JPH10325432A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents
ディスクブレーキ装置Info
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- JPH10325432A JPH10325432A JP10031453A JP3145398A JPH10325432A JP H10325432 A JPH10325432 A JP H10325432A JP 10031453 A JP10031453 A JP 10031453A JP 3145398 A JP3145398 A JP 3145398A JP H10325432 A JPH10325432 A JP H10325432A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/164—Sealings between relatively-moving surfaces the sealing action depending on movements; pressure difference, temperature or presence of leaking fluid
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
- F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
- F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2121/00—Type of actuator operation force
- F16D2121/02—Fluid pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2127/00—Auxiliary mechanisms
- F16D2127/02—Release mechanisms
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 常用液圧が１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上になる
ＡＢＳ装着車においても、引きずりトルクの低減と良好
なペダルフィーリングの維持を両立させることのできる
ディスクブレーキ装置を提供することである。 【解決手段】 ブレーキピストン４によるパッド押圧時
にピストンシール１をブレーキピストン４に追従させて
弾性変形させ、除圧時にピストンシール１の弾性復元力
でブレーキピストン４を復帰させるディスクブレーキ装
置において、ピストンシール１を弾性変形させる目的で
シール溝５の反液圧側溝縁に設けられる面取り部６の面
取り量Ｗを１．０ｍｍ以上に設定し、さらに、ピストン
シール１の硬度を７５°ＩＲＨＤ以上に設定した。
ＡＢＳ装着車においても、引きずりトルクの低減と良好
なペダルフィーリングの維持を両立させることのできる
ディスクブレーキ装置を提供することである。 【解決手段】 ブレーキピストン４によるパッド押圧時
にピストンシール１をブレーキピストン４に追従させて
弾性変形させ、除圧時にピストンシール１の弾性復元力
でブレーキピストン４を復帰させるディスクブレーキ装
置において、ピストンシール１を弾性変形させる目的で
シール溝５の反液圧側溝縁に設けられる面取り部６の面
取り量Ｗを１．０ｍｍ以上に設定し、さらに、ピストン
シール１の硬度を７５°ＩＲＨＤ以上に設定した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンシールを
利用したピストンリトラクション（ピストン戻し）機構
を有するディスクブレーキ装置に関する。
利用したピストンリトラクション（ピストン戻し）機構
を有するディスクブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液圧作動のディスクブレーキ装置に設け
るピストンリトラクション機構として、ブレーキピスト
ンをピストンシールの弾性復元力で引き戻すものが知ら
れている。
るピストンリトラクション機構として、ブレーキピスト
ンをピストンシールの弾性復元力で引き戻すものが知ら
れている。
【０００３】この機構は、図１、図２に示すように、キ
ャリパ２に加工されるシリンダ３の内面にシール溝５を
設けてそのシール溝５にゴム製のピストンシール１を嵌
め、このピストンシール１の内径側をシリンダ３に挿入
したブレーキピストン（以下、単にピストンと云う）４
の外周に圧接させる。
ャリパ２に加工されるシリンダ３の内面にシール溝５を
設けてそのシール溝５にゴム製のピストンシール１を嵌
め、このピストンシール１の内径側をシリンダ３に挿入
したブレーキピストン（以下、単にピストンと云う）４
の外周に圧接させる。
【０００４】シール溝５の反液圧側（ロータに近い側）
の溝縁は適度に面取りされており（図１（ｂ）及び図３
の６が面取り部）、その面取り部６によって制限される
範囲内でピストンシール１の内径側が液圧を受けて前進
するピストン４に追従して図３（ｂ）のように弾性変形
し、それによって生じる弾性復元力で除圧時にピストン
４が図３（ｃ）のように引き戻されて摩擦パッド７（以
下、パッドと云う）とディスクロータ８（以下、ロータ
と云う）の間に所要のクリアランスが確保されるように
なっている。
の溝縁は適度に面取りされており（図１（ｂ）及び図３
の６が面取り部）、その面取り部６によって制限される
範囲内でピストンシール１の内径側が液圧を受けて前進
するピストン４に追従して図３（ｂ）のように弾性変形
し、それによって生じる弾性復元力で除圧時にピストン
４が図３（ｃ）のように引き戻されて摩擦パッド７（以
下、パッドと云う）とディスクロータ８（以下、ロータ
と云う）の間に所要のクリアランスが確保されるように
なっている。
【０００５】なお、ピストンシール１が飽和変形した
（面取部６によってそれ以上の変形が阻止された）図３
（ｂ）の位置からピストン４が更に押し出されるとピス
トンシール１とピストン４間に滑りが生じ、これによ
り、パッド７の摩耗に対する補償がなされてピストン４
の戻りが常時、同じ条件のもとで行われるようになって
いる。
（面取部６によってそれ以上の変形が阻止された）図３
（ｂ）の位置からピストン４が更に押し出されるとピス
トンシール１とピストン４間に滑りが生じ、これによ
り、パッド７の摩耗に対する補償がなされてピストン４
の戻りが常時、同じ条件のもとで行われるようになって
いる。
【０００６】この機構によるピストン戻り量は、ディス
クブレーキの常用液圧（制動時及び車両停止時にブレー
キペダルによって負荷される液圧）の上限を７０ｋｇｆ
／ｃｍ2 程度と考え、シール溝５の反液圧側溝縁の面取
り量Ｗ（図３（ａ）参照）については、０．５〜０．８
ｍｍ程度の値が採用されていた。
クブレーキの常用液圧（制動時及び車両停止時にブレー
キペダルによって負荷される液圧）の上限を７０ｋｇｆ
／ｃｍ2 程度と考え、シール溝５の反液圧側溝縁の面取
り量Ｗ（図３（ａ）参照）については、０．５〜０．８
ｍｍ程度の値が採用されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】これまでのディスクブ
レーキ装置は、常用液圧の上限を７０ｋｇｆ／ｃｍ2 程
度に設定していたため、前述の面取り量Ｗは０．５〜
０．８ｍｍ程度でよかったが、例えば、近年急速に普及
しているＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）装着
車に関しては、液圧ブースタの搭載により常用液圧の上
限が１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上に拡大し、従来の常用液
圧上限を超えた領域では除圧時ピストン戻り量が不足し
て非制動時にパッドが回転中のロータに接してこれを引
きずるいわゆるひきずりが発生するようになった。
レーキ装置は、常用液圧の上限を７０ｋｇｆ／ｃｍ2 程
度に設定していたため、前述の面取り量Ｗは０．５〜
０．８ｍｍ程度でよかったが、例えば、近年急速に普及
しているＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）装着
車に関しては、液圧ブースタの搭載により常用液圧の上
限が１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上に拡大し、従来の常用液
圧上限を超えた領域では除圧時ピストン戻り量が不足し
て非制動時にパッドが回転中のロータに接してこれを引
きずるいわゆるひきずりが発生するようになった。
【０００８】従来の考え方では、そのひきずりを防止す
るために、シール溝の面取り量Ｗを大きくすることにな
る。ピストンの最大戻り量はシール溝の面取りが略平面
形状である場合、面取り量Ｗによって一義的に定まり、
その面取り量Ｗが大きくなるほど、ピストンシールが飽
和変形するまでの変形量が大きくなってピストンの戻し
量も大きくなるからである。
るために、シール溝の面取り量Ｗを大きくすることにな
る。ピストンの最大戻り量はシール溝の面取りが略平面
形状である場合、面取り量Ｗによって一義的に定まり、
その面取り量Ｗが大きくなるほど、ピストンシールが飽
和変形するまでの変形量が大きくなってピストンの戻し
量も大きくなるからである。
【０００９】ところが、この方法を採ると、高液圧から
の除圧時にはピストンの戻り量が適切になって引きずり
が防止されるが、低液圧からの除圧時にピストン戻り量
が大きくなり過ぎて消費液量が増加し、ペダルフィーリ
ングが悪化するという問題があった。
の除圧時にはピストンの戻り量が適切になって引きずり
が防止されるが、低液圧からの除圧時にピストン戻り量
が大きくなり過ぎて消費液量が増加し、ペダルフィーリ
ングが悪化するという問題があった。
【００１０】キャリパに要求される理想の性能は、使用
液圧内で低圧域から高圧域まで初期ロス液量｛液圧が立
ち上るまでの液量であり、これはブレーキペダルの遊び
（無効ストローク）を増大させ、ペダルフィーリングを
悪化させる｝を少なくし、かつ、非制動時の引きずりト
ルクをゼロにすることである。
液圧内で低圧域から高圧域まで初期ロス液量｛液圧が立
ち上るまでの液量であり、これはブレーキペダルの遊び
（無効ストローク）を増大させ、ペダルフィーリングを
悪化させる｝を少なくし、かつ、非制動時の引きずりト
ルクをゼロにすることである。
【００１１】この要求を満足させるには、負荷液圧と除
圧時ピストン戻り量（リトラクション量）Ｘの関係を、
図４に示すピストン戻り量の理想曲線Ｂに近似させる必
要がある。
圧時ピストン戻り量（リトラクション量）Ｘの関係を、
図４に示すピストン戻り量の理想曲線Ｂに近似させる必
要がある。
【００１２】除圧時ピストン戻り量Ｘは、常用液圧にお
いて常に、最小必要戻り量Ａ（＝ロータの振れ及び熱歪
に対応するのに必要なロータとパッド間のクリアランス
Ｃ（図５参照）＋キャリパ撓み量Ｄ＋パッド圧縮歪量
Ｅ）よりも大きく、最小必要戻り量Ａとの差は極力小さ
いのが望ましい（即ち、Ｘ＝Ｂ＞ＡかつＢ≒Ａ）。
いて常に、最小必要戻り量Ａ（＝ロータの振れ及び熱歪
に対応するのに必要なロータとパッド間のクリアランス
Ｃ（図５参照）＋キャリパ撓み量Ｄ＋パッド圧縮歪量
Ｅ）よりも大きく、最小必要戻り量Ａとの差は極力小さ
いのが望ましい（即ち、Ｘ＝Ｂ＞ＡかつＢ≒Ａ）。
【００１３】この要求に対し、従来のリトラクション機
構は、低液圧で適切なピストン戻り量が得られるときに
は高液圧でのピストン戻り量が不足し（図４のＸがＢよ
り小さくなる）、一方、高液圧で適切なピストン戻り量
が得られるときには逆に低液圧でのピストン戻り量が大
きくなり過ぎ（図４のＸがＢより大となる）、常用液圧
の上限が高くなると良好なペダルフィーリングの確保と
引きずりトルクの低減を両立させることができなかっ
た。
構は、低液圧で適切なピストン戻り量が得られるときに
は高液圧でのピストン戻り量が不足し（図４のＸがＢよ
り小さくなる）、一方、高液圧で適切なピストン戻り量
が得られるときには逆に低液圧でのピストン戻り量が大
きくなり過ぎ（図４のＸがＢより大となる）、常用液圧
の上限が高くなると良好なペダルフィーリングの確保と
引きずりトルクの低減を両立させることができなかっ
た。
【００１４】そこで、この発明は、使用液圧の上限が１
４０ｋｇｆ／ｃｍ2 を超えるディスクブレーキ装置にお
いてもペダルフィーリングの悪化を抑えて引きずりの低
減を図れるようにすることを課題としている。
４０ｋｇｆ／ｃｍ2 を超えるディスクブレーキ装置にお
いてもペダルフィーリングの悪化を抑えて引きずりの低
減を図れるようにすることを課題としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、ディスクブレーキ装置のリト
ラクション機構について、シール溝の面取り量Ｗを、
１．０ｍｍ以上とし、さらに、ピストンシールの硬度
（ゴム硬度）を７５°ＩＲＨＤ以上とする。ピストンシ
ールの材質は、これまでに用いられているＳＢＲやＥＰ
ＤＭなどでよい。
め、この発明においては、ディスクブレーキ装置のリト
ラクション機構について、シール溝の面取り量Ｗを、
１．０ｍｍ以上とし、さらに、ピストンシールの硬度
（ゴム硬度）を７５°ＩＲＨＤ以上とする。ピストンシ
ールの材質は、これまでに用いられているＳＢＲやＥＰ
ＤＭなどでよい。
【００１６】なお、シール溝の面取り部の面の傾斜角
（図３（ｃ）のθ：これはシリンダ３の軸心と垂直な面
に対する傾き角）は、３０°〜４５°くらいが適してい
る。また、シール溝の面取り量Ｗは、上記θの値にもよ
るが、あまり大きいとキャリパのシリンダ部の肉厚を大
きくする必要が生じてくるので実用面では上限を１．５
ｍｍ程度にするのが望ましい。
（図３（ｃ）のθ：これはシリンダ３の軸心と垂直な面
に対する傾き角）は、３０°〜４５°くらいが適してい
る。また、シール溝の面取り量Ｗは、上記θの値にもよ
るが、あまり大きいとキャリパのシリンダ部の肉厚を大
きくする必要が生じてくるので実用面では上限を１．５
ｍｍ程度にするのが望ましい。
【００１７】
【作用】ＡＢＳ装着車では、ＡＢＳの作動前提として、
運転者に強くブレーキペダルを踏むことを指導している
ことから、ＡＢＳ作動後、１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の
液圧がブレーキにかかる。この場合、引きずり開始液圧
を１４０ｋｇｆ／ｃｍ2と考え、その圧力での必要最小
戻り量（図４のＡ）よりもピストン最大戻り量が僅かに
大きくなるようにしておけば、引きずりの問題をほぼ解
消できる。
運転者に強くブレーキペダルを踏むことを指導している
ことから、ＡＢＳ作動後、１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の
液圧がブレーキにかかる。この場合、引きずり開始液圧
を１４０ｋｇｆ／ｃｍ2と考え、その圧力での必要最小
戻り量（図４のＡ）よりもピストン最大戻り量が僅かに
大きくなるようにしておけば、引きずりの問題をほぼ解
消できる。
【００１８】ここで、現状技術では、剛性の高いブレー
キ装置であっても、ロータの振れ及び熱歪、液圧に比例
して大きくなるキャリパの撓み量、パッドの歪量を考え
ると、負荷液圧１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 からの除圧時に引
きずりをゼロにするためにはピストン戻り量が０．６ｍ
ｍは必要である。
キ装置であっても、ロータの振れ及び熱歪、液圧に比例
して大きくなるキャリパの撓み量、パッドの歪量を考え
ると、負荷液圧１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 からの除圧時に引
きずりをゼロにするためにはピストン戻り量が０．６ｍ
ｍは必要である。
【００１９】従来のブレーキ装置でシール溝の面取り量
Ｗを０．８ｍｍにしたものは、その値が上記の必要ピス
トン戻り量０．６ｍｍより大きいのに、高液圧からの除
圧時には引きずりが起こる。その原因は、ピストンの最
大戻り量はシール溝の面取り量Ｗと同一ではなく、当該
面取り量Ｗの６０〜７０％になることにある。
Ｗを０．８ｍｍにしたものは、その値が上記の必要ピス
トン戻り量０．６ｍｍより大きいのに、高液圧からの除
圧時には引きずりが起こる。その原因は、ピストンの最
大戻り量はシール溝の面取り量Ｗと同一ではなく、当該
面取り量Ｗの６０〜７０％になることにある。
【００２０】発明者等は、そのことを解明し、１４０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 の液圧からの除圧時に引きずり防止の効果
を確実に発揮させるためのシール溝面取り量Ｗは、１．
０ｍｍ以上であることを見い出した。
ｇｆ／ｃｍ2 の液圧からの除圧時に引きずり防止の効果
を確実に発揮させるためのシール溝面取り量Ｗは、１．
０ｍｍ以上であることを見い出した。
【００２１】次に、シール溝の面取り量Ｗを１．０ｍｍ
以上にすると低液圧からの除圧時のピストン戻り量が大
きくなりすぎてペダルフィーリング悪化の問題が起こ
る。
以上にすると低液圧からの除圧時のピストン戻り量が大
きくなりすぎてペダルフィーリング悪化の問題が起こ
る。
【００２２】この発明では、その問題を、ピストンシー
ルの硬度調整を行って解決する。
ルの硬度調整を行って解決する。
【００２３】シール溝の面取り量Ｗを大きくしたときに
低液圧でピストン戻り量が過大になる理由として考えら
れるのは、面取り量Ｗの増加によりシール変形時のモー
メントアーム長（変形支点からシール内端までの距離）
が増大してシールが変形し易くなり、ある液圧を超えた
ところから、ピストンシールの液圧によるピストン上で
のスリップを伴う変形が生じてシリンダからのピストン
押出し量を上回るシール変形が起こることである。この
ようにして低液圧制動でピストンシールの変形量がピス
トンの押出し量を上回ると、除圧時にピストン移動量が
過大になってペダルフィーリングが悪くなる。
低液圧でピストン戻り量が過大になる理由として考えら
れるのは、面取り量Ｗの増加によりシール変形時のモー
メントアーム長（変形支点からシール内端までの距離）
が増大してシールが変形し易くなり、ある液圧を超えた
ところから、ピストンシールの液圧によるピストン上で
のスリップを伴う変形が生じてシリンダからのピストン
押出し量を上回るシール変形が起こることである。この
ようにして低液圧制動でピストンシールの変形量がピス
トンの押出し量を上回ると、除圧時にピストン移動量が
過大になってペダルフィーリングが悪くなる。
【００２４】なお、一旦悪化したペダルフィーリング
は、その後、高液圧での制動がなされてピストンとピス
トンシールの相対位置（シールの過剰変形で狂いが生じ
ている）が補正されるまで直らない。
は、その後、高液圧での制動がなされてピストンとピス
トンシールの相対位置（シールの過剰変形で狂いが生じ
ている）が補正されるまで直らない。
【００２５】従来のブレーキ装置では、ゴム硬度が７５
°ＩＲＨＤ以下のピストンシールが用いられており、ピ
ストンシールの硬度をシール溝の面取り量と関連づけて
設定することはなされていなかった。
°ＩＲＨＤ以下のピストンシールが用いられており、ピ
ストンシールの硬度をシール溝の面取り量と関連づけて
設定することはなされていなかった。
【００２６】発明者等は、そのピストンシール硬度に着
目し、その硬度を７５°ＩＲＨＤ以上にすれば面取り量
Ｗの増加によるペダルフィーリングの悪化を抑制できる
と云う知見を得た。
目し、その硬度を７５°ＩＲＨＤ以上にすれば面取り量
Ｗの増加によるペダルフィーリングの悪化を抑制できる
と云う知見を得た。
【００２７】即ち、ピストンの最大戻り量は、シール溝
の面取り量Ｗによって一義的に決定され、ピストンシー
ル硬度が変わっても変動しないが（図６〜図８参照）、
ピストンシール硬度が変わると、ピストンシールが飽和
変形するまでの（最大戻り量の位置が飽和変形点）シー
ル変形量（液圧対比での変形量）に差が生じて除圧時ピ
ストン戻り量が異なったものになる。
の面取り量Ｗによって一義的に決定され、ピストンシー
ル硬度が変わっても変動しないが（図６〜図８参照）、
ピストンシール硬度が変わると、ピストンシールが飽和
変形するまでの（最大戻り量の位置が飽和変形点）シー
ル変形量（液圧対比での変形量）に差が生じて除圧時ピ
ストン戻り量が異なったものになる。
【００２８】図９は、シール溝の面取り量を１ｍｍにし
てゴム硬度を変えたときのピストンシールについて、除
圧時ピストン戻り量を比較したものである。
てゴム硬度を変えたときのピストンシールについて、除
圧時ピストン戻り量を比較したものである。
【００２９】このケースでは、ゴム硬度が低い硬度Ａの
ピストンシールは７３ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の液圧で、ま
た、硬度Ｂのピストンシールは１０８ｋｇｆ／ｃｍ2 で
それぞれ飽和変形を起こしている。また、硬度の低いピ
ストンシールほど、ピストン戻り量がキャリパ撓み量Ｆ
から大きくかけ離れている。これから、例えばゴム硬度
Ａのピストンシールを使用すると、負荷液圧が７３ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 に達したところでピストン戻り量が既にシー
ル溝の面取り量によって決まる最大値に達し、負荷液圧
の低い領域では除圧時ピストン戻り量が明らかに過大と
なる（負荷液圧が１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 に近づくほどピ
ストン戻り量のオーバ値は小さくなる）ことが判る。
ピストンシールは７３ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の液圧で、ま
た、硬度Ｂのピストンシールは１０８ｋｇｆ／ｃｍ2 で
それぞれ飽和変形を起こしている。また、硬度の低いピ
ストンシールほど、ピストン戻り量がキャリパ撓み量Ｆ
から大きくかけ離れている。これから、例えばゴム硬度
Ａのピストンシールを使用すると、負荷液圧が７３ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 に達したところでピストン戻り量が既にシー
ル溝の面取り量によって決まる最大値に達し、負荷液圧
の低い領域では除圧時ピストン戻り量が明らかに過大と
なる（負荷液圧が１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 に近づくほどピ
ストン戻り量のオーバ値は小さくなる）ことが判る。
【００３０】これに対し、ゴム硬度７５°ＩＲＨＤのピ
ストンシールは、負荷液圧１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 まで除
圧時ピストン戻り量が安定しており、広い範囲で液圧に
ほぼ比例したピストン戻り量が得られる。そこでシール
溝面取り量Ｗを１．０ｍｍ以上とするこの発明では、ピ
ストンシール硬度の下限を７５°ＩＲＨＤとした。
ストンシールは、負荷液圧１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 まで除
圧時ピストン戻り量が安定しており、広い範囲で液圧に
ほぼ比例したピストン戻り量が得られる。そこでシール
溝面取り量Ｗを１．０ｍｍ以上とするこの発明では、ピ
ストンシール硬度の下限を７５°ＩＲＨＤとした。
【００３１】なお、図８、図９から判るように、シール
溝の面取り量Ｗを一定とした場合、ピストンシール硬度
を上げていくと引きずり限界点つまり最大ピストン戻り
量は変わらずに最大戻り量以外の領域で除圧時ピストン
戻り量が減少する。従って、シール溝面取り量Ｗをより
大きくする場合にも、適切なシール硬度を選ぶことによ
り除圧時ピストン戻り量を高液圧（１４０ｋｇｆ／ｃｍ
2 ）まで安定させることができる。
溝の面取り量Ｗを一定とした場合、ピストンシール硬度
を上げていくと引きずり限界点つまり最大ピストン戻り
量は変わらずに最大戻り量以外の領域で除圧時ピストン
戻り量が減少する。従って、シール溝面取り量Ｗをより
大きくする場合にも、適切なシール硬度を選ぶことによ
り除圧時ピストン戻り量を高液圧（１４０ｋｇｆ／ｃｍ
2 ）まで安定させることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】図１乃至図３を参照してこの発明
のディスクブレーキ装置の実施形態について説明する。
のディスクブレーキ装置の実施形態について説明する。
【００３３】図１は、浮動型のディスクブレーキ装置で
あって、キャリパ２のインナ側に設けられたシリンダ３
にピストン４が挿入されている。また、シリンダ３の内
径面にはシール溝５が設けられ、その溝にゴム製のリン
グ状のピストンシール１が嵌められている。そのピスト
ンシール１は、ピストン４の外周に締め代をもたせて嵌
めてあり、ピストン外周の液封がこのピストンシール１
によって行われる。なお、図１（ａ）の７はパッド、８
はパッドを摺接させるロータを示している。
あって、キャリパ２のインナ側に設けられたシリンダ３
にピストン４が挿入されている。また、シリンダ３の内
径面にはシール溝５が設けられ、その溝にゴム製のリン
グ状のピストンシール１が嵌められている。そのピスト
ンシール１は、ピストン４の外周に締め代をもたせて嵌
めてあり、ピストン外周の液封がこのピストンシール１
によって行われる。なお、図１（ａ）の７はパッド、８
はパッドを摺接させるロータを示している。
【００３４】図２は、ピストン対向型のディスクブレー
キ装置である。キャリパ２のインナ側とアウタ側にそれ
ぞれシリンダ３が設けられ、各シリンダ３にそれぞれピ
ストン４が挿入されている。
キ装置である。キャリパ２のインナ側とアウタ側にそれ
ぞれシリンダ３が設けられ、各シリンダ３にそれぞれピ
ストン４が挿入されている。
【００３５】この図１、図２のディスクブレーキ装置
は、どちらもシール溝５の反液圧側溝縁を斜めにカット
する面取り部６（図３参照）を設けて、ピストンシール
１にピストン引き戻しのための変形を生じさせるように
してある。これは、従来のピストンリトラクション機構
付ディスクブレーキ装置と同じである。即ち、この発明
では、従来のディスクブレーキ装置で０．５〜０．８ｍ
ｍ程度に設定していた面取り部６の面取り量Ｗ（図３
（ａ）参照）を１．０ｍｍ以上にし、さらに、従来７５
°ＩＲＨＤ以下としていたピストンシール１の硬度を７
５°ＩＲＨＤ以上にしており、この点が従来のディスク
ブレーキ装置と異なる。
は、どちらもシール溝５の反液圧側溝縁を斜めにカット
する面取り部６（図３参照）を設けて、ピストンシール
１にピストン引き戻しのための変形を生じさせるように
してある。これは、従来のピストンリトラクション機構
付ディスクブレーキ装置と同じである。即ち、この発明
では、従来のディスクブレーキ装置で０．５〜０．８ｍ
ｍ程度に設定していた面取り部６の面取り量Ｗ（図３
（ａ）参照）を１．０ｍｍ以上にし、さらに、従来７５
°ＩＲＨＤ以下としていたピストンシール１の硬度を７
５°ＩＲＨＤ以上にしており、この点が従来のディスク
ブレーキ装置と異なる。
【００３６】図３（ｄ）は、低負荷液圧でのピストンシ
ール１の変形状態を示している。図のように、同一負荷
液圧でのピストンシール１の変形量はシール硬度が大き
い場合（実線）と小さい場合（一点鎖線）とで異なる。
この変形量がシールの剛性不足によって過大になるとピ
ストン戻り量が過大になって初期ロス液量が増加するの
で、シール溝の面取り量Ｗを考慮して適切なピストンシ
ール硬度を選択する。
ール１の変形状態を示している。図のように、同一負荷
液圧でのピストンシール１の変形量はシール硬度が大き
い場合（実線）と小さい場合（一点鎖線）とで異なる。
この変形量がシールの剛性不足によって過大になるとピ
ストン戻り量が過大になって初期ロス液量が増加するの
で、シール溝の面取り量Ｗを考慮して適切なピストンシ
ール硬度を選択する。
【００３７】面取り量Ｗとピストンシール硬度の具体値
は、キャリパ１の撓み量、パッド７の圧縮歪量、ロータ
８の振れ及び熱変形量がブレーキ装置毎に異なるので一
概には決まらないが、個々のブレーキ装置毎に面取り量
Ｗを設定するのは設計生産管理が煩雑となって好ましく
ないので、何種類かのブレーキ装置に共通して利用でき
る面取り量を先ず決定し、細部の調整をピストンシール
硬度を変えて行うのが好ましい。
は、キャリパ１の撓み量、パッド７の圧縮歪量、ロータ
８の振れ及び熱変形量がブレーキ装置毎に異なるので一
概には決まらないが、個々のブレーキ装置毎に面取り量
Ｗを設定するのは設計生産管理が煩雑となって好ましく
ないので、何種類かのブレーキ装置に共通して利用でき
る面取り量を先ず決定し、細部の調整をピストンシール
硬度を変えて行うのが好ましい。
【００３８】除圧時ピストン戻り量の決定因子であるキ
ャリパ撓み量Ｄは、キャリパの形状寸法と弾性係数から
定まるものであり、重要保安部品である自動車用ディス
クブレーキ装置の場合、要求される剛性がほぼ定まって
いるため、その撓み量は機種が違っても大きくは変わら
ない。
ャリパ撓み量Ｄは、キャリパの形状寸法と弾性係数から
定まるものであり、重要保安部品である自動車用ディス
クブレーキ装置の場合、要求される剛性がほぼ定まって
いるため、その撓み量は機種が違っても大きくは変わら
ない。
【００３９】パッドの歪量Ｅも、要求されるブレーキ性
能から大きな差はない。
能から大きな差はない。
【００４０】ロータの振れと熱歪Ｃも、現状技術では
０．２ｍｍ程度であり、これも機種による差は小さい。
０．２ｍｍ程度であり、これも機種による差は小さい。
【００４１】従って、ある圧力における必要ピストン戻
り量は、ブレーキの機種によって多少異なるが、そう大
きく変わるものではなく、０．６ｍｍは必要となる。
り量は、ブレーキの機種によって多少異なるが、そう大
きく変わるものではなく、０．６ｍｍは必要となる。
【００４２】ここで、最大ピストン戻り量は、シール溝
面取り量Ｗの６０〜７０％となるので、その割合が６０
％と考えたときに最小必要ピストン戻り量０．６ｍｍを
確保するためのシール溝５の面取り量Ｗは１．０ｍｍ必
要となる。
面取り量Ｗの６０〜７０％となるので、その割合が６０
％と考えたときに最小必要ピストン戻り量０．６ｍｍを
確保するためのシール溝５の面取り量Ｗは１．０ｍｍ必
要となる。
【００４３】その面取り量Ｗが１．０ｍｍを超えると７
５°ＩＲＨＤのピストンシールではピストン戻り量の安
定化領域が１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 以下となるので、ピス
トンシール１の硬度を高くして、上記の安定化領域を少
なくとも１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 まで引き上げる。
５°ＩＲＨＤのピストンシールではピストン戻り量の安
定化領域が１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 以下となるので、ピス
トンシール１の硬度を高くして、上記の安定化領域を少
なくとも１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 まで引き上げる。
【００４４】また、シール溝面取り量を共通化する場
合、実際の面取り量が必要面取り量よりも大きくなる機
種がでてくるので、必要ならばこのときにもシール硬度
の調整を行う。既に述べたように面取り量Ｗが一定で
も、シール硬度を高めていくと除圧時ピストン戻り量が
小さくなっていくので（図８、図９参照。最大戻り量は
変わらない）、必要面取り量と実際の面取り量のずれに
よるピストン戻り量の理想値からのずれをシール硬度を
変更して補正することができる。
合、実際の面取り量が必要面取り量よりも大きくなる機
種がでてくるので、必要ならばこのときにもシール硬度
の調整を行う。既に述べたように面取り量Ｗが一定で
も、シール硬度を高めていくと除圧時ピストン戻り量が
小さくなっていくので（図８、図９参照。最大戻り量は
変わらない）、必要面取り量と実際の面取り量のずれに
よるピストン戻り量の理想値からのずれをシール硬度を
変更して補正することができる。
【００４５】なお、ピストンシール１の硬度は、９０°
ＩＲＨＤ以上ではゴムとしての機能が薄れ、シール性能
の確保が難しくなるので上限を９０°ＩＲＨＤ、できれ
ば、製造や組付けの容易さなども考慮して８５°ＩＲＨ
Ｄくらいに止めるのが好ましい。
ＩＲＨＤ以上ではゴムとしての機能が薄れ、シール性能
の確保が難しくなるので上限を９０°ＩＲＨＤ、できれ
ば、製造や組付けの容易さなども考慮して８５°ＩＲＨ
Ｄくらいに止めるのが好ましい。
【００４６】
【発明の効果】以上述べたように、この発明のディスク
ブレーキ装置は、シール溝の面取り量Ｗを１．０ｍｍ以
上とし、さらに、面取り量Ｗの増加による初期ロス液量
増加の問題の解消と、機種に合った除圧時ピストン戻り
量の設定の要求に対してはピストンシール硬度を変えて
対応するようにしたので、引きずり開始液圧が１４０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 以上になるＡＢＳ装着車においても理想の
性能を確保して引きずりトルクの低減と良好なペダルフ
ィーリングの維持を両立させることが可能になる。
ブレーキ装置は、シール溝の面取り量Ｗを１．０ｍｍ以
上とし、さらに、面取り量Ｗの増加による初期ロス液量
増加の問題の解消と、機種に合った除圧時ピストン戻り
量の設定の要求に対してはピストンシール硬度を変えて
対応するようにしたので、引きずり開始液圧が１４０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 以上になるＡＢＳ装着車においても理想の
性能を確保して引きずりトルクの低減と良好なペダルフ
ィーリングの維持を両立させることが可能になる。
【図１】（ａ）浮動型ディスクブレーキ装置の一例を示
す断面図 （ｂ）同上のブレーキ装置のピストンリトラクション機
構の拡大図
す断面図 （ｂ）同上のブレーキ装置のピストンリトラクション機
構の拡大図
【図２】ピストン対向型ディスクブレーキ装置の一例を
示す断面図
示す断面図
【図３】ピストンリトラクション機構によるピストン引
戻しの原理を示す図であって、（ａ）は、液圧無負荷
時、（ｂ）は液圧負荷時、（ｃ）は除圧時、（ｄ）は低
液圧負荷時の状態を表わす。
戻しの原理を示す図であって、（ａ）は、液圧無負荷
時、（ｂ）は液圧負荷時、（ｃ）は除圧時、（ｄ）は低
液圧負荷時の状態を表わす。
【図４】ディスクブレーキ装置の除圧時ピストン戻り量
と負荷液圧の関係を示す図表
と負荷液圧の関係を示す図表
【図５】非制動時にロータとパッド間に確保するクリア
ランスの説明図
ランスの説明図
【図６】シール溝の面取り量と引きずり開始液圧の関係
を示す図表
を示す図表
【図７】ピストンシール硬度一定でのピストン戻り用と
面取り量の関係を示す図表
面取り量の関係を示す図表
【図８】面取り量一定でのピストン戻り用とシール硬度
の関係を示す図表
の関係を示す図表
【図９】面取り量１．０ｍｍのピストン戻り量とシール
硬度の関係を示す図表
硬度の関係を示す図表
１ ピストンシール ２ キャリパ ３ シリンダ ４ ピストン ５ シール溝 ６ 面取り部 ７ パッド ８ ロータ Ｗ 面取り量 θ 面取り部の傾斜角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 厚治 伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友電気工 業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 吉本 茂樹 伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友電気工 業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 五十嵐 洋右 伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友電気工 業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 井上 勝男 伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友電気工 業株式会社伊丹製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 キャリパに加工されるシリンダの内面に
反液圧側溝縁を面取りしたシール溝を設け、そのシール
溝にゴム製のピストンシールを嵌め、このピストンシー
ルを前記シリンダに挿入されるブレーキピストンの外周
に圧接させて前記シリンダとブレーキピストン間を液封
し、制動時にシール溝の面取り部に制限される範囲内で
前記ピストンシールの内径側をブレーキピストンに追従
させて弾性変形させ、シリンダの除圧時にそのピストン
シールの弾性復元力で前記ブレーキピストンを引き戻す
ピストンリトラクション機構を有するディスクブレーキ
装置において、前記シール溝の面取り量Ｗを１．０ｍｍ
以上とし、さらに、前記ピストンシールの硬度を７５°
ＩＲＨＤ以上とする事を特徴とするディスクブレーキ装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10031453A JPH10325432A (ja) | 1997-03-26 | 1998-02-13 | ディスクブレーキ装置 |
| EP98302153A EP0867633A1 (en) | 1997-03-26 | 1998-03-23 | Disk brake |
| US09/047,390 US6044936A (en) | 1997-03-26 | 1998-03-25 | Disk brake |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-73267 | 1997-03-26 | ||
| JP7326797 | 1997-03-26 | ||
| JP10031453A JPH10325432A (ja) | 1997-03-26 | 1998-02-13 | ディスクブレーキ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10325432A true JPH10325432A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=26369924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10031453A Pending JPH10325432A (ja) | 1997-03-26 | 1998-02-13 | ディスクブレーキ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6044936A (ja) |
| EP (1) | EP0867633A1 (ja) |
| JP (1) | JPH10325432A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6347689B1 (en) | 2000-06-30 | 2002-02-19 | Shimano Inc. | Roll back seal for disc brake |
| JP2003042201A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-13 | Honda Motor Co Ltd | ディスクブレーキ装置 |
| JP2003525410A (ja) * | 2000-03-02 | 2003-08-26 | メリター ヘヴィー ヴィークル ブレーキング システムズ （ユーケイ） リミテッド | シール |
| WO2008047840A1 (en) | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Nukabe Corporation | Brake caliper for disk brake |
| JP2009535587A (ja) * | 2006-05-03 | 2009-10-01 | コンチネンタル・テベス・アーゲー・ウント・コンパニー・オーハーゲー | ブレーキキャリパー |
| JP2009270715A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Akebono Corp (North America) | ３箇所で面取りされたシール溝 |
| US8651254B2 (en) | 2004-02-05 | 2014-02-18 | Shimano, Inc. | Apparatus for a disk brake |
| US10626935B2 (en) | 2016-04-13 | 2020-04-21 | Sram, Llc | Brake rotor |
| JP2024109618A (ja) * | 2017-06-20 | 2024-08-14 | アイピーゲート・アクチェンゲゼルシャフト | ブレーキシステム |
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| DE10038892C2 (de) * | 2000-08-09 | 2002-09-26 | Magenwirth Gmbh Co Gustav | Bremszylindergehäuse für eine Scheibenbremse |
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| FR2908171B1 (fr) * | 2006-11-02 | 2009-01-09 | Bosch Gmbh Robert | Frein a disque |
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| USD641670S1 (en) | 2010-11-24 | 2011-07-19 | Hb Performance Systems, Inc. | Brake pad |
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| DE102013012823A1 (de) * | 2013-08-01 | 2015-02-05 | Lucas Automotive Gmbh | Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug mit für elektronische Parkbremse ausgelegter Dichtungsanordnung |
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| IT201900006965A1 (it) | 2019-05-17 | 2020-11-17 | Freni Brembo Spa | Corpo pinza per una pinza freno |
| IT201900006966A1 (it) | 2019-05-17 | 2020-11-17 | Freni Brembo Spa | Corpo pinza per una pinza freno |
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-
1998
- 1998-02-13 JP JP10031453A patent/JPH10325432A/ja active Pending
- 1998-03-23 EP EP98302153A patent/EP0867633A1/en not_active Withdrawn
- 1998-03-25 US US09/047,390 patent/US6044936A/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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