JPH1130257A - 車両用ディスクブレーキのピストン断熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用ディスクブレーキのピストンに、摩擦
パッドからの制動熱が極力伝わらないようにする。 【解決手段】 断熱板１０の本体部１０ａのピストン側
面に、４本の脚片１０ｂを等間隔に突設し、これら脚片
１０ｂの内側面にシール溝１０ｄを設ける。ピストン７
に、４条のガイド溝７ｄを先端面７ａと内周面７ｃとに
開口して設け、内周面７ｃにガイド溝７ｄを断続して交
差するシール溝７ｅを設ける。ガイド溝７ｄに脚片１０
ｂを収容して、ピストン７に断熱板１０を取付け、シー
ル溝７ｅ，１０ｄに、ピストン７と断熱板１０の相対移
動を許容する環状の弾性材１１を止め輪１２と共に係着
して、非作動時のピストン７の先端面７ａと断熱板１０
との間に所定の間隙Ｃ１を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車や自動二輪車を
始め、各種の走行車両に用いられるディスクブレーキに
係り、詳しくは、摩擦パッドとピストンとの間に介装し
た断熱板によって、摩擦パッドに発生した制動熱がピス
トンへ伝わるのを防止するようにしたピストンの断熱構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】車輪と一体に回転するディスクロータ
を、一対の摩擦パッドで挟圧して制動作用を行なう自動
車等の車両用ディスクブレーキにあっては、ディスクロ
ータと摩擦パッドとの摺接によって発生した高温の制動
熱が摩擦パッドを通してピストンに伝わり、キャリパボ
ディ内部のブレーキ液を高温化することがあるため、例
えば、実公平５−２９３８４号公報に示される如きピス
トンの断熱構造が提案されている。

【０００３】この技術は、キャリパボディのシリンダ孔
に、開口する先端面をディスクロータの一側部に向けて
ピストンを内挿し、該ピストンの先端面に円形凹部を形
成して、該円形凹部にセピオライト，ジルコニア及びリ
ン酸塩を主成分とする円形の断熱板を嵌着して、摩擦パ
ッドに発生した制動熱がピストンへ伝わるのを極力防止
するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、ピストンと断熱板とが常時接触状態にあ
るため、特に制動熱が過酷な条件でより高温化した場合
には、制動熱が断熱板を通してピストンに伝わることが
あるため、より一層高い断熱が望まれていた。

【０００５】そこで本発明は、より高い断熱効果を得る
ことのできる車両用ディスクブレーキのピストン断熱構
造を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的に従い、本発
明の請求項１として、ディスクロータの側部にディスク
軸方向へ移動可能に配設される摩擦パッドと、キャリパ
ボディのシリンダ孔に、開口部を摩擦パッドに対向する
先端面として内挿される有底筒状のピストンとの間に、
制動熱の伝達を遮断する断熱板を介装し、前記ピストン
の先端面にて断熱板をディスクロータ方向へ押動し、該
断熱板を介して前記摩擦パッドをディスクロータに押圧
する車両用ディスクブレーキにおいて、前記断熱板のピ
ストン側面に複数の脚片を突設し、前記ピストンに複数
のガイド溝を先端面と内周面とに開口して設け、これら
ガイド溝に前記脚片を収容すると共に、前記複数の脚片
の内側面にシール溝を、前記ピストンの内周面に前記ガ
イド溝を断続して交差するシール溝をそれぞれ形成し、
これらシール溝に、ピストンと断熱板の相対移動を許容
する環状の弾性材を係着して、非作動時のピストンの先
端面と断熱板との間に所定の間隙を設定する。

【０００７】また、本発明の請求項２として、ディスク
ロータの側部にディスク軸方向へ移動可能に配設される
摩擦パッドと、キャリパボディのシリンダ孔に内挿され
るピストンとの間に、制動熱の伝達を遮断する断熱板を
介装し、前記ピストンの先端面にて断熱板をディスクロ
ータ方向へ押動し、該断熱板を介して前記摩擦パッドを
ディスクロータに押圧する車両用ディスクブレーキにお
いて、前記断熱板のピストン側面に複数の脚片を突設
し、前記ピストンに先端面へ開口する複数のガイド溝を
設け、これらガイド溝に前記脚片を収容すると共に、前
記ガイド溝の底部と脚片の先端との間に、ピストンと断
熱板の相対移動を許容する弾性材を介装して、非作動時
のピストンの先端面と断熱板との間に所定の間隙を設定
する。

【０００８】本発明の請求項１または２によれば、非作
動状態のピストンと断熱板は、ピストンの先端面と断熱
板との間に所定の間隙を存して弾性材に保持されてい
る。そして、ピストンがシリンダ孔をディスクロータ方
向へ移動する作動時には、ピストンと断熱板とが間隙を
存したまま一体に移動し、断熱板が摩擦パッドに当接し
て摩擦パッドから反力を受けると、ピストンのみが弾性
材を撓ませながら、ディスクロータ方向へ移動して先端
面を断熱板に当接させ、更に断熱板が摩擦パッドをディ
スクロータに押圧して、制動作用が行なわれる。

【０００９】また、ピストンの作動を解除すると、ピス
トンが所定の後退限へ復帰し、弾性材が原形状に復元し
てピストンと断熱板とを離間し、ピストンの先端面と断
熱板の間に所定の間隙が再び設定される。

【００１０】本発明の請求項１，２はこのように、ピス
トンが断熱板を介して摩擦パッドをディスクロータに押
圧する以外は、ピストンと断熱板が常時離間しているの
で、摩擦パッドの制動熱はピストンへ極めて伝わりにく
くなる。また、ピストンが有底筒状で、開口する先端面
がディスクロータ側に向けられる請求項１の場合には、
ピストン内部の熱気がピストンの先端面と断熱板との間
の間隙から外部へ排出されるので、ピストンに高い冷却
効果が得られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の形態例を図面に基
づいて説明する。図１乃至図４は、本発明の請求項１を
適用した第１形態例を示すもので、ディスクブレーキ１
は、車両の走行によって一方向へ回転するディスクロー
タ２と、該ディスクロータ２の一側部で車体に固着され
るキャリパブラケット３と、該キャリパブラケット３
に、図示しない複数のスライドピンを介してディスク軸
方向へスライド可能に支持されるキャリパボディ４と、
キャリパボディ４の作用部４ａと反作用部４ｂとの間
に、ディスクロータ２を挟んで対向配置される一対の摩
擦パッド５，５とを持っている。

【００１２】キャリパボディ４は、上述の作用部４ａ及
び反作用部４ｂと、これらをディスクロータ２の外周を
跨いで連結するブリッジ部４ｃとからなっている。作用
部４ａには、有底のシリンダ孔６がディスクロータ２の
一側面へ開口して設けられ、反作用部４ｂには、反力爪
４ｄがディスクロータ２の他側面に対向して設けられて
いる。各摩擦パッド５は、ディスクロータ２の側面と摺
接するライニング５ａと、キャリパボディ４にディスク
軸方向へスライド可能に係止される金属製の裏板５ｂと
からなっている。

【００１３】シリンダ孔６には、有底筒状のピストン７
が、開口部を先端面７ａとして該開口面７ａを摩擦パッ
ド５側へ向けながら、角シール８を介して液密且つ移動
可能に内挿されており、ピストン７とシリンダ孔６の底
壁７ｂ，４ｅ間に液圧室９が画成されると共に、ピスト
ン７の先端面側に、断熱板１０がＯリング等の環状弾性
材１１と金属製の止め輪１２とを用いて係着されてい
る。

【００１４】ピストン７の内部には、ピストン軸方向の
４条のガイド溝７ｄと、ピストン周方向の１条のシール
溝７ｅとが形成されている。このうち、ガイド溝７ｄ
は、先端面７ａと内周面７ｃとに開口して等間隔に設け
られ、またシール溝７ｅは、これらガイド溝７ｄよりも
浅い深さで、ガイド溝７ｄの間に断続して設けられてい
る。断熱板１０は、円形の本体部１０ａと、該本体部１
０ａのピストン側面に等間隔で突設される４本の脚片１
０ｂとからなっており、本体部１０ａには通気孔１０ｃ
が十字状に形成され、４本の脚片１０ｂには、内側面の
同一位置にシール溝１０ｄが設けられている。

【００１５】ピストン７のガイド溝７ｄは、先端面７ａ
からの長さが、断熱板１０の脚片１０ｂよりも長く形成
されており、またピストン７と断熱板１０のシール溝７
ｅ，１０ｄは、環状弾性材１１と止め輪１２とが横並び
で、且つ環状弾性材１１を変形させることなく収容でき
る同一幅を有しており、脚片１０ｂをガイド溝７ｄへ挿
通した際には、双方のシール溝７ｅ，１０ｄが、所定位
置で環状に連続するように設定されている。

【００１６】上記断熱板１０は、４本の脚片１０ｂをピ
ストン７のガイド溝７ｄに収容し、且つ所定位置で環状
に連続させた双方のシール溝７ｅ，１０ｄに環状弾性材
１１と止め輪１２とを係着して、ピストン７に取付けら
れている。またピストン７が、シリンダ孔６の所定の後
退限に位置する非作動状態においては、ピストン７の先
端面７ａと断熱板１０の本体部１０ａとの間が離間し、
更に断熱板１０の本体部１０ａと摩擦パッド５の裏板５
ｂとの間も離間していて、これらの間に所定の間隙Ｃ
１，Ｃ２が設定されている。非作動時のピストン７の内
部は、間隙Ｃ１を通して外部に連通しており、またピス
トン７と断熱板１０は、環状弾性材１１の弾性力と間隙
Ｃ１の設定によって、ディスク軸方向へ相互に相対移動
できるようになっている（図１参照）。

【００１７】シリンダ孔６底部の前記液圧室９は、液圧
配管を介して別途の液圧マスタシリンダ（いずれも図示
せず）につながれており、運転者がブレーキ操作を行な
うと、液圧マスタシリンダで昇圧されたブレーキ液が、
液圧配管を通して液圧室９へ供給され、ピストン７が角
シール８を弾性変形させながら、断熱板１０と共にディ
スクロータ方向へ一体に移動する。

【００１８】ディスクロータ方向へ移動するピストン７
と断熱板１０は、断熱板１０の本体部１０ａが間隙Ｃ２
を埋めて摩擦パッド５の裏板５ｂに当接するまでの間
は、間隙Ｃ１を保持したまま移動し、また断熱板１０の
本体部１０ａが裏板５ｂに当接して、断熱板１０が摩擦
パッド５から反力を受けると、ピストン７のみが、環状
弾性材１１のシール溝７ｅ内の部分を撓ませて間隙Ｃ１
を埋めながら、ディスクロータ方向へ移動する。そし
て、ピストン７の先端面７ａが断熱板１０の本体部１０
ａに当接して間隙Ｃ１が消滅したのちは、ピストン７が
断熱板１０を直接押動し、更に断熱板１０が摩擦パッド
５を押動して、該摩擦パッド５のライニング５ａを、デ
ィスクロータ２の一側面へ押圧する。

【００１９】次に、この反作用によってキャリパボディ
４が作用部４ａ方向へ移動して、反力爪４ｄが反作用部
４ｂ側の摩擦パッド５を押動し、該摩擦パッド５のライ
ニング５ａを、ディスクロータ２の他側面へ押圧して、
制動作用が行なわれる（図４参照）。

【００２０】また、上述の制動操作を解除すると、ピス
トン７が角シール８の復元力によって、シリンダ孔６を
所定の後退限位置に戻され、更に環状弾性材１１のシー
ル溝７ｅ内の部分が原形に復元して、ピストン７の先端
面７ａと断熱板１０の本体部１０ａとが離間し、また断
熱板１０の本体部１０ａと摩擦パッド５の裏板５ｂとが
離間して、これらの間に間隙Ｃ１，Ｃ２が設定される。

【００２１】このように本形態例は、ピストン７と断熱
板１０とを、環状弾性材１１の弾性力にてディスク軸方
向へ相対移動できるようにし、また非作動時のピストン
７の先端面７ａと断熱板１０の本体部１０ａとの間に間
隙Ｃ１を設定したことにより、ピストン７が断熱板１０
を介して摩擦パッド５をディスクロータ２へ押圧する以
外は、断熱板１０の本体部１０ａがピストン７と摩擦パ
ッド５から常時離間しているので、ディスクブレーキ１
が過酷な条件で使用され、ディスクロータ２と摩擦パッ
ド５との摺接で発生した制動熱が極めて高温の場合に
も、摩擦パッド５からピストン７へは殆ど伝わらなくな
り、ピストン７を有効に断熱することができる。

【００２２】特に本形態例では、断熱板１０の本体部１
０ａと摩擦パッド５の裏板５ｂとの間にも間隙Ｃ２を設
定したから、摩擦パッド５からの制動熱がピストン７に
尚一層伝わりにくい。更に、ピストン７の内部は、間隙
Ｃ１を通して外部に連通しているので、ピストン７内に
熱気があっても、間隙Ｃ１から外部へ容易に排出するこ
とができ、ピストン７に高い冷却効果が得られる。

【００２３】次に、本発明の請求項２を適用した第２，
第３形態例を、図５，図６に基づいて説明する。これら
第２，第３形態例では、ピストン７の肉厚内に、複数の
ガイド溝７ｆ，７ｇが先端面７ａに開口して設けられ、
また第１形態例のピストン７と断熱板１０のシール溝７
ｅ，１０ｄを省略した以外は、第１形態例と同様の構成
となっている。

【００２４】図５に示す第２形態例では、ガイド溝７ｆ
の底部と、該ガイド溝７ｆに収容される断熱板１０の脚
片１０ｂの先端との間に弾性材２０が介装され、また図
６の第３形態例では、ガイド溝７ｇの内面全体に弾性材
２１を敷設して、断熱板１０の脚片１０ｂを、ガイド溝
７ｇに弾性材２１を介して収容している。

【００２５】上記弾性材２０，２１は、ピストン７が所
定の後退限に位置した非作動時に、脚片１０ｂからの圧
縮変形を受けない自由状態にあって、ピストン７の先端
面７ａと断熱板１０の本体部１０ａとの間に、それぞれ
所定の間隙Ｃ１を設定しており、各形態例のピストン７
と断熱板１０は、弾性材２０，２１の弾性力と間隙Ｃ１
の設定によって、ディスク軸方向へ相対移動できるよう
になっている。

【００２６】このように構成される第２，第３形態例
は、第１形態例と同様に、ピストン７が作動時にのみ断
熱板１０の本体部１０ａと当接するだけで、常時はピス
トン７と断熱板１０の本体部１０ａが間隔Ｃ１で離間し
ているから、摩擦パッド５からの制動熱がピストン７へ
極めて伝わりにくい。

【００２７】尚、本発明の請求項１では、ピストンが有
底筒状で、開口部を先端面として摩擦パッドに対向させ
ることを条件とするが、本発明の請求項２は、摩擦パッ
ド側となるピストンの先端面に少なくともガイド溝が開
口していればよく、ピストンの先端面は塞がった形状で
あっても差支えない。また第１形態例で、環状弾性材と
併用した止め輪は、環状弾性材にピストンと断熱板の連
結状態を保持できる程度の剛性力があれば、省略するこ
とができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
または２によれば、シリンダ孔内のピストンは、作動時
にのみ断熱板と当接するだけで、ピストンが断熱板を介
して摩擦パッドをディスクロータの側面へ押圧する以外
は、断熱板がピストンから常時離間しているので、摩擦
パッドからの制動熱が極めて高温の場合にも、ピストン
へは殆ど伝わることがなく、ピストンを有効に断熱する
ことができる。

【００２９】更に、ピストンが有底筒状であって、開口
する先端面がディスクロータ側に向けられる構造の請求
項１の場合には、ピストンの内部が、ピストンと断熱板
との間の間隙を通して外部に連通しているので、ピスト
ン内部に熱気があっても間隙から外部へ容易に排出し
て、ピストンを効率よく冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１形態例を示す図３のＩ−Ｉで切断
したディスクブレーキの断面正面図

【図２】本発明の第１形態例を示すディスクブレーキの
ピストンと断熱板，環状弾性材及び止め輪の分解斜視図

【図３】本発明の第１形態例を示す図１のIII −III で
切断したディスクブレーキの断面正面図

【図４】本発明の第１形態例を示すディスクブレーキの
断面正面図

【図５】本発明の第２形態例を示すディスクブレーキの
要部断面正面図

【図６】本発明の第３形態例を示すディスクブレーキの
要部断面正面図

【符号の説明】

１…ディスクブレーキ ２…ディスクロータ ４…キャリパボディ ４ａ…作用部 ４ｂ…反作用部 ４ｅ…底壁 ５…摩擦パッド ５ａ…ライニング ５ｂ…裏板 ６…シリンダ孔 ７…ピストン ７ａ…ピストン７の先端面 ７ｂ…ピストン７の底壁 ７ｃ…ピストン７の内周面 ７ｄ，７ｆ，７ｇ…ガイド溝 ７ｅ…シール溝 ８…角シール ９…液圧室 １０…断熱板 １０ａ…断熱板１０の本体部 １０ｂ…断熱板１０の脚片 １０ｃ…通気孔 １０ｄ…シール溝 １１…環状の弾性材 １２…金属製の止め輪 ２０，２１…弾性材 Ｃ１…ピストン７の先端面７ａと断熱板１０の本体部１
０ａとの間隙 Ｃ２…断熱板１０の本体部１０ａと摩擦パッド５の裏板
５ｂとの間隙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクロータの側部にディスク軸方向
   へ移動可能に配設される摩擦パッドと、キャリパボディ
   のシリンダ孔に、開口部を摩擦パッドに対向する先端面
   として内挿される有底筒状のピストンとの間に、制動熱
   の伝達を遮断する断熱板を介装し、前記ピストンの先端
   面にて断熱板をディスクロータ方向へ押動し、該断熱板
   を介して前記摩擦パッドをディスクロータに押圧する車
   両用ディスクブレーキにおいて、前記断熱板のピストン
   側面に複数の脚片を突設し、前記ピストンに複数のガイ
   ド溝を先端面と内周面とに開口して設け、これらガイド
   溝に前記脚片を収容すると共に、前記複数の脚片の内側
   面にシール溝を、前記ピストンの内周面に前記ガイド溝
   を断続して交差するシール溝をそれぞれ形成し、これら
   シール溝に、ピストンと断熱板の相対移動を許容する環
   状の弾性材を係着して、非作動時のピストンの先端面と
   断熱板との間に所定の間隙を設定したことを特徴とする
   車両用ディスクブレーキのピストン断熱構造。
2. 【請求項２】 ディスクロータの側部にディスク軸方向
   へ移動可能に配設される摩擦パッドと、キャリパボディ
   のシリンダ孔に内挿されるピストンとの間に、制動熱の
   伝達を遮断する断熱板を介装し、前記ピストンの先端面
   にて断熱板をディスクロータ方向へ押動し、該断熱板を
   介して前記摩擦パッドをディスクロータに押圧する車両
   用ディスクブレーキにおいて、前記断熱板のピストン側
   面に複数の脚片を突設し、前記ピストンに先端面へ開口
   する複数のガイド溝を設け、これらガイド溝に前記脚片
   を収容すると共に、前記ガイド溝の底部と脚片の先端と
   の間に、ピストンと断熱板の相対移動を許容する弾性材
   を介装して、非作動時のピストンの先端面と断熱板との
   間に所定の間隙を設定したことを特徴とする車両用ディ
   スクブレーキのピストン断熱構造。