｇの内周側には、シリンダ孔底部側に向けて漸次ピストン側に傾斜した切欠き３ｉが形成されている。

【0022】

ピストンシール７は、角シールとも呼ばれる断面が略四角形状を有するもので、シリンダ孔開口側の内周部に、内周面をシリンダ孔開口側面７ｆに向けて漸次内周側に突出させて形成したダストシール部７ａを備え、該ダストシール部７ａよりもシリンダ孔底部側の内周面に、周溝７ｂを介してロールバック部７ｃが形成されている。また、ロールバック部７ｃには、周溝７ｂとシリンダ孔底部側面７ｄとに亘って、３個の切欠き部７ｅが周方向に等間隔に設けられ、さらに、シリンダ孔開口側面７ｆの外周部は、外周面に向けて前記シリンダ孔底部側に傾斜し、溝外周壁３ｈに接触しない非接触部７ｇが形成されている。

【0023】

オイルシール溝５ａは、シリンダ軸ＣＬに直交するシリンダ孔底部側壁５ｂ及びシリンダ孔開口部側壁５ｃと、シリンダ孔底部側壁５ｂとシリンダ孔開口部側壁５ｃとを繋ぎ、シリンダ軸ＣＬに平行な溝内周壁５ｄとを有し、オイルシール８は、Ｏリングで形成されている。また、ピストンシール７のロールバック部７ｃがピストン５をロールバックさせるピストン戻し力は、オイルシール８がシリンダ孔３ｄとの摺接する際に発生する摺動抵抗よりも大きく設定され、その設定は、ピストンシール７やオイルシール８の材質や形状等によって設定される。

【0024】

上述のように形成された車両用ディスクブレーキ１では、図２に示されるように、ピストン５のオイルシール溝５ａにオイルシール８を嵌着し、シリンダ孔３ｄのピストンシール溝３ｆにピストンシール７を嵌着させた状態で、ピストン５をシリンダ孔３ｄに内挿する。ピストンシール７は、シリンダ孔底部側面７ｄの外周部をシリンダ孔底部側壁３ｇに当接させた状態でピストンシール溝３ｆに嵌着され、シリンダ孔底部側面７ｄの内周側とシリンダ孔底部側壁３ｇとの間には僅かな隙間Ｅ１が形成され、さらに、ダストシール部７ａの内周面とロールバック部７ｃの内周面とはピストン５の外周面に密着した状態となる。また、オイルシール８はシリンダ孔３ｄの内周面に密着した状態となる。

【0025】

このように形成された車両用ディスクブレーキ１は、運転者の制動操作によってキャリパボディ３の液圧室６に昇圧したブレーキオイルが供給されると、ピストン５がシリンダ孔内をシリンダ孔開口部方向へ前進して作用部側の摩擦パッド４を押動し、該摩擦パッド４のライニング４ａをディスクロータ２の一側面へ押圧する。次に、この反作用により、キャリパボディ３がスライドピンの案内で作用部３ａ方向へ移動し、反作用部側の摩擦パッド４をディスクロータ２の他側面へ押圧し、制動力が作用する。ピストン５がシリンダ孔開口部方向へ移動する際に、図３に示されるように、ピストンシール７は、ダストシール部７ａがピストン５の外周面に摺接するとともに、ロールバック部７ｃがピストン５とともにピストン移動方向へ変形する。また、オイルシール８は、シリンダ孔３ｄの内周面に密着した状態で摺動し、液圧室６のブレーキオイルをシールする。

【0026】

制動を解除し、液圧室６の圧力が低下すると、ピストンシール７が元の形状に戻る復元力によってピストン５が所定量ロールバックするとともに、キャリパボディ３が反作用部側にスライドして元位置に復帰し、双方の摩擦パッド４，４がディスクロータ２から離間する。この時、ピストン５の後退に伴って、ダストシール部７ａの先端がピストン５の外周面に摺接することにより、ピストン５の先端側に付着した塵埃を効率よく排除し、シリンダ孔内への塵埃の侵入を防止する。

【0027】

本形態例は上述のように、シリンダ孔３ｄの開口側にピストンシール溝３ｆを、ピストン５にオイルシール溝５ａをそれぞれ形成することから、加工し易い場所にピストンシール溝３ｆとオイルシール溝５ａとが設けられ、加工性の向上を図ることができる。また、ピストンシール７は、ピストンシール溝３ｆがシリンダ孔３ｄの開口部に設けられていることから嵌着させ易く、オイルシール８も、オイルシール溝５ａがピストン５に設けられていることから嵌着させ易いことから、作業効率の向上を図ることができる。

【0028】

また、ピストンシール７のロールバック部７ｃのピストン戻し力を、オイルシール８のシリンダ孔３ｄとの摺動抵抗よりも大きく設定していることから、制動解除時に、オイルシール８に影響されることなくピストン５を良好にロールバックさせることができる。

【0029】

さらに、ピストンシール７のロールバック部７ｃよりもシリンダ孔開口側の内周部にダストシール部７ａを形成したことにより、ピストンシール７を用いてシリンダ孔内への塵埃の侵入を防止することができる。また、ダストシール部７ａとロールバック部７ｃとの間には、周溝７ｂが設けられていることから、ダストシール部７ａとロールバック部７ｃとをそれぞれ独立して作用させ易くなる。さらに、シリンダ孔開口側面７ｆの外周部に、溝外周壁３ｈに接触しない非接触部７ｇが形成されていることから、ダストシール部７ａに掛かる緊迫力を小さく抑えることができ、ロールバック部７ｃによりピストン５をロールバックさせる際に、ダストシール部７ａに影響される虞がない。

【0030】

また、ピストンシール７のロールバック部７ｃの内周面に、切欠き部７ｅを設けたことにより、ピストンシール７を組み付ける際に、切欠き部７ｅから空気が抜け、ピストンシール７の組み付け性の向上を図ることができる。

【0031】

さらに、本形態例のキャリパボディ３は、ダイカスト製法で形成されていることにより、キャリパボディ３の仕上げ加工を簡略化でき、加工コストの削減化を図ることができる。

【0032】

図８乃至図１０は、本発明の他の形態例を示すもので、第１形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号をそれぞれ付して、その詳細な説明は省略する。

【0033】

図８及び図９は、本発明の第２形態例を示す図で、本形態例のピストンシール溝３ｊは、シリンダ孔底部側壁３ｋの外周側に、シリンダ孔底部側に向けて凹となる凹溝３ｍが周設されている。

【0034】

ピストンシール９は、シリンダ孔底部側面９ａに、凹溝３ｍに挿入される突部９ｂが形成されている。突部９ｂは、凹溝３ｍに挿入された状態で液圧無負荷時には、図８に示されるように、凹溝３ｍの外周壁３ｎと内周壁３ｐとシリンダ孔底部側壁３ｑとの間にそれぞれ隙間が形成され、凹溝３ｍと不接触状態となっている。また、液圧負荷時には、図９に示されるように、ロールバック部７ｃの変形に伴って、突部９ｂの内周面９ｃと、凹溝３ｍの内周壁３ｐとが当接した状態となる。

【0035】

本形態例は、上述のように、液圧無負荷時には、突部９ｂは凹溝３ｍに不接触状態となることから、ピストンシール９をピストンシール溝３ｊに良好に組み付けることができる。また、液圧負荷時には突部９ｂが凹溝３ｍに接触することにより、ピストンシール９のロールバック部７ｃの剪断力を上げることができ、制動解除時にピストン５を良好にロールバックさせることができる。

【0036】

図１０は、本発明の第３形態例を示すもので、本形態例のピストンシール１０は、シリンダ孔底部側に金属製の環状部材１１をモールドしている。これにより、ピストンシール１０のシリンダ孔底部側の剪断力と緊迫力とを上げることができ、制動解除時にピストンシール１０のロールバック部７ｃで、ピストンを良好にロールバックさせることができる。

【0037】

なお、本発明のピストンシールは、上述の各形態例に限るものではなく、ダストシール部を備えていないものでもよく、また、シリンダ孔開口側の外周部に、溝外周壁に接触しない非接触部を備えていなくてもよい。さらに、ロールバック部の内周面に切欠き部を設けていなくてもよい。また、本発明のキャリパボディは、ダイカスト製法で形成されるものに限らない。さらに、本発明は、ピンスライド型のディスクブレーキに限らず、ピストン対向型のディスクブレーキにも適用することができる。

【符号の説明】

【0038】

１…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…反作用部、３ｃ…ブリッジ部、３ｄ…シリンダ孔、３ｅ…反力爪、３ｆ…ピストンシール溝、３ｇ…シリンダ孔底部側壁、３ｈ…溝外周壁、３ｉ…切欠き、３ｊ…ピストンシール溝、３ｋ…シリンダ孔底部側壁、３ｍ…凹溝、３ｎ…外周壁、３ｐ…内周壁、３ｑ…シリンダ孔底部側壁、４…摩擦パッド、４ａ…ライニング、４ｂ…裏板、５…ピストン、５ａ…オイルシール溝、５ｂ…シリンダ孔底部側壁、５ｃ…シリンダ孔開口部側壁、５ｄ…溝内周壁、６…液圧室、７…ピストンシール、７ａ…ダストシール部、７ｂ…周溝、７ｃ…ロールバック部、７ｄ…シリンダ孔底部側面、７ｅ…切欠き部、７ｆ…シリンダ孔開口側面、７ｇ…非接触部、８…オイルシール、９…ピストンシール、９ａ…シリンダ孔底部側面、９ｂ…突部、９ｃ…内周面、１０…ピストンシール、１１…環状部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】