ディスクブレーキ用ピストン及びその変形量の調整方法
【課題】 剛性の高いパッドを組み込む場合でも、液圧剛性を調整し、ブレーキペダルの操作に対する制動の応答性を通常使用するパッドの場合と同程度にする事を、容易に行なえる様にする。
【解決手段】 各ピストン６、７は、シリンダ内に嵌装されたピストン本体１６と、このピストン本体１６の内側にこのピストン本体１６に対し挿入可能なピストンカバー１７とを備える。このピストンカバー１７の一部で各パッドの背面へ荷重を伝達する押圧部２４の側面で、内径寄り部分に内径側環状凹部２９を、外径寄り部分に外径側環状凸部３０を、それぞれ設ける。このうちの外径側環状凸部３０の先端面を、各パッドを構成するプレッシャプレートの反ロータ側の面に突き当て自在とする。上記ピストンカバー１７を、上記内径側環状凹部２９の外径と押圧部２４の厚さｘ1 とのうちの少なくとも一方の寸法が異なるものと交換する事で、上記課題を解決する。
【解決手段】 各ピストン６、７は、シリンダ内に嵌装されたピストン本体１６と、このピストン本体１６の内側にこのピストン本体１６に対し挿入可能なピストンカバー１７とを備える。このピストンカバー１７の一部で各パッドの背面へ荷重を伝達する押圧部２４の側面で、内径寄り部分に内径側環状凹部２９を、外径寄り部分に外径側環状凸部３０を、それぞれ設ける。このうちの外径側環状凸部３０の先端面を、各パッドを構成するプレッシャプレートの反ロータ側の面に突き当て自在とする。上記ピストンカバー１７を、上記内径側環状凹部２９の外径と押圧部２４の厚さｘ1 とのうちの少なくとも一方の寸法が異なるものと交換する事で、上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係るディスクブレーキ用ピストンは、自動車の制動を行なう為のディスクブレーキに組み込んで、パッドをロータに向け押し付ける為に使用する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の制動を行なう為に、ディスクブレーキが広く使用されている。ディスクブレーキによる制動時には、車輪と共に回転するロータを挟む状態で設けた１対のパッドを、ピストンにより、このロータの両側面に押し付ける。この様なディスクブレーキとして従来一般的には、懸架装置に対し固定されたサポートに上記１対のパッドを変位自在に支持した、キャリパ浮動式のディスクブレーキが使用されている。この様なキャリパ浮動式のディスクブレーキの場合には、上記ピストンは上記ロータの片側（自動車への組み付け状態で車体の幅方向中央側となるインナ側）にのみ設けている。
【０００３】
これに対して、ロータの両側にピストンを設け、制動時にはこれらピストンにより１対のパッドをこのロータの両側面に押し付ける、対向ピストン型と呼ばれるディスクブレーキも、優れた制動力を得られる事から、高性能車を中心に、近年普及している。図１２は、この様な対向ピストン型ディスクブレーキのうち、特許文献１に記載されたものを示している。この対向ピストン型のディスクブレーキ１は、ロータ２を挟む位置にインナ側ボディ３及びアウタ側ボディ４から成るキャリパ５を設け、これら各ボディ３、４内にインナシリンダ及びアウタシリンダを、それぞれの開口部を上記ロータ２を介して互いに対向させた状態で設けている。そして、これらインナシリンダ及びアウタシリンダ内にインナピストン及びアウタピストンを、液密に、且つ上記ロータ２の軸方向に関する変位自在に嵌装している。又、上記インナ側ボディ３にはインナパッドを、上記アウタ側ボディ４にはアウタパッドを、それぞれ上記ロータ２の軸方向に変位自在に支持している。制動時には、上記インナシリンダ及びアウタシリンダ内に圧油を送り込み、上記インナピストン及びアウタピストンにより、上記インナパッド及びアウタパッドを、上記ロータ２の内外両側面に押し付ける。
【０００４】
上述の様な特許文献１に記載された構造の場合、インナシリンダ及びアウタシリンダ内に嵌装するインナピストン及びアウタピストンは、一般的に、鉄、アルミニウム合金等の金属を加工する等により、有底円筒状に形成し、これら各ピストンの先端面（開口端面）を、直接又はシム板を介して、パッドを構成するプレッシャプレートの背面（反ロータ側の面）に突き当て自在としている。一方、高い制動力を得るべく大きな摩擦係数を有するスポーツ走行用のパッドを使用する等の場合に、パッドの種類によってはこのパッドの剛性（圧縮変形量）が高くなる場合がある。剛性の高いパッドを使用すると、「液圧剛性」と呼ばれる、ブレーキペダルを踏み込んで所定の制動力が得られるまでのペダルストロークの延びの小ささ、即ち、ブレーキペダルの踏み込みに対するロータへのパッドの押し付けの応答性が高くなってしまう。この液圧剛性が変化すると、運転者のブレーキペダルの操作に対する制動の応答性（剛性感）が変化する。この為、ブレーキペダルの踏み込みの量、踏み込み速さ等、運転者の制動操作を、この応答性の変化に応じて変える必要がある。又、この制動操作に慣れる為に、或る程度の時間を要する。
【０００５】
上記液圧剛性は、シリンダに嵌合するピストンの外径を変えて変化させる事もできる。この為、剛性が異なるパッドを使用する場合に、ピストンの外径をこれに応じて変える事により、全体として液圧剛性を同程度にする事も考えられなくはない。但し、ピストンの外径を変える場合には、キャリパに設けたシリンダの内径を変える等、このキャリパを大きく設計変更しなければならず、又、ブレーキ力配分が変化する事もあり、容易には行なえない。
【０００６】
又、従来構造の場合には、制動時に各パッドに発生した熱が、各ピストンに直接伝達され易く、キャリパの温度や、各シリンダ内に送り込んだ圧油の温度が上昇し易いと言った問題もある。この為、ピストンの外周面とシリンダの内周面との間に設けるシール部材等、ディスクブレーキの構成部材の熱劣化や、ベーパーロック等の熱による不具合に繋る可能性がある。
【０００７】
【特許文献１】実開平５−２７３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明のディスクブレーキ用ピストン及びその変形量の調整方法は、上述の様な不都合を解消すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のディスクブレーキ用ピストン及びその変形量の調整方法のうち、請求項１に記載したディスクブレーキ用ピストンは、前述した従来から知られているディスクブレーキ用ピストンと同様に、車輪と共に回転するロータの両側に配置された１対のパッドのうちの少なくとも一方のパッドの背面側に設けられて、シリンダ内からの押し出しに伴いこの一方のパッドを上記ロータの側面に押し付けて制動を行なう為に使用する。
【００１０】
特に、請求項１に記載したディスクブレーキ用ピストンは、上記シリンダ内に嵌装されたピストン本体と、上記一方のパッドの背面に連接する押圧部を有するピストンカバーとを備える。
又、上記ピストン本体の端面から上記ピストンカバーに加わる荷重の作用点と、上記一方のパッドの背面に荷重を伝達する、このピストンカバーの押圧部の作用点とが、上記ロータの半径方向にずれている。
【００１１】
又、請求項２に記載したディスクブレーキ用ピストンは、上述の請求項１に記載したディスクブレーキ用ピストンに於いて、上記ピストン本体が、ロータ側に開口する開口部を有し、この開口部に上記ピストンカバーが挿入されている。
【００１２】
又、請求項３に記載したディスクブレーキ用ピストンは、上述の請求項１又は請求項２に記載したディスクブレーキ用ピストンに於いて、一方のパッドと対向する、押圧部の側面に、この一方のパッドの背面との間に隙間を形成する為の非接触部を設けている。
【００１３】
又、請求項４に記載したディスクブレーキ用ピストンは、上述の請求項３に記載したディスクブレーキ用ピストンに於いて、上記非接触部が、一方のパッドと対向する、押圧部の側面の内周寄り部分に設けられた、その内周縁がこの押圧部の内周面に達する内径側環状凹部である。そして、この内径側環状凹部の外径Ｄ1 を、ピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の外径Ｄ2 よりも大きくしている。
【００１４】
又、請求項５に記載したディスクブレーキ用ピストンは、上述の請求項３に記載したディスクブレーキ用ピストンに於いて、上記非接触部が、一方のパッドと対向する、押圧部の側面の外周寄り部分に設けられた、その外周縁がこの押圧部の外周面に達する外径側環状凹部である。そして、この外径側環状凹部の内径ｄ1 をピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の内径ｄ2 よりも小さくしている。
【００１５】
又、請求項６に記載したディスクブレーキ用ピストンは、上述の請求項３に記載したディスクブレーキ用ピストンに於いて、上記非接触部が、一方のパッドと対向する、押圧部の側面の径方向中間部に設けられた、その内、外両周縁がこの押圧部の内、外両周面に達しない、中間環状凹部である。そして、この中間環状凹部の外径Ｄ1 をピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の外径Ｄ2 よりも大きくすると共に、この中間環状凹部の内径ｄ1 をこのピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の内径ｄ2 よりも小さくしている。
【００１６】
又、請求項１１に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法は、上述の請求項４に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調節方法であって、一方のパッドと対向する、押圧部の側面に設けた内径側環状凹部の外径Ｄ1 と、この押圧部の一部でこの内径側環状凹部を形成した部分の最小の厚さｘ1 とのうちの少なくとも一方を異ならせた複数種類のピストンカバーとピストン本体とを用意し、これらピストンカバーとピストン本体との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部の変形量を変える。
【００１７】
又、請求項１２に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法は、上述の請求項５に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調節方法であって、一方のパッドと対向する、押圧部の側面に設けた外径側環状凹部の内径ｄ1 と、この押圧部の一部でこの外径側環状凹部を形成した部分の最小の厚さｘ2 とのうちの少なくとも一方を異ならせた複数種類のピストンカバーとピストン本体とを用意し、これらピストンカバーとピストン本体との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部の変形量を変える。
【００１８】
又、請求項１３に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法は、上述の請求項６に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調節方法であって、一方のパッドに対向する、押圧部の側面に設けた中間環状凹部の外径Ｄ1 と、同じく内径ｄ1 と、この押圧部の一部でこの中間環状凹部を形成した部分の最小の厚さｘ3 とのうちの少なくとも何れかを異ならせた複数種類のピストンカバーとピストン本体とを用意し、これらピストンカバーとピストン本体との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部の変形量を変える。
【発明の効果】
【００１９】
上述の様に構成する本発明のディスクブレーキ用ピストン及びディスクブレーキ用ピストンの調整方法の場合、請求項２に記載した様に、ピストンを、ピストン本体と、このピストン本体の開口部に挿入されたピストンカバーとにより構成した場合に、このピストンカバー及びピストン本体で、寸法の異なる組み合わせに変える事により、所定の制動力を得るべくブレーキペダルを踏み込んだ場合のこのピストンカバーの押圧部の変形量を、容易に調整でき、液圧剛性を低くする等、所定の大きさに容易に調整できる。従って、制動力を大きくする等の為に剛性（圧縮変形量）の高いパッドを組み込む場合でも、液圧剛性が通常使用するパッドの場合と同程度になる様に調整する事により、ブレーキペダルの操作に対する制動の応答性を通常使用するパッドの場合と同程度にする事を容易に行なえる。又、同じパッドに於いても、液圧剛性を変える事により、ブレーキペダルの操作に対する制動の応答性を、運転者の好みに応じて容易に変える事ができる。
【００２０】
又、上記ピストンカバーを構成する材料の熱伝導性を上記ピストン本体を構成する材料の熱伝導性よりも低くする事により、パッドの熱をこのピストン本体に伝達しにくくでき、キャリパの温度上昇及びシリンダ内に送り込んだ圧油の温度上昇を抑える事ができる。この為、ピストンの端部外周面に装着するダストブーツ、このピストンの外周面とシリンダの内周面との間に設けるシール部材等の、ディスクブレーキの構成各部材の熱劣化を抑える事ができると共に、ベーパーロック等の熱害の発生を有効に防止できる。
【００２１】
更に、請求項３〜６に記載したディスクブレーキ用ピストンの場合には、ピストンカバーの押圧部の、一方のパッドと対向する側面に非接触部を設けている。この為、これら押圧部の側面と一方のパッドの背面との接触面積を小さくでき、制動時に発生するパッドの熱をピストン本体に、より伝達しにくくできる。この為、ディスクブレーキの構成各部材の熱劣化をより抑える事ができると共に、ベーパーロック等の熱害の発生をより有効に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を実施する場合に好ましくは、請求項７に記載した様に、上述したディスクブレーキ用ピストンに於いて、ピストン本体の内周面とピストンカバーの外周面との間に弾性部材を設ける。
この好ましい構成によれば、使用時に加わる振動等によりピストンカバーがピストン本体内から不用意に抜け出る事を防止できると共に、このピストンカバーがこのピストン本体内でがたついたり、振動する事を抑える事ができる。又、弾性部材を伝熱性の低い材料により造れば、パッドの熱をピストン本体に、より伝達しにくくできる。
【００２３】
又、より好ましくは、請求項８に記載した様に、上述の請求項７に記載したディスクブレーキ用ピストンに於いて、弾性部材を、ばね鋼（ピアノ線、硬鋼線、ステンレス鋼線等を含む広義のばね鋼）製の線材により円環状又は欠円環状に造られたものとし、ピストンカバーの外周面に形成した係止溝にこの弾性部材を係止すると共に、この弾性部材をピストン本体の内周面に弾性的に押し付ける。
このより好ましい構成によれば、弾性部材を安価に得る事ができ、ディスクブレーキ全体のコストを低減し易くできる。又、特殊な工具を用いる事なく、手作業で、ピストン本体に対しピストンカバーを容易に脱着できる。この為、ピストン本体をシリンダに組み付けたままの状態で、このピストン本体に対しこのピストンカバーを容易に脱着でき、押圧部の変形量の調整作業時に、面倒なブレーキフルードの交換作業やエアー抜き作業を行なう必要がない。従って、液圧剛性の調整を、より容易に行なえる。
【００２４】
又、より好ましくは、請求項９に記載した様に、弾性部材の自由状態で、この弾性部材を径方向に見た形状を、円周方向に関して一端から他端に向かうのに従って波形又はＵ字形に変化させる。
このより好ましい構成によれば、ピストンカバーの外周面に形成した係止溝を構成する側壁面の内面と弾性部材との間に存在する軸方向の隙間に基づき、このピストンカバーがピストン本体に対し軸方向にがたつく事を防止できる。
【００２５】
又、好ましくは、請求項１０に記載した様に、押圧部の反ロータ側の側面と、ピストン本体の先端部で段付の外周面とにより構成される円環状の係止溝に、ピストンの端部外周面とキャリパとの間に掛け渡す為のダストブーツの内周縁部を係止する。
この好ましい構成によれば、ピストン本体の外周面のみでダストブーツを係止する為の係止溝を構成せずに済み、加工コストの低減によりコストの低減を図り易くなる。又、係止溝を構成する１対の側壁面のうち、パッド側の側壁面の外径を大きくする事を容易に行なえる。この為、この係止溝にその内周縁部を係止したダストブーツのうち、上記パッドに対し露出する部分の面積を小さくするか又はなくす事ができ、制動時にパッドからダストブーツに伝達される輻射熱を抑え易くできる。この為、このダストブーツの熱劣化を抑え易くなる。
【実施例１】
【００２６】
図１〜７は、請求項１〜４、７〜１１に対応する、本発明の実施例１を示している。それぞれが本実施例のディスクブレーキ用ピストンである、インナピストン６及びアウタピストン７は、図１に示す様な対向ピストン型のディスクブレーキ１ａに組み込んで使用する。このディスクブレーキ１ａは、インナ側ボディ３とアウタ側ボディ４とを結合して成るキャリパ５と、これらインナ側ボディ３とアウタ側ボディ４とに、ロータ２（図１２参照）を介して対向する状態で設けたインナシリンダ１１及びアウタシリンダ１２と、これら各シリンダ１１、１２に液密に嵌装したインナピストン６及びアウタピストン７と、上記インナ側ボディ３とアウタ側ボディ４との内側に互いに上記ロータ２を介して対向する状態で配置したインナパッド１３及びアウタパッド１４とを備える。使用時には、上記各ピストン６、７を、上記各シリンダ１１、１２内に液密に嵌装すると共に、これら各ピストン６、７の先端面４１を、上記各パッド１３、１４のプレッシャープレート１５、１５の背面に突き当てる。そして、上記各シリンダ１１、１２内への圧油の供給による上記各ピストン６、７の押し出しに伴い、上記両パッド１３、１４を上記ロータ２の側面に押し付けて制動を行なう。尚、これら各ピストン６、７以外の、対向ピストン型ディスクブレーキの構造は、従来から広く知られており、本発明の要旨でもない為、これ以上の詳しい説明は省略若しくは簡略にする。
【００２７】
特に、本実施例の場合には、上記各ピストン６、７が、図２、３、７に詳示する様に、一端（図２、７の左端）が開口し、他端（図２、７の右端）が塞がれた有底円筒状のピストン本体１６と、このピストン本体１６の一端開口部の内径側にこのピストン本体１６に対し着脱自在に挿入する状態で結合された、断面Ｌ字形で全体を円筒状としたピストンカバー１７とを備える。このうちのピストン本体１６は、鉄系合金、アルミニウム合金等の金属により造られたもので、先端部に外周面の直径が小さくなった小径筒部１８を設けている。又、このピストン本体１６の内周面は、開口端側に設けた大径円筒部１９と、奥端側に設けた直径が小さくなった小径円筒部２０とを、段差面２１により連続させている。又、この大径円筒部１９の開口端部内周面と、上記小径筒部１８の先端面４１との連続部に、断面直線状（部分円すい面状）の面取り２２を設けている。
【００２８】
これに対して、上記ピストンカバー１７は、ステンレス鋼等、上記ピストン本体１６を構成する材料の熱伝導性よりも熱伝導性の低い材料により造っており、円筒状の本体部２３と、この本体部２３の軸方向一端（図２、７の左端）にこの本体部２３と同心に一体に連結した、この本体部２３よりも外径が大きい円板状の押圧部２４とを備える。この本体部２３の外径は、上記ピストン本体１６の内周面を構成する大径円筒部１９の内径ｄ19よりも僅かに小さくしている。そして、上記本体部２３をこの大径円筒部１９の内側に挿入した状態で、上記ピストン本体１６に設けた小径筒部１８の先端面４１を、上記押圧部２４の反ロータ２側（図２、７の左側）の面の内径寄り部分に突き当てている。尚、上記本体部２３の基端面（図２、７の右端面）は、上記大径円筒部１９と小径円筒部２０との連続部である段差面２１には突き当てない。勿論、この大径円筒部１９が各シリンダ１１、１２の奥端まで達し、段差面２１がない状態としても、問題はない。
【００２９】
又、上記押圧部２４の反ロータ２側の面の外径寄り部分と、上記小径筒部２０の外周面、及び、この小径筒部２０と上記ピストン本体１６の本体部の外周面との連続部である段差面２５とにより、円環状の係止溝２６を構成している。そして、この係止溝２６に、ゴム等の弾性材製のダストブーツ２７の内周縁部を係止自在としている。使用時には、このダストブーツ２７の外周縁部を、前記キャリパ５の一部で各シリンダ１１、１２の開口端周縁部に形成した係止段部２８、２８に係止し、これら各係止段部２８、２８と上記各係止溝２６、２６との間に上記ダストブーツ２７を掛け渡す。そして、この構成により、各ピストン６、７の先端部外周面と上記各シリンダ１１、１２の開口端部内周面との間を塞ぐ。
【００３０】
又、上記押圧部２４のロータ２側（図２、７の左側）の面の内径寄り部分に、非接触部である内径側環状凹部２９を、前記ピストンカバー１７と同心に設けている。この内径側環状凹部２９の内周縁は、このピストンカバー１７の内周面に達している。そして、この内径側環状凹部２９の外径Ｄ1 を、上記小径筒部１８の先端面４１の外径Ｄ2 よりも少し大きくしている（Ｄ1 ＞Ｄ2 ）。従って、この小径筒部１８の先端面４１を上記押圧部２４の反ロータ２側の面に突き当てた状態で、上記押圧部２４の側面で、上記内径側環状凹部２９から外径側に外れた部分に形成される外径側環状凸部３０は、上記小径筒部１８の外周面よりも外径側に外れた位置に存在する。使用時には、この外径側環状凸部３０の先端面が、各パッド１３（又は１４）のプレッシャプレート１５の反ロータ２側の面に突き当てられる。又、上記内径側環状凹部２９の底面とこのプレッシャプレート１５の反ロータ２側の面との間に、円環状の隙間が形成される。そして、上記ピストン本体１６の先端面４１から上記ピストンカバー１７に加わる荷重Ｆ1 の作用点Ａ（図７）と、当該ピストン６（又は７）と対向するパッド１３（又は１４）からこのピストンカバー１７に加わる荷重Ｆ2 の作用点Ｂ（図７）との、ピストンカバー１７の径方向のずれδ（図７）に基づく、制動時の上記押圧部２４の変形量を、上記ピストン本体１６とピストンカバー１７とのうちの少なくとも一方の部材の寸法を変える事により調節自在としている。又、上記作用点Ａ、Ｂは、上記ロータ２の半径方向にずれている。
【００３１】
上記変形量を調節する為に、例えば、上記内径側環状凹部２９の外径Ｄ1 と、上記押圧部２４の一部でこの内径側環状凹部２９を形成した部分の最小の厚さｘ1 とのうちの少なくとも一方を異ならせた複数種類のピストンカバー１７と１個のピストン本体１６とを用意する。そして、これらピストンカバー１７とピストン本体１６との組み合わせを変える事により、上記内径側環状凹部２９の外径Ｄ1 及び小径筒部１８の先端面４１の外径Ｄ2 の差ｙ1 （＝Ｄ1 −Ｄ2 ＝２ｙ1 ´）と、上記最小の厚さｘ1 とのうちの少なくとも一方の寸法を変える。このうちの差ｙ1 は、上記内径側環状凹部２９の外径Ｄ1 を変化させる事により変えられる。この構成により、上記押圧部２４の変形量を調節する。
【００３２】
又、この押圧部２４の変形量は、例えば次の様に定める。即ち、固定の平面部分に上記押圧部２４の外径側環状凸部３０の先端面を突き当てると共に、上記ピストン本体１６の小径筒部１８の先端面４１をこの押圧部２４の反ロータ２側の面の内径寄り部分に突き当て、このピストン本体１６に上記平面部分に向いた所定の大きさの力を加えた状態での、この押圧部２４とこの平面部分との接近量を求める。そして、この接近量を上記変形量とする。又、本実施例では、この押圧部２４のうち、上記外径側環状凸部３０が位置する外径寄り部分の厚さＴ30を一定としており、この押圧部２４の一部で、上記内径側環状凹部２９を形成した部分の最小の厚さｘ1 を変える事に伴って、この内径側環状凹部２９の高さ（深さ）が変化する。
【００３３】
本実施例のディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法は、上述の様に、上記内径側環状凹部２９の外径Ｄ1 と、上押圧部２４の一部でこの内径側環状凹部２９を形成した部分の最小の厚さｘ1 とのうちの少なくとも一方を異ならせた複数種類のピストンカバー１７と、ピストン本体１６とを用意し、これらピストンカバー１７とピストン本体１６との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部２４の変形量を変える。
【００３４】
更に、本実施例のディスクブレーキ用ピストンの場合には、上記ピストンカバー１７の本体部２３の軸方向中間部外周面に第二の係止溝３１を、全周に亙り形成している。そして、この第二の係止溝３１に、ばね鋼製の線材により欠円環状（Ｃ字形）に造った弾性部材である、弾性リング３２を係止している。この弾性リング３２は、自由状態での径方向に見た形状が、円周方向に関して一端から他端に向かうのに従って波形に変化している。そして、上記弾性リング３２を一方向から見た形状が、図５又は図６に示す様に皿形になっている。この様な弾性リング３２は、上記第二の係止溝３１に係止している。この弾性リング３２の自由状態での外径ｄ32は、上記ピストン本体１６の内周面を構成する大径円筒部１９の内径ｄ19よりも少し大きくしている（ｄ32＞ｄ19）。この様な弾性リング３２は、上記第二の係止溝３１に係止した状態で、その直径を弾力に抗して縮めつつ上記大径円筒部１９の内側に、上記ピストンカバー１７の本体部２３と共に挿入している。そして、上記弾性リング３２の外周縁を、この大径円筒部１９の内周面に弾性的に押し付けている。
【００３５】
上述の様に構成する本実施例のディスクブレーキ用ピストン及びディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法の場合、各ピストン６、７を、ピストン本体１６と、このピストン本体１６の一端開口部の内径側にこのピストン本体１６に対し着脱自在に挿入する状態で結合したピストンカバー１７とにより構成している。この為、このピストンカバー１７及びピストン本体１６で、寸法の異なる組み合わせに変える事により、所定の制動力を得るべくブレーキペダルを踏み込んだ場合の上記ピストンカバー１７の押圧部２４の変形量を容易に調整でき、液圧剛性を低くする等、所定の大きさに容易に調整できる。例えば、上記押圧部２４の変形量を大きくした場合には、上記液圧剛性が低くなり、ブレーキペダルを踏み込んで所定の制動力が得られる場合のペダルストロークの延びを大きくできる。逆に、上記押圧部２４の変形量を小さくした場合には、上記液圧剛性が高くなり、ブレーキペダルを踏み込んで所定の制動力が得られる場合のペダルストロークの延びを小さくできる。従って、制動力を大きくする等の為に剛性（圧縮変形量）の高いパッド１３、１４を組み込む場合でも、液圧剛性が通常使用するパッドの場合と同程度になる様に調整する事により、ブレーキペダルの操作に対する制動の応答性を通常使用するパッドの場合と同程度にする事を容易に行なえる。又、同じパッド１３、１４に於いても、液圧剛性を変える事により、ブレーキペダルの操作に対する制動の応答性を、運転者の好みに応じて容易に変える事ができる。
【００３６】
又、本実施例の様に、上記ピストンカバー１７を構成する材料の熱伝導性を、上記ピストン本体１６を構成する材料の熱伝導性よりも低くする事により、アウタ、インナ各パッド１３、１４の熱をピストン本体１６に伝達しにくくできる。この為、キャリパ５の温度上昇及び各シリンダ１１、１２内に送り込んだ圧油の温度上昇を抑える事ができる。従って、各ピストン６、７の端部外周面に装着するダストブーツ２７、これら各ピストン６、７の外周面と各シリンダ１１、１２の内周面との間に設けるシール部材３３、３３（図１）等の、ディスクブレーキ１ａの構成各部材の熱劣化を抑える事ができると共に、ベーパーロック等の熱害の発生を有効に防止できる。
【００３７】
又、本実施例の場合には、ピストンカバー１７の押圧部２４の一部で、各パッド１３、１４に対向する側面に内径側環状凹部２９を設けている。この為、上記押圧部２４の側面とこれら各パッド１３、１４の背面との接触面積を小さくでき、制動時に発生する各パッド１３、１４の熱をピストン本体１６に、より伝達しにくくできる。この為、ディスクブレーキ１ａの構成各部材の熱劣化をより抑える事ができると共に、ベーパーロック等の熱害の発生をより有効に防止できる。
【００３８】
更に、ピストン本体１６の内周面とピストンカバー１７の外周面との間に弾性リング３２を設けている為、使用時に加わる振動等によりピストンカバー１７がピストン本体１６内から不用意に抜け出る事を防止できる。又、このピストンカバー１７がこのピストン本体１６内でがたついたり、振動する事を抑える事ができる。又、弾性リング３２を伝熱性の低い材料により造れば、各パッド１３、１４の熱をピストン本体１６に、より伝達しにくくできる。
【００３９】
又、本実施例の場合には、弾性リング３２を、ばね鋼製の線材により欠円環状に造られたものとし、上記ピストンカバー１７の外周面に形成した第二の係止溝３１にこの弾性リング３２を係止すると共に、この弾性リング３２をピストン本体１６の内周面に弾性的に押し付けている。この為、この弾性リング３２を安価に得る事ができ、ディスクブレーキ１ａ全体のコストを低減し易くできる。又、特殊な工具を用いる事なく、手作業で、ピストン本体１６に対しピストンカバー１７を容易に脱着できる。この為、ピストン本体１６をシリンダ１１、１２に組み付けたままの状態で、このピストン本体１６に対しこのピストンカバー１７を容易に脱着でき、押圧部２４の変形量の調整作業時に、面倒なブレーキフルードの交換作業やエアー抜き作業を行なう必要がなくなる。従って、液圧剛性の調整を、より容易に行なえる。
【００４０】
更に、本実施例の場合には、上記弾性リング３２の自由状態で、この弾性リング３２を径方向に見た形状を、円周方向に関して一端から他端に向かうのに従って波形に変化させている。この為、この弾性リング３２を上記ピストンカバー１７の第二の係止溝３１に係止した状態で、この弾性リング３２がこの第二の係止溝３１を構成する１対の側壁面に弾性的に押し付けられ易くなる。従って、これら１対の側壁面の内面と上記弾性リング３２との間に存在する軸方向の隙間に基づき、上記ピストンカバー１７が上記ピストン本体１６に対し軸方向にがたつく事を防止できる。更に、本実施例の場合には、このピストンカバー１７の押圧部の反ロータ２側の側面と、ピストン本体１６の先端部で段付の外周面とにより構成される円環状の係止溝２６に、ピストン６、７の端部外周面とキャリパ５との間に掛け渡す為のダストブーツ２７の内周縁部を係止している。この為、上記ピストン本体１６の外周面のみで、このダストブーツ２７を係止する為の係止溝を構成せずに済み、加工コストの低減によりコストの低減を図り易くなる。更に、上記係止溝２６を構成する１対の側壁面のうち、各パッド１３、１４側の側壁面の外径を大きくする事を容易に行なえる。この為、この係止溝２６にその内周縁部を係止したダストブーツ２７のうち、上記各パッド１３、１４に対し露出する部分の面積を小さくするか又はなくす事ができ、制動時に各パッド１３、１４からダストブーツ２７に伝達される輻射熱を抑え易くできる。この為、このダストブーツ２７の熱劣化を抑え易くなる。
【００４１】
尚、本実施例の場合には、上記弾性リング３２を自由状態で径方向に見た形状を、円周方向に関して一端から他端に向かうのに従って波形に変化させており、この弾性リング３２を一方向から見た形状を皿形としているが、請求項７〜９に係る発明は、弾性部材の形状を、この様な形状に限定するものではない。例えば、弾性部材である弾性リングの波形のピッチ（隣り合う頂部間の長さ）を小さくして、図５と同方向に見た形状を波形とする事もできる。又、弾性リング３２ａを自由状態で径方向に見た形状を、円周方向に関して一端から他端に向かうのに従ってＵ字形（皿形）に変化させ、この弾性リング３２ａを、図５と同方向に見た形状を、図８に示す様なＪを裏から見た形状とする事もできる。この様な弾性リング３２ａを使用した場合でも、上記第二の係止溝３１を構成する側壁面の内面と弾性リング３２ａとの間に存在する軸方向の隙間に基づき、ピストンカバー１７がピストン本体１６に対し軸方向にがたつく事を防止できる。
【実施例２】
【００４２】
次に、図９は、やはり請求項１〜４、７〜１１に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、各ピストン６（又は７）を構成するピストン本体１６に設けた、ピストンカバー１７の本体部２３を挿入する為の凹孔３４の内側に、第二の弾性部材である圧縮コイルばね３５を組み込んでいる。そして、上記本体部２３の基端面とこの凹孔３４の底面との間で、この圧縮コイルばね３５を挟持している。非制動時には、この圧縮コイルばね３５の弾力により、上記ピストンカバー１７が上記ピストン本体１６の先端面４１から離れる方向に変位して、このピストンカバー１７の押圧部２４の反ロータ側の側面と、このピストン本体１６の小径筒部１８の先端面４１との間に隙間が形成される。
【００４３】
この様な本実施例のディスクブレーキ用ピストンの場合には、制動初期時に、シリンダ１１（又は１２）内に送り込まれる圧油に基づいてピストン本体１６に加わる力が、圧縮コイルばね３６を介して、ピストンカバー１７に加わる。そして、この力が大きくなる事に伴って、このピストン本体１６がこの圧縮コイルばね３６を弾力に抗して圧縮しつつピストンカバー１７側に変位し、小径筒部１８の先端面４１がこのピストンカバー１７の押圧部２４の反ロータ２（図１２参照）側の側面に突き当てられる。そして、上記ピストン本体１６が当該突き当て部でこのピストンカバー１７を押圧する。この為、制動初期時には、ブレーキペダルの踏み込みによる力が、上記圧縮コイルばね３５を圧縮する事により消費され、ブレーキペダルのロスストローク（遊び）を大きくできる。
その他の構成及び作用に就いては、上述の図１〜７に示した実施例１の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
尚、本実施例の様に圧縮コイルばね３５を設ける構造は、後述する実施例３、４の構造に適用する事もできる。
【実施例３】
【００４４】
次に、図１０は、請求項１〜３、５、７〜１０、１２に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例の場合には、ピストンカバー１７を構成する押圧部２４のうち、ロータ２側（図１０の左側）の側面の外径寄り部分に外径側環状凹部３６を、このピストンカバー１７と同心に設けている。この外径側環状凹部３６の外周縁は、上記押圧部２４の外周面に達している。そして、この外径側環状凹部３６の内径ｄ1 を、ピストン本体１６を構成する小径筒部１８の先端面４１で、上記押圧部２４の反ロータ２側（図１０の右側）の面に当接する部分の内径ｄ2 よりも少し小さくしている（ｄ1 ＜ｄ2 ）。従って、この小径筒部１８の先端面４１を上記押圧部２４の反ロータ２側の面に突き当てた状態で、この押圧部２４のうちのロータ２側の面で、上記外径側環状凹部３６よりも内径側に外れた部分に形成された内径側環状凸部３７は、上記小径筒部１８の先端面４１よりも内径側に外れた部分に存在する。本実施例の場合には、この内径側環状凸部３７の先端面が、使用時に、各パッド１３（又は１４）のプレッシャプレート１５（図１等参照）の反ロータ２側の面に突き当てられる。そして、上記ピストン本体１６の先端面４１から上記ピストンカバー１７に加わる荷重の作用点と、当該ピストン６（又は７）と対向するパッド１３（又は１４）からこのピストンカバー１７に加わる荷重の作用点との、ピストンカバー１７の径方向のずれに基づく、制動時の上記押圧部２４の変形量を、上記ピストン本体１６とピストンカバー１７とのうちの少なくとも一方の部材の寸法を変える事により調節自在としている。又、上記両作用点は、上記ロータ２の半径方向にずれている。
【００４５】
上記変形量を調節する為に、例えば、上記外径側環状凹部３６の内径ｄ1 と、上押圧部２４の一部でこの外径側環状凹部３６を形成した部分の最小の厚さｘ2 とのうちの少なくとも一方を異ならせた複数種類のピストンカバー１７と１個のピストン本体１６を用意する。そして、これらピストンカバー１７とピストン本体１６との組み合わせを変える事により、上記外径側環状凹部３６の内径ｄ1 及び小径筒部１８の先端面４１の内径ｄ2 の差ｙ2 （＝ｄ2 −ｄ1 ＝２ｙ2 ´）と、上記最小の厚さｘ2 とのうちの少なくとも一方の寸法を変える。このうちの差ｙ2 は、上記外径側環状凹部３６の内径ｄ1 を変化させる事により変えられる。この構成により、上記押圧部２４の変形量を調節する。
【００４６】
本実施例のディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法は、この様に、上記外径側環状凹部３６の内径ｄ1 と、上記押圧部２４の一部でこの外径側環状凹部３６を形成した部分の最小の厚さｘ2 とのうちの少なくとも一方を異ならせた複数種類のピストンカバー１７とピストン本体１６とを用意し、これらピストンカバー１７とピストン本体１６との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部２４の変形量を変える。
【００４７】
上述の様に構成する本実施例の場合も、ピストンカバー１７及びピストン本体１６で、寸法の異なる組み合わせに変える事により、所定の制動力を得るべくブレーキペダルを踏み込んだ場合の上記ピストンカバー１７の押圧部２４の変形量を、容易に調整できる。この為、液圧剛性を低くする等、所定の大きさに容易に調整できる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１〜７に示した実施例１の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【実施例４】
【００４８】
次に、図１１は、請求項１〜３、６〜１０、１３に対応する、本発明の実施例４を示している。本実施例の場合には、前述の図１〜７に示した実施例１と、上述の図１０に示した実施例３とを組み合わせた如き構成を有する。即ち、本実施例の場合には、ピストンカバー１７を構成する押圧部２４のうち、ロータ２側（図１１の左側）の面の径方向中間部に中間環状凹部３８を、このピストンカバー１７と同心に設けている。この中間環状凹部３８の内周縁は、ピストンカバー１７の内周面に達しておらず、この中間環状凹部３８の外周縁は、押圧部２４の外周面に達していない。そして、この中間環状凹部３８の内径ｄ1 を、上記小径筒部１８の先端面４１で、上記押圧部２４の反ロータ２側（図１１の右側）の面に当接する部分の内径ｄ2 よりも少し小さくしている（ｄ1 ＜ｄ2 ）。又、上記中間環状凹部３８の外径Ｄ1 を、上記小径筒部１８の先端面４１で、上記押圧部２４の反ロータ２側の面に当接する部分の外径Ｄ2 よりも少し大きくしている（Ｄ1 ＞Ｄ2 ）。本実施例の場合には、この押圧部２４のロータ２側の面で、上記中間環状凹部３８よりも内径側と外径側とにそれぞれ外れた部分に形成された内径側、外径側両環状凸部３９、４０の先端面が、使用時に、各パッド１３（又は１４）のプレッシャプレート１５（図１等参照）の反ロータ２側の面に突き当てられる。そして、上記ピストン本体１６の先端面４１から上記ピストンカバー１７に加わる荷重の作用点と、当該ピストン６（又は７）と対向するパッド１３（又は１４）からこのピストンカバー１７に加わる荷重の作用点との、ピストンカバー１７の径方向のずれに基づく、制動時の上記押圧部２４の変形量を、上記ピストン本体１６とピストンカバー１７とのうちの少なくとも一方の部材の寸法を変える事により調節自在としている。又、上記両作用点は、上記ロータ２の半径方向にずれている。
【００４９】
上記変形量を調節する為に、例えば、上記中間環状凹部３８の外径Ｄ1 と、同じく内径ｄ1 と、上記押圧部２４の一部でこの中間環状凹部３８を形成した部分の最小の厚さｘ3 とのうちの少なくとも何れかを異ならせた複数種類のピストンカバー１７と、１個のピストン本体１６とを用意する。そして、これらピストンカバー１７とピストン本体１６との組み合わせを変える事により、上記中間環状凹部３８の外径Ｄ1 及び小径筒部１８の先端面４１の外径Ｄ2 の差ｙ3 （＝Ｄ1 −Ｄ2 ＝２ｙ3 ´）と、この中間環状凹部２９の内径ｄ1 及び小径筒部１８の先端面４１の内径ｄ2 の差ｙ4 （＝ｄ2 −ｄ1 ＝２ｙ4 ´）と、上記最小の厚さｘ3 とのうちの少なくとも何れかの寸法を変える。又、上記差ｙ3 は、上記中間環状凹部３８の外径Ｄ1 を変化させる事により変えられる。又、上記差ｙ4 は、上記中間環状凹部３８の内径ｄ1 を変化させる事により変えられる。この構成により、上記押圧部２４の変形量を調節する。
【００５０】
本実施例のディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法は、この様に、上記中間環状凹部３８の外径Ｄ1 と、同じく内径ｄ1 と、上押圧部２４の一部でこの中間環状凹部３８を形成した部分の最小の厚さｘ3 とのうちの少なくとも何れかを異ならせた複数種類のピストンカバー１７と、ピストン本体１６とを用意し、これらピストンカバー１７とピストン本体１６との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部２４の変形量を変える。
【００５１】
上述の様に構成する本実施例の場合も、ピストンカバー１７及びピストン本体１６で、寸法の異なる組み合わせに変える事により、所定の制動力を得るべくブレーキペダルを踏み込んだ場合の上記ピストンカバー１７の押圧部２４の変形量を、容易に調整でき、圧油の液圧剛性を低くする等、所定の大きさに容易に調整できる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１〜７に示した実施例１の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００５２】
尚、上述した各実施例では、本発明のディスクブレーキ用ピストンを、対向ピストン型ディスクブレーキに組み込んで使用するものとした場合に就いて説明した。但し、本発明は、この様な構造に限定するものではない。例えば、ロータの片側のみにピストン及びこのピストンを嵌装するシリンダを設ける、キャリパ浮動式のディスクブレーキに組み込んで使用する構造に、本発明を適用する事もできる。又、上述した各実施例では、ピストンカバー１７の押圧部２４がパッド１３、１４の背面に直接接触する場合に就いて説明したが、パッド１３、１４の背面側にシム板を装着し、この背面を、ピストンカバーの押圧部によりシム板を介して押圧する事もできる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例１のディスクブレーキ用ピストンを、ディスクブレーキに組み込んだ状態で示す断面図。
【図２】一部を省略して示す、図１のＡ部拡大断面図。
【図３】図２の左方から見た図。
【図４】実施例１に組み込む弾性リングを取り出して示す図。
【図５】図４を矢印Ｂで示す方向に見た図。
【図６】同じく矢印Ｃで示す方向に見た図。
【図７】実施例１のディスクブレーキ用ピストンをパッドに突き当てた状態を示す、図２と同様の図。
【図８】弾性リングの別例を示す、図５と同様の図。
【図９】本発明の実施例２を示す、図２と同様の図。
【図１０】同実施例３を示す、図２と同様の図。
【図１１】同実施例４を示す、図２と同様の図。
【図１２】従来から知られている対向ピストン型ディスクブレーキの１例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００５４】
１、１ａ ディスクブレーキ
２ ロータ
３ インナ側ボディ
４ アウタ側ボディ
５ キャリパ
６ インナピストン
７ アウタピストン
１１ インナシリンダ
１２ アウタシリンダ
１３ インナパッド
１４ アウタパッド
１５ プレッシャプレート
１６ ピストン本体
１７ ピストンカバー
１８ 小径筒部
１９ 大径円筒部
２０ 小径円筒部
２１ 段差面
２２ 面取り
２３ 本体部
２４ 押圧部
２５ 段差面
２６ 係止溝
２７ ダストブーツ
２８ 係止段部
２９ 内径側環状凹部
３０ 外径側環状凸部
３１ 第二の係止溝
３２、３２ａ 弾性リング
３３ シール部材
３４ 凹孔
３５ 圧縮コイルばね
３６ 外径側環状凹部
３７ 内径側環状凸部
３８ 中間環状凹部
３９ 内径側環状凸部
４０ 外径側環状凸部
４１ 先端面
【技術分野】
【０００１】
この発明に係るディスクブレーキ用ピストンは、自動車の制動を行なう為のディスクブレーキに組み込んで、パッドをロータに向け押し付ける為に使用する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の制動を行なう為に、ディスクブレーキが広く使用されている。ディスクブレーキによる制動時には、車輪と共に回転するロータを挟む状態で設けた１対のパッドを、ピストンにより、このロータの両側面に押し付ける。この様なディスクブレーキとして従来一般的には、懸架装置に対し固定されたサポートに上記１対のパッドを変位自在に支持した、キャリパ浮動式のディスクブレーキが使用されている。この様なキャリパ浮動式のディスクブレーキの場合には、上記ピストンは上記ロータの片側（自動車への組み付け状態で車体の幅方向中央側となるインナ側）にのみ設けている。
【０００３】
これに対して、ロータの両側にピストンを設け、制動時にはこれらピストンにより１対のパッドをこのロータの両側面に押し付ける、対向ピストン型と呼ばれるディスクブレーキも、優れた制動力を得られる事から、高性能車を中心に、近年普及している。図１２は、この様な対向ピストン型ディスクブレーキのうち、特許文献１に記載されたものを示している。この対向ピストン型のディスクブレーキ１は、ロータ２を挟む位置にインナ側ボディ３及びアウタ側ボディ４から成るキャリパ５を設け、これら各ボディ３、４内にインナシリンダ及びアウタシリンダを、それぞれの開口部を上記ロータ２を介して互いに対向させた状態で設けている。そして、これらインナシリンダ及びアウタシリンダ内にインナピストン及びアウタピストンを、液密に、且つ上記ロータ２の軸方向に関する変位自在に嵌装している。又、上記インナ側ボディ３にはインナパッドを、上記アウタ側ボディ４にはアウタパッドを、それぞれ上記ロータ２の軸方向に変位自在に支持している。制動時には、上記インナシリンダ及びアウタシリンダ内に圧油を送り込み、上記インナピストン及びアウタピストンにより、上記インナパッド及びアウタパッドを、上記ロータ２の内外両側面に押し付ける。
【０００４】
上述の様な特許文献１に記載された構造の場合、インナシリンダ及びアウタシリンダ内に嵌装するインナピストン及びアウタピストンは、一般的に、鉄、アルミニウム合金等の金属を加工する等により、有底円筒状に形成し、これら各ピストンの先端面（開口端面）を、直接又はシム板を介して、パッドを構成するプレッシャプレートの背面（反ロータ側の面）に突き当て自在としている。一方、高い制動力を得るべく大きな摩擦係数を有するスポーツ走行用のパッドを使用する等の場合に、パッドの種類によってはこのパッドの剛性（圧縮変形量）が高くなる場合がある。剛性の高いパッドを使用すると、「液圧剛性」と呼ばれる、ブレーキペダルを踏み込んで所定の制動力が得られるまでのペダルストロークの延びの小ささ、即ち、ブレーキペダルの踏み込みに対するロータへのパッドの押し付けの応答性が高くなってしまう。この液圧剛性が変化すると、運転者のブレーキペダルの操作に対する制動の応答性（剛性感）が変化する。この為、ブレーキペダルの踏み込みの量、踏み込み速さ等、運転者の制動操作を、この応答性の変化に応じて変える必要がある。又、この制動操作に慣れる為に、或る程度の時間を要する。
【０００５】
上記液圧剛性は、シリンダに嵌合するピストンの外径を変えて変化させる事もできる。この為、剛性が異なるパッドを使用する場合に、ピストンの外径をこれに応じて変える事により、全体として液圧剛性を同程度にする事も考えられなくはない。但し、ピストンの外径を変える場合には、キャリパに設けたシリンダの内径を変える等、このキャリパを大きく設計変更しなければならず、又、ブレーキ力配分が変化する事もあり、容易には行なえない。
【０００６】
又、従来構造の場合には、制動時に各パッドに発生した熱が、各ピストンに直接伝達され易く、キャリパの温度や、各シリンダ内に送り込んだ圧油の温度が上昇し易いと言った問題もある。この為、ピストンの外周面とシリンダの内周面との間に設けるシール部材等、ディスクブレーキの構成部材の熱劣化や、ベーパーロック等の熱による不具合に繋る可能性がある。
【０００７】
【特許文献１】実開平５−２７３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明のディスクブレーキ用ピストン及びその変形量の調整方法は、上述の様な不都合を解消すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のディスクブレーキ用ピストン及びその変形量の調整方法のうち、請求項１に記載したディスクブレーキ用ピストンは、前述した従来から知られているディスクブレーキ用ピストンと同様に、車輪と共に回転するロータの両側に配置された１対のパッドのうちの少なくとも一方のパッドの背面側に設けられて、シリンダ内からの押し出しに伴いこの一方のパッドを上記ロータの側面に押し付けて制動を行なう為に使用する。
【００１０】
特に、請求項１に記載したディスクブレーキ用ピストンは、上記シリンダ内に嵌装されたピストン本体と、上記一方のパッドの背面に連接する押圧部を有するピストンカバーとを備える。
又、上記ピストン本体の端面から上記ピストンカバーに加わる荷重の作用点と、上記一方のパッドの背面に荷重を伝達する、このピストンカバーの押圧部の作用点とが、上記ロータの半径方向にずれている。
【００１１】
又、請求項２に記載したディスクブレーキ用ピストンは、上述の請求項１に記載したディスクブレーキ用ピストンに於いて、上記ピストン本体が、ロータ側に開口する開口部を有し、この開口部に上記ピストンカバーが挿入されている。
【００１２】
又、請求項３に記載したディスクブレーキ用ピストンは、上述の請求項１又は請求項２に記載したディスクブレーキ用ピストンに於いて、一方のパッドと対向する、押圧部の側面に、この一方のパッドの背面との間に隙間を形成する為の非接触部を設けている。
【００１３】
又、請求項４に記載したディスクブレーキ用ピストンは、上述の請求項３に記載したディスクブレーキ用ピストンに於いて、上記非接触部が、一方のパッドと対向する、押圧部の側面の内周寄り部分に設けられた、その内周縁がこの押圧部の内周面に達する内径側環状凹部である。そして、この内径側環状凹部の外径Ｄ1 を、ピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の外径Ｄ2 よりも大きくしている。
【００１４】
又、請求項５に記載したディスクブレーキ用ピストンは、上述の請求項３に記載したディスクブレーキ用ピストンに於いて、上記非接触部が、一方のパッドと対向する、押圧部の側面の外周寄り部分に設けられた、その外周縁がこの押圧部の外周面に達する外径側環状凹部である。そして、この外径側環状凹部の内径ｄ1 をピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の内径ｄ2 よりも小さくしている。
【００１５】
又、請求項６に記載したディスクブレーキ用ピストンは、上述の請求項３に記載したディスクブレーキ用ピストンに於いて、上記非接触部が、一方のパッドと対向する、押圧部の側面の径方向中間部に設けられた、その内、外両周縁がこの押圧部の内、外両周面に達しない、中間環状凹部である。そして、この中間環状凹部の外径Ｄ1 をピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の外径Ｄ2 よりも大きくすると共に、この中間環状凹部の内径ｄ1 をこのピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の内径ｄ2 よりも小さくしている。
【００１６】
又、請求項１１に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法は、上述の請求項４に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調節方法であって、一方のパッドと対向する、押圧部の側面に設けた内径側環状凹部の外径Ｄ1 と、この押圧部の一部でこの内径側環状凹部を形成した部分の最小の厚さｘ1 とのうちの少なくとも一方を異ならせた複数種類のピストンカバーとピストン本体とを用意し、これらピストンカバーとピストン本体との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部の変形量を変える。
【００１７】
又、請求項１２に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法は、上述の請求項５に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調節方法であって、一方のパッドと対向する、押圧部の側面に設けた外径側環状凹部の内径ｄ1 と、この押圧部の一部でこの外径側環状凹部を形成した部分の最小の厚さｘ2 とのうちの少なくとも一方を異ならせた複数種類のピストンカバーとピストン本体とを用意し、これらピストンカバーとピストン本体との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部の変形量を変える。
【００１８】
又、請求項１３に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法は、上述の請求項６に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調節方法であって、一方のパッドに対向する、押圧部の側面に設けた中間環状凹部の外径Ｄ1 と、同じく内径ｄ1 と、この押圧部の一部でこの中間環状凹部を形成した部分の最小の厚さｘ3 とのうちの少なくとも何れかを異ならせた複数種類のピストンカバーとピストン本体とを用意し、これらピストンカバーとピストン本体との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部の変形量を変える。
【発明の効果】
【００１９】
上述の様に構成する本発明のディスクブレーキ用ピストン及びディスクブレーキ用ピストンの調整方法の場合、請求項２に記載した様に、ピストンを、ピストン本体と、このピストン本体の開口部に挿入されたピストンカバーとにより構成した場合に、このピストンカバー及びピストン本体で、寸法の異なる組み合わせに変える事により、所定の制動力を得るべくブレーキペダルを踏み込んだ場合のこのピストンカバーの押圧部の変形量を、容易に調整でき、液圧剛性を低くする等、所定の大きさに容易に調整できる。従って、制動力を大きくする等の為に剛性（圧縮変形量）の高いパッドを組み込む場合でも、液圧剛性が通常使用するパッドの場合と同程度になる様に調整する事により、ブレーキペダルの操作に対する制動の応答性を通常使用するパッドの場合と同程度にする事を容易に行なえる。又、同じパッドに於いても、液圧剛性を変える事により、ブレーキペダルの操作に対する制動の応答性を、運転者の好みに応じて容易に変える事ができる。
【００２０】
又、上記ピストンカバーを構成する材料の熱伝導性を上記ピストン本体を構成する材料の熱伝導性よりも低くする事により、パッドの熱をこのピストン本体に伝達しにくくでき、キャリパの温度上昇及びシリンダ内に送り込んだ圧油の温度上昇を抑える事ができる。この為、ピストンの端部外周面に装着するダストブーツ、このピストンの外周面とシリンダの内周面との間に設けるシール部材等の、ディスクブレーキの構成各部材の熱劣化を抑える事ができると共に、ベーパーロック等の熱害の発生を有効に防止できる。
【００２１】
更に、請求項３〜６に記載したディスクブレーキ用ピストンの場合には、ピストンカバーの押圧部の、一方のパッドと対向する側面に非接触部を設けている。この為、これら押圧部の側面と一方のパッドの背面との接触面積を小さくでき、制動時に発生するパッドの熱をピストン本体に、より伝達しにくくできる。この為、ディスクブレーキの構成各部材の熱劣化をより抑える事ができると共に、ベーパーロック等の熱害の発生をより有効に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を実施する場合に好ましくは、請求項７に記載した様に、上述したディスクブレーキ用ピストンに於いて、ピストン本体の内周面とピストンカバーの外周面との間に弾性部材を設ける。
この好ましい構成によれば、使用時に加わる振動等によりピストンカバーがピストン本体内から不用意に抜け出る事を防止できると共に、このピストンカバーがこのピストン本体内でがたついたり、振動する事を抑える事ができる。又、弾性部材を伝熱性の低い材料により造れば、パッドの熱をピストン本体に、より伝達しにくくできる。
【００２３】
又、より好ましくは、請求項８に記載した様に、上述の請求項７に記載したディスクブレーキ用ピストンに於いて、弾性部材を、ばね鋼（ピアノ線、硬鋼線、ステンレス鋼線等を含む広義のばね鋼）製の線材により円環状又は欠円環状に造られたものとし、ピストンカバーの外周面に形成した係止溝にこの弾性部材を係止すると共に、この弾性部材をピストン本体の内周面に弾性的に押し付ける。
このより好ましい構成によれば、弾性部材を安価に得る事ができ、ディスクブレーキ全体のコストを低減し易くできる。又、特殊な工具を用いる事なく、手作業で、ピストン本体に対しピストンカバーを容易に脱着できる。この為、ピストン本体をシリンダに組み付けたままの状態で、このピストン本体に対しこのピストンカバーを容易に脱着でき、押圧部の変形量の調整作業時に、面倒なブレーキフルードの交換作業やエアー抜き作業を行なう必要がない。従って、液圧剛性の調整を、より容易に行なえる。
【００２４】
又、より好ましくは、請求項９に記載した様に、弾性部材の自由状態で、この弾性部材を径方向に見た形状を、円周方向に関して一端から他端に向かうのに従って波形又はＵ字形に変化させる。
このより好ましい構成によれば、ピストンカバーの外周面に形成した係止溝を構成する側壁面の内面と弾性部材との間に存在する軸方向の隙間に基づき、このピストンカバーがピストン本体に対し軸方向にがたつく事を防止できる。
【００２５】
又、好ましくは、請求項１０に記載した様に、押圧部の反ロータ側の側面と、ピストン本体の先端部で段付の外周面とにより構成される円環状の係止溝に、ピストンの端部外周面とキャリパとの間に掛け渡す為のダストブーツの内周縁部を係止する。
この好ましい構成によれば、ピストン本体の外周面のみでダストブーツを係止する為の係止溝を構成せずに済み、加工コストの低減によりコストの低減を図り易くなる。又、係止溝を構成する１対の側壁面のうち、パッド側の側壁面の外径を大きくする事を容易に行なえる。この為、この係止溝にその内周縁部を係止したダストブーツのうち、上記パッドに対し露出する部分の面積を小さくするか又はなくす事ができ、制動時にパッドからダストブーツに伝達される輻射熱を抑え易くできる。この為、このダストブーツの熱劣化を抑え易くなる。
【実施例１】
【００２６】
図１〜７は、請求項１〜４、７〜１１に対応する、本発明の実施例１を示している。それぞれが本実施例のディスクブレーキ用ピストンである、インナピストン６及びアウタピストン７は、図１に示す様な対向ピストン型のディスクブレーキ１ａに組み込んで使用する。このディスクブレーキ１ａは、インナ側ボディ３とアウタ側ボディ４とを結合して成るキャリパ５と、これらインナ側ボディ３とアウタ側ボディ４とに、ロータ２（図１２参照）を介して対向する状態で設けたインナシリンダ１１及びアウタシリンダ１２と、これら各シリンダ１１、１２に液密に嵌装したインナピストン６及びアウタピストン７と、上記インナ側ボディ３とアウタ側ボディ４との内側に互いに上記ロータ２を介して対向する状態で配置したインナパッド１３及びアウタパッド１４とを備える。使用時には、上記各ピストン６、７を、上記各シリンダ１１、１２内に液密に嵌装すると共に、これら各ピストン６、７の先端面４１を、上記各パッド１３、１４のプレッシャープレート１５、１５の背面に突き当てる。そして、上記各シリンダ１１、１２内への圧油の供給による上記各ピストン６、７の押し出しに伴い、上記両パッド１３、１４を上記ロータ２の側面に押し付けて制動を行なう。尚、これら各ピストン６、７以外の、対向ピストン型ディスクブレーキの構造は、従来から広く知られており、本発明の要旨でもない為、これ以上の詳しい説明は省略若しくは簡略にする。
【００２７】
特に、本実施例の場合には、上記各ピストン６、７が、図２、３、７に詳示する様に、一端（図２、７の左端）が開口し、他端（図２、７の右端）が塞がれた有底円筒状のピストン本体１６と、このピストン本体１６の一端開口部の内径側にこのピストン本体１６に対し着脱自在に挿入する状態で結合された、断面Ｌ字形で全体を円筒状としたピストンカバー１７とを備える。このうちのピストン本体１６は、鉄系合金、アルミニウム合金等の金属により造られたもので、先端部に外周面の直径が小さくなった小径筒部１８を設けている。又、このピストン本体１６の内周面は、開口端側に設けた大径円筒部１９と、奥端側に設けた直径が小さくなった小径円筒部２０とを、段差面２１により連続させている。又、この大径円筒部１９の開口端部内周面と、上記小径筒部１８の先端面４１との連続部に、断面直線状（部分円すい面状）の面取り２２を設けている。
【００２８】
これに対して、上記ピストンカバー１７は、ステンレス鋼等、上記ピストン本体１６を構成する材料の熱伝導性よりも熱伝導性の低い材料により造っており、円筒状の本体部２３と、この本体部２３の軸方向一端（図２、７の左端）にこの本体部２３と同心に一体に連結した、この本体部２３よりも外径が大きい円板状の押圧部２４とを備える。この本体部２３の外径は、上記ピストン本体１６の内周面を構成する大径円筒部１９の内径ｄ19よりも僅かに小さくしている。そして、上記本体部２３をこの大径円筒部１９の内側に挿入した状態で、上記ピストン本体１６に設けた小径筒部１８の先端面４１を、上記押圧部２４の反ロータ２側（図２、７の左側）の面の内径寄り部分に突き当てている。尚、上記本体部２３の基端面（図２、７の右端面）は、上記大径円筒部１９と小径円筒部２０との連続部である段差面２１には突き当てない。勿論、この大径円筒部１９が各シリンダ１１、１２の奥端まで達し、段差面２１がない状態としても、問題はない。
【００２９】
又、上記押圧部２４の反ロータ２側の面の外径寄り部分と、上記小径筒部２０の外周面、及び、この小径筒部２０と上記ピストン本体１６の本体部の外周面との連続部である段差面２５とにより、円環状の係止溝２６を構成している。そして、この係止溝２６に、ゴム等の弾性材製のダストブーツ２７の内周縁部を係止自在としている。使用時には、このダストブーツ２７の外周縁部を、前記キャリパ５の一部で各シリンダ１１、１２の開口端周縁部に形成した係止段部２８、２８に係止し、これら各係止段部２８、２８と上記各係止溝２６、２６との間に上記ダストブーツ２７を掛け渡す。そして、この構成により、各ピストン６、７の先端部外周面と上記各シリンダ１１、１２の開口端部内周面との間を塞ぐ。
【００３０】
又、上記押圧部２４のロータ２側（図２、７の左側）の面の内径寄り部分に、非接触部である内径側環状凹部２９を、前記ピストンカバー１７と同心に設けている。この内径側環状凹部２９の内周縁は、このピストンカバー１７の内周面に達している。そして、この内径側環状凹部２９の外径Ｄ1 を、上記小径筒部１８の先端面４１の外径Ｄ2 よりも少し大きくしている（Ｄ1 ＞Ｄ2 ）。従って、この小径筒部１８の先端面４１を上記押圧部２４の反ロータ２側の面に突き当てた状態で、上記押圧部２４の側面で、上記内径側環状凹部２９から外径側に外れた部分に形成される外径側環状凸部３０は、上記小径筒部１８の外周面よりも外径側に外れた位置に存在する。使用時には、この外径側環状凸部３０の先端面が、各パッド１３（又は１４）のプレッシャプレート１５の反ロータ２側の面に突き当てられる。又、上記内径側環状凹部２９の底面とこのプレッシャプレート１５の反ロータ２側の面との間に、円環状の隙間が形成される。そして、上記ピストン本体１６の先端面４１から上記ピストンカバー１７に加わる荷重Ｆ1 の作用点Ａ（図７）と、当該ピストン６（又は７）と対向するパッド１３（又は１４）からこのピストンカバー１７に加わる荷重Ｆ2 の作用点Ｂ（図７）との、ピストンカバー１７の径方向のずれδ（図７）に基づく、制動時の上記押圧部２４の変形量を、上記ピストン本体１６とピストンカバー１７とのうちの少なくとも一方の部材の寸法を変える事により調節自在としている。又、上記作用点Ａ、Ｂは、上記ロータ２の半径方向にずれている。
【００３１】
上記変形量を調節する為に、例えば、上記内径側環状凹部２９の外径Ｄ1 と、上記押圧部２４の一部でこの内径側環状凹部２９を形成した部分の最小の厚さｘ1 とのうちの少なくとも一方を異ならせた複数種類のピストンカバー１７と１個のピストン本体１６とを用意する。そして、これらピストンカバー１７とピストン本体１６との組み合わせを変える事により、上記内径側環状凹部２９の外径Ｄ1 及び小径筒部１８の先端面４１の外径Ｄ2 の差ｙ1 （＝Ｄ1 −Ｄ2 ＝２ｙ1 ´）と、上記最小の厚さｘ1 とのうちの少なくとも一方の寸法を変える。このうちの差ｙ1 は、上記内径側環状凹部２９の外径Ｄ1 を変化させる事により変えられる。この構成により、上記押圧部２４の変形量を調節する。
【００３２】
又、この押圧部２４の変形量は、例えば次の様に定める。即ち、固定の平面部分に上記押圧部２４の外径側環状凸部３０の先端面を突き当てると共に、上記ピストン本体１６の小径筒部１８の先端面４１をこの押圧部２４の反ロータ２側の面の内径寄り部分に突き当て、このピストン本体１６に上記平面部分に向いた所定の大きさの力を加えた状態での、この押圧部２４とこの平面部分との接近量を求める。そして、この接近量を上記変形量とする。又、本実施例では、この押圧部２４のうち、上記外径側環状凸部３０が位置する外径寄り部分の厚さＴ30を一定としており、この押圧部２４の一部で、上記内径側環状凹部２９を形成した部分の最小の厚さｘ1 を変える事に伴って、この内径側環状凹部２９の高さ（深さ）が変化する。
【００３３】
本実施例のディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法は、上述の様に、上記内径側環状凹部２９の外径Ｄ1 と、上押圧部２４の一部でこの内径側環状凹部２９を形成した部分の最小の厚さｘ1 とのうちの少なくとも一方を異ならせた複数種類のピストンカバー１７と、ピストン本体１６とを用意し、これらピストンカバー１７とピストン本体１６との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部２４の変形量を変える。
【００３４】
更に、本実施例のディスクブレーキ用ピストンの場合には、上記ピストンカバー１７の本体部２３の軸方向中間部外周面に第二の係止溝３１を、全周に亙り形成している。そして、この第二の係止溝３１に、ばね鋼製の線材により欠円環状（Ｃ字形）に造った弾性部材である、弾性リング３２を係止している。この弾性リング３２は、自由状態での径方向に見た形状が、円周方向に関して一端から他端に向かうのに従って波形に変化している。そして、上記弾性リング３２を一方向から見た形状が、図５又は図６に示す様に皿形になっている。この様な弾性リング３２は、上記第二の係止溝３１に係止している。この弾性リング３２の自由状態での外径ｄ32は、上記ピストン本体１６の内周面を構成する大径円筒部１９の内径ｄ19よりも少し大きくしている（ｄ32＞ｄ19）。この様な弾性リング３２は、上記第二の係止溝３１に係止した状態で、その直径を弾力に抗して縮めつつ上記大径円筒部１９の内側に、上記ピストンカバー１７の本体部２３と共に挿入している。そして、上記弾性リング３２の外周縁を、この大径円筒部１９の内周面に弾性的に押し付けている。
【００３５】
上述の様に構成する本実施例のディスクブレーキ用ピストン及びディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法の場合、各ピストン６、７を、ピストン本体１６と、このピストン本体１６の一端開口部の内径側にこのピストン本体１６に対し着脱自在に挿入する状態で結合したピストンカバー１７とにより構成している。この為、このピストンカバー１７及びピストン本体１６で、寸法の異なる組み合わせに変える事により、所定の制動力を得るべくブレーキペダルを踏み込んだ場合の上記ピストンカバー１７の押圧部２４の変形量を容易に調整でき、液圧剛性を低くする等、所定の大きさに容易に調整できる。例えば、上記押圧部２４の変形量を大きくした場合には、上記液圧剛性が低くなり、ブレーキペダルを踏み込んで所定の制動力が得られる場合のペダルストロークの延びを大きくできる。逆に、上記押圧部２４の変形量を小さくした場合には、上記液圧剛性が高くなり、ブレーキペダルを踏み込んで所定の制動力が得られる場合のペダルストロークの延びを小さくできる。従って、制動力を大きくする等の為に剛性（圧縮変形量）の高いパッド１３、１４を組み込む場合でも、液圧剛性が通常使用するパッドの場合と同程度になる様に調整する事により、ブレーキペダルの操作に対する制動の応答性を通常使用するパッドの場合と同程度にする事を容易に行なえる。又、同じパッド１３、１４に於いても、液圧剛性を変える事により、ブレーキペダルの操作に対する制動の応答性を、運転者の好みに応じて容易に変える事ができる。
【００３６】
又、本実施例の様に、上記ピストンカバー１７を構成する材料の熱伝導性を、上記ピストン本体１６を構成する材料の熱伝導性よりも低くする事により、アウタ、インナ各パッド１３、１４の熱をピストン本体１６に伝達しにくくできる。この為、キャリパ５の温度上昇及び各シリンダ１１、１２内に送り込んだ圧油の温度上昇を抑える事ができる。従って、各ピストン６、７の端部外周面に装着するダストブーツ２７、これら各ピストン６、７の外周面と各シリンダ１１、１２の内周面との間に設けるシール部材３３、３３（図１）等の、ディスクブレーキ１ａの構成各部材の熱劣化を抑える事ができると共に、ベーパーロック等の熱害の発生を有効に防止できる。
【００３７】
又、本実施例の場合には、ピストンカバー１７の押圧部２４の一部で、各パッド１３、１４に対向する側面に内径側環状凹部２９を設けている。この為、上記押圧部２４の側面とこれら各パッド１３、１４の背面との接触面積を小さくでき、制動時に発生する各パッド１３、１４の熱をピストン本体１６に、より伝達しにくくできる。この為、ディスクブレーキ１ａの構成各部材の熱劣化をより抑える事ができると共に、ベーパーロック等の熱害の発生をより有効に防止できる。
【００３８】
更に、ピストン本体１６の内周面とピストンカバー１７の外周面との間に弾性リング３２を設けている為、使用時に加わる振動等によりピストンカバー１７がピストン本体１６内から不用意に抜け出る事を防止できる。又、このピストンカバー１７がこのピストン本体１６内でがたついたり、振動する事を抑える事ができる。又、弾性リング３２を伝熱性の低い材料により造れば、各パッド１３、１４の熱をピストン本体１６に、より伝達しにくくできる。
【００３９】
又、本実施例の場合には、弾性リング３２を、ばね鋼製の線材により欠円環状に造られたものとし、上記ピストンカバー１７の外周面に形成した第二の係止溝３１にこの弾性リング３２を係止すると共に、この弾性リング３２をピストン本体１６の内周面に弾性的に押し付けている。この為、この弾性リング３２を安価に得る事ができ、ディスクブレーキ１ａ全体のコストを低減し易くできる。又、特殊な工具を用いる事なく、手作業で、ピストン本体１６に対しピストンカバー１７を容易に脱着できる。この為、ピストン本体１６をシリンダ１１、１２に組み付けたままの状態で、このピストン本体１６に対しこのピストンカバー１７を容易に脱着でき、押圧部２４の変形量の調整作業時に、面倒なブレーキフルードの交換作業やエアー抜き作業を行なう必要がなくなる。従って、液圧剛性の調整を、より容易に行なえる。
【００４０】
更に、本実施例の場合には、上記弾性リング３２の自由状態で、この弾性リング３２を径方向に見た形状を、円周方向に関して一端から他端に向かうのに従って波形に変化させている。この為、この弾性リング３２を上記ピストンカバー１７の第二の係止溝３１に係止した状態で、この弾性リング３２がこの第二の係止溝３１を構成する１対の側壁面に弾性的に押し付けられ易くなる。従って、これら１対の側壁面の内面と上記弾性リング３２との間に存在する軸方向の隙間に基づき、上記ピストンカバー１７が上記ピストン本体１６に対し軸方向にがたつく事を防止できる。更に、本実施例の場合には、このピストンカバー１７の押圧部の反ロータ２側の側面と、ピストン本体１６の先端部で段付の外周面とにより構成される円環状の係止溝２６に、ピストン６、７の端部外周面とキャリパ５との間に掛け渡す為のダストブーツ２７の内周縁部を係止している。この為、上記ピストン本体１６の外周面のみで、このダストブーツ２７を係止する為の係止溝を構成せずに済み、加工コストの低減によりコストの低減を図り易くなる。更に、上記係止溝２６を構成する１対の側壁面のうち、各パッド１３、１４側の側壁面の外径を大きくする事を容易に行なえる。この為、この係止溝２６にその内周縁部を係止したダストブーツ２７のうち、上記各パッド１３、１４に対し露出する部分の面積を小さくするか又はなくす事ができ、制動時に各パッド１３、１４からダストブーツ２７に伝達される輻射熱を抑え易くできる。この為、このダストブーツ２７の熱劣化を抑え易くなる。
【００４１】
尚、本実施例の場合には、上記弾性リング３２を自由状態で径方向に見た形状を、円周方向に関して一端から他端に向かうのに従って波形に変化させており、この弾性リング３２を一方向から見た形状を皿形としているが、請求項７〜９に係る発明は、弾性部材の形状を、この様な形状に限定するものではない。例えば、弾性部材である弾性リングの波形のピッチ（隣り合う頂部間の長さ）を小さくして、図５と同方向に見た形状を波形とする事もできる。又、弾性リング３２ａを自由状態で径方向に見た形状を、円周方向に関して一端から他端に向かうのに従ってＵ字形（皿形）に変化させ、この弾性リング３２ａを、図５と同方向に見た形状を、図８に示す様なＪを裏から見た形状とする事もできる。この様な弾性リング３２ａを使用した場合でも、上記第二の係止溝３１を構成する側壁面の内面と弾性リング３２ａとの間に存在する軸方向の隙間に基づき、ピストンカバー１７がピストン本体１６に対し軸方向にがたつく事を防止できる。
【実施例２】
【００４２】
次に、図９は、やはり請求項１〜４、７〜１１に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、各ピストン６（又は７）を構成するピストン本体１６に設けた、ピストンカバー１７の本体部２３を挿入する為の凹孔３４の内側に、第二の弾性部材である圧縮コイルばね３５を組み込んでいる。そして、上記本体部２３の基端面とこの凹孔３４の底面との間で、この圧縮コイルばね３５を挟持している。非制動時には、この圧縮コイルばね３５の弾力により、上記ピストンカバー１７が上記ピストン本体１６の先端面４１から離れる方向に変位して、このピストンカバー１７の押圧部２４の反ロータ側の側面と、このピストン本体１６の小径筒部１８の先端面４１との間に隙間が形成される。
【００４３】
この様な本実施例のディスクブレーキ用ピストンの場合には、制動初期時に、シリンダ１１（又は１２）内に送り込まれる圧油に基づいてピストン本体１６に加わる力が、圧縮コイルばね３６を介して、ピストンカバー１７に加わる。そして、この力が大きくなる事に伴って、このピストン本体１６がこの圧縮コイルばね３６を弾力に抗して圧縮しつつピストンカバー１７側に変位し、小径筒部１８の先端面４１がこのピストンカバー１７の押圧部２４の反ロータ２（図１２参照）側の側面に突き当てられる。そして、上記ピストン本体１６が当該突き当て部でこのピストンカバー１７を押圧する。この為、制動初期時には、ブレーキペダルの踏み込みによる力が、上記圧縮コイルばね３５を圧縮する事により消費され、ブレーキペダルのロスストローク（遊び）を大きくできる。
その他の構成及び作用に就いては、上述の図１〜７に示した実施例１の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
尚、本実施例の様に圧縮コイルばね３５を設ける構造は、後述する実施例３、４の構造に適用する事もできる。
【実施例３】
【００４４】
次に、図１０は、請求項１〜３、５、７〜１０、１２に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例の場合には、ピストンカバー１７を構成する押圧部２４のうち、ロータ２側（図１０の左側）の側面の外径寄り部分に外径側環状凹部３６を、このピストンカバー１７と同心に設けている。この外径側環状凹部３６の外周縁は、上記押圧部２４の外周面に達している。そして、この外径側環状凹部３６の内径ｄ1 を、ピストン本体１６を構成する小径筒部１８の先端面４１で、上記押圧部２４の反ロータ２側（図１０の右側）の面に当接する部分の内径ｄ2 よりも少し小さくしている（ｄ1 ＜ｄ2 ）。従って、この小径筒部１８の先端面４１を上記押圧部２４の反ロータ２側の面に突き当てた状態で、この押圧部２４のうちのロータ２側の面で、上記外径側環状凹部３６よりも内径側に外れた部分に形成された内径側環状凸部３７は、上記小径筒部１８の先端面４１よりも内径側に外れた部分に存在する。本実施例の場合には、この内径側環状凸部３７の先端面が、使用時に、各パッド１３（又は１４）のプレッシャプレート１５（図１等参照）の反ロータ２側の面に突き当てられる。そして、上記ピストン本体１６の先端面４１から上記ピストンカバー１７に加わる荷重の作用点と、当該ピストン６（又は７）と対向するパッド１３（又は１４）からこのピストンカバー１７に加わる荷重の作用点との、ピストンカバー１７の径方向のずれに基づく、制動時の上記押圧部２４の変形量を、上記ピストン本体１６とピストンカバー１７とのうちの少なくとも一方の部材の寸法を変える事により調節自在としている。又、上記両作用点は、上記ロータ２の半径方向にずれている。
【００４５】
上記変形量を調節する為に、例えば、上記外径側環状凹部３６の内径ｄ1 と、上押圧部２４の一部でこの外径側環状凹部３６を形成した部分の最小の厚さｘ2 とのうちの少なくとも一方を異ならせた複数種類のピストンカバー１７と１個のピストン本体１６を用意する。そして、これらピストンカバー１７とピストン本体１６との組み合わせを変える事により、上記外径側環状凹部３６の内径ｄ1 及び小径筒部１８の先端面４１の内径ｄ2 の差ｙ2 （＝ｄ2 −ｄ1 ＝２ｙ2 ´）と、上記最小の厚さｘ2 とのうちの少なくとも一方の寸法を変える。このうちの差ｙ2 は、上記外径側環状凹部３６の内径ｄ1 を変化させる事により変えられる。この構成により、上記押圧部２４の変形量を調節する。
【００４６】
本実施例のディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法は、この様に、上記外径側環状凹部３６の内径ｄ1 と、上記押圧部２４の一部でこの外径側環状凹部３６を形成した部分の最小の厚さｘ2 とのうちの少なくとも一方を異ならせた複数種類のピストンカバー１７とピストン本体１６とを用意し、これらピストンカバー１７とピストン本体１６との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部２４の変形量を変える。
【００４７】
上述の様に構成する本実施例の場合も、ピストンカバー１７及びピストン本体１６で、寸法の異なる組み合わせに変える事により、所定の制動力を得るべくブレーキペダルを踏み込んだ場合の上記ピストンカバー１７の押圧部２４の変形量を、容易に調整できる。この為、液圧剛性を低くする等、所定の大きさに容易に調整できる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１〜７に示した実施例１の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【実施例４】
【００４８】
次に、図１１は、請求項１〜３、６〜１０、１３に対応する、本発明の実施例４を示している。本実施例の場合には、前述の図１〜７に示した実施例１と、上述の図１０に示した実施例３とを組み合わせた如き構成を有する。即ち、本実施例の場合には、ピストンカバー１７を構成する押圧部２４のうち、ロータ２側（図１１の左側）の面の径方向中間部に中間環状凹部３８を、このピストンカバー１７と同心に設けている。この中間環状凹部３８の内周縁は、ピストンカバー１７の内周面に達しておらず、この中間環状凹部３８の外周縁は、押圧部２４の外周面に達していない。そして、この中間環状凹部３８の内径ｄ1 を、上記小径筒部１８の先端面４１で、上記押圧部２４の反ロータ２側（図１１の右側）の面に当接する部分の内径ｄ2 よりも少し小さくしている（ｄ1 ＜ｄ2 ）。又、上記中間環状凹部３８の外径Ｄ1 を、上記小径筒部１８の先端面４１で、上記押圧部２４の反ロータ２側の面に当接する部分の外径Ｄ2 よりも少し大きくしている（Ｄ1 ＞Ｄ2 ）。本実施例の場合には、この押圧部２４のロータ２側の面で、上記中間環状凹部３８よりも内径側と外径側とにそれぞれ外れた部分に形成された内径側、外径側両環状凸部３９、４０の先端面が、使用時に、各パッド１３（又は１４）のプレッシャプレート１５（図１等参照）の反ロータ２側の面に突き当てられる。そして、上記ピストン本体１６の先端面４１から上記ピストンカバー１７に加わる荷重の作用点と、当該ピストン６（又は７）と対向するパッド１３（又は１４）からこのピストンカバー１７に加わる荷重の作用点との、ピストンカバー１７の径方向のずれに基づく、制動時の上記押圧部２４の変形量を、上記ピストン本体１６とピストンカバー１７とのうちの少なくとも一方の部材の寸法を変える事により調節自在としている。又、上記両作用点は、上記ロータ２の半径方向にずれている。
【００４９】
上記変形量を調節する為に、例えば、上記中間環状凹部３８の外径Ｄ1 と、同じく内径ｄ1 と、上記押圧部２４の一部でこの中間環状凹部３８を形成した部分の最小の厚さｘ3 とのうちの少なくとも何れかを異ならせた複数種類のピストンカバー１７と、１個のピストン本体１６とを用意する。そして、これらピストンカバー１７とピストン本体１６との組み合わせを変える事により、上記中間環状凹部３８の外径Ｄ1 及び小径筒部１８の先端面４１の外径Ｄ2 の差ｙ3 （＝Ｄ1 −Ｄ2 ＝２ｙ3 ´）と、この中間環状凹部２９の内径ｄ1 及び小径筒部１８の先端面４１の内径ｄ2 の差ｙ4 （＝ｄ2 −ｄ1 ＝２ｙ4 ´）と、上記最小の厚さｘ3 とのうちの少なくとも何れかの寸法を変える。又、上記差ｙ3 は、上記中間環状凹部３８の外径Ｄ1 を変化させる事により変えられる。又、上記差ｙ4 は、上記中間環状凹部３８の内径ｄ1 を変化させる事により変えられる。この構成により、上記押圧部２４の変形量を調節する。
【００５０】
本実施例のディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法は、この様に、上記中間環状凹部３８の外径Ｄ1 と、同じく内径ｄ1 と、上押圧部２４の一部でこの中間環状凹部３８を形成した部分の最小の厚さｘ3 とのうちの少なくとも何れかを異ならせた複数種類のピストンカバー１７と、ピストン本体１６とを用意し、これらピストンカバー１７とピストン本体１６との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部２４の変形量を変える。
【００５１】
上述の様に構成する本実施例の場合も、ピストンカバー１７及びピストン本体１６で、寸法の異なる組み合わせに変える事により、所定の制動力を得るべくブレーキペダルを踏み込んだ場合の上記ピストンカバー１７の押圧部２４の変形量を、容易に調整でき、圧油の液圧剛性を低くする等、所定の大きさに容易に調整できる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１〜７に示した実施例１の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００５２】
尚、上述した各実施例では、本発明のディスクブレーキ用ピストンを、対向ピストン型ディスクブレーキに組み込んで使用するものとした場合に就いて説明した。但し、本発明は、この様な構造に限定するものではない。例えば、ロータの片側のみにピストン及びこのピストンを嵌装するシリンダを設ける、キャリパ浮動式のディスクブレーキに組み込んで使用する構造に、本発明を適用する事もできる。又、上述した各実施例では、ピストンカバー１７の押圧部２４がパッド１３、１４の背面に直接接触する場合に就いて説明したが、パッド１３、１４の背面側にシム板を装着し、この背面を、ピストンカバーの押圧部によりシム板を介して押圧する事もできる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例１のディスクブレーキ用ピストンを、ディスクブレーキに組み込んだ状態で示す断面図。
【図２】一部を省略して示す、図１のＡ部拡大断面図。
【図３】図２の左方から見た図。
【図４】実施例１に組み込む弾性リングを取り出して示す図。
【図５】図４を矢印Ｂで示す方向に見た図。
【図６】同じく矢印Ｃで示す方向に見た図。
【図７】実施例１のディスクブレーキ用ピストンをパッドに突き当てた状態を示す、図２と同様の図。
【図８】弾性リングの別例を示す、図５と同様の図。
【図９】本発明の実施例２を示す、図２と同様の図。
【図１０】同実施例３を示す、図２と同様の図。
【図１１】同実施例４を示す、図２と同様の図。
【図１２】従来から知られている対向ピストン型ディスクブレーキの１例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００５４】
１、１ａ ディスクブレーキ
２ ロータ
３ インナ側ボディ
４ アウタ側ボディ
５ キャリパ
６ インナピストン
７ アウタピストン
１１ インナシリンダ
１２ アウタシリンダ
１３ インナパッド
１４ アウタパッド
１５ プレッシャプレート
１６ ピストン本体
１７ ピストンカバー
１８ 小径筒部
１９ 大径円筒部
２０ 小径円筒部
２１ 段差面
２２ 面取り
２３ 本体部
２４ 押圧部
２５ 段差面
２６ 係止溝
２７ ダストブーツ
２８ 係止段部
２９ 内径側環状凹部
３０ 外径側環状凸部
３１ 第二の係止溝
３２、３２ａ 弾性リング
３３ シール部材
３４ 凹孔
３５ 圧縮コイルばね
３６ 外径側環状凹部
３７ 内径側環状凸部
３８ 中間環状凹部
３９ 内径側環状凸部
４０ 外径側環状凸部
４１ 先端面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と共に回転するロータの両側に配置された１対のパッドのうちの少なくとも一方のパッドの背面側に設けられて、シリンダ内からの押し出しに伴いこの一方のパッドを上記ロータの側面に押し付けて制動するディスクブレーキ用ピストンに於いて、
上記シリンダ内に嵌装されたピストン本体と、上記一方のパッドの背面に連接する押圧部を有するピストンカバーとを備え、
上記ピストン本体の端面から上記ピストンカバーに加わる荷重の作用点と、上記一方のパッドの背面に荷重を伝達する、このピストンカバーの押圧部の作用点とが、上記ロータの半径方向にずれている事を特徴とするディスクブレーキ用ピストン。
【請求項２】
上記ピストン本体はロータ側に開口する開口部を有し、この開口部に上記ピストンカバーが挿入された、請求項１に記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項３】
一方のパッドと対向する、押圧部の側面に、この一方のパッドの背面との間に隙間を形成する為の非接触部を設けた請求項１又は請求項２に記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項４】
上記非接触部が、一方のパッドと対向する、押圧部の側面の内周寄り部分に設けられた、その内周縁がこの押圧部の内周面に達する内径側環状凹部であり、この内径側環状凹部の外径Ｄ1 を、ピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の外径Ｄ2 よりも大きくした、請求項３に記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項５】
上記非接触部が、一方のパッドと対向する、押圧部の側面の外周寄り部分に設けられた、その外周縁がこの押圧部の外周面に達する外径側環状凹部であり、この外径側環状凹部の内径ｄ1 を、ピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の内径ｄ2 よりも小さくした、請求項３に記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項６】
上記非接触部が、一方のパッドと対向する、押圧部の側面の径方向中間部に設けられた、その内、外両周縁がこの押圧部の内、外両周面に達しない中間環状凹部であり、この中間環状凹部の外径Ｄ1 をピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の外径Ｄ2 よりも大きくすると共に、この中間環状凹部の内径ｄ1 をこのピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の内径ｄ2 よりも小さくした、請求項３に記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項７】
ピストン本体の内周面とピストンカバーの外周面との間に弾性部材を設けた、請求項１〜６の何れかに記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項８】
弾性部材が、ばね鋼製の線材により円環状又は欠円環状に造られたものであり、ピストンカバーの外周面に形成した係止溝にこの弾性部材を係止すると共に、この弾性部材をピストン本体の内周面に弾性的に押し付けた、請求項７に記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項９】
弾性部材の自由状態で、この弾性部材を径方向に見た形状を、円周方向に関して一端から他端に向かうのに従って波形又はＵ字形に変化させた、請求項８に記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項１０】
押圧部の反ロータ側の側面と、ピストン本体の先端部で段付の外周面とにより構成される円環状の係止溝に、ピストンの端部外周面とキャリパとの間に掛け渡す為のダストブーツの内周縁部を係止した、請求項１〜９の何れかに記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項１１】
請求項４に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調節方法であって、一方のパッドと対向する、押圧部の側面に設けた外径側環状凹部の内径ｄ1 と、この押圧部の一部でこの外径側環状凹部を形成した部分の最小の厚さｘ2 とのうちの少なくとも一方を異ならせた複数種類のピストンカバーとピストン本体とを用意し、これらピストンカバーとピストン本体との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部の変形量を変える、ディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法。
【請求項１２】
請求項５に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調節方法であって、一方のパッドと対向する、押圧部の側面に設けた中間環状凹部の外径Ｄ1 と、同じく内径ｄ1 と、この押圧部の一部でこの中間環状凹部を形成した部分の最小の厚さｘ3 とのうちの少なくとも何れかを異ならせた複数種類のピストンカバーとピストン本体とを用意し、これらピストンカバーとピストン本体との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部の変形量を変える、ディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法。
【請求項１３】
請求項６に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調節方法であって、一方のパッドと対向する、押圧部の側面に設けた中間環状凹部の外径Ｄ1 と、同じく内径ｄ1 と、この押圧部の一部でこの中間環状凹部を形成した部分の最小の厚さｘ3 とのうちの少なくとも何れかを異ならせた複数種類のピストンカバーとピストン本体とを用意し、これらピストンカバーとピストン本体との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部の変形量を変える、ディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法。
【請求項１】
車輪と共に回転するロータの両側に配置された１対のパッドのうちの少なくとも一方のパッドの背面側に設けられて、シリンダ内からの押し出しに伴いこの一方のパッドを上記ロータの側面に押し付けて制動するディスクブレーキ用ピストンに於いて、
上記シリンダ内に嵌装されたピストン本体と、上記一方のパッドの背面に連接する押圧部を有するピストンカバーとを備え、
上記ピストン本体の端面から上記ピストンカバーに加わる荷重の作用点と、上記一方のパッドの背面に荷重を伝達する、このピストンカバーの押圧部の作用点とが、上記ロータの半径方向にずれている事を特徴とするディスクブレーキ用ピストン。
【請求項２】
上記ピストン本体はロータ側に開口する開口部を有し、この開口部に上記ピストンカバーが挿入された、請求項１に記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項３】
一方のパッドと対向する、押圧部の側面に、この一方のパッドの背面との間に隙間を形成する為の非接触部を設けた請求項１又は請求項２に記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項４】
上記非接触部が、一方のパッドと対向する、押圧部の側面の内周寄り部分に設けられた、その内周縁がこの押圧部の内周面に達する内径側環状凹部であり、この内径側環状凹部の外径Ｄ1 を、ピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の外径Ｄ2 よりも大きくした、請求項３に記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項５】
上記非接触部が、一方のパッドと対向する、押圧部の側面の外周寄り部分に設けられた、その外周縁がこの押圧部の外周面に達する外径側環状凹部であり、この外径側環状凹部の内径ｄ1 を、ピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の内径ｄ2 よりも小さくした、請求項３に記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項６】
上記非接触部が、一方のパッドと対向する、押圧部の側面の径方向中間部に設けられた、その内、外両周縁がこの押圧部の内、外両周面に達しない中間環状凹部であり、この中間環状凹部の外径Ｄ1 をピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の外径Ｄ2 よりも大きくすると共に、この中間環状凹部の内径ｄ1 をこのピストン本体のうちでこの押圧部に当接する部分の内径ｄ2 よりも小さくした、請求項３に記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項７】
ピストン本体の内周面とピストンカバーの外周面との間に弾性部材を設けた、請求項１〜６の何れかに記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項８】
弾性部材が、ばね鋼製の線材により円環状又は欠円環状に造られたものであり、ピストンカバーの外周面に形成した係止溝にこの弾性部材を係止すると共に、この弾性部材をピストン本体の内周面に弾性的に押し付けた、請求項７に記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項９】
弾性部材の自由状態で、この弾性部材を径方向に見た形状を、円周方向に関して一端から他端に向かうのに従って波形又はＵ字形に変化させた、請求項８に記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項１０】
押圧部の反ロータ側の側面と、ピストン本体の先端部で段付の外周面とにより構成される円環状の係止溝に、ピストンの端部外周面とキャリパとの間に掛け渡す為のダストブーツの内周縁部を係止した、請求項１〜９の何れかに記載したディスクブレーキ用ピストン。
【請求項１１】
請求項４に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調節方法であって、一方のパッドと対向する、押圧部の側面に設けた外径側環状凹部の内径ｄ1 と、この押圧部の一部でこの外径側環状凹部を形成した部分の最小の厚さｘ2 とのうちの少なくとも一方を異ならせた複数種類のピストンカバーとピストン本体とを用意し、これらピストンカバーとピストン本体との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部の変形量を変える、ディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法。
【請求項１２】
請求項５に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調節方法であって、一方のパッドと対向する、押圧部の側面に設けた中間環状凹部の外径Ｄ1 と、同じく内径ｄ1 と、この押圧部の一部でこの中間環状凹部を形成した部分の最小の厚さｘ3 とのうちの少なくとも何れかを異ならせた複数種類のピストンカバーとピストン本体とを用意し、これらピストンカバーとピストン本体との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部の変形量を変える、ディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法。
【請求項１３】
請求項６に記載したディスクブレーキ用ピストンの変形量の調節方法であって、一方のパッドと対向する、押圧部の側面に設けた中間環状凹部の外径Ｄ1 と、同じく内径ｄ1 と、この押圧部の一部でこの中間環状凹部を形成した部分の最小の厚さｘ3 とのうちの少なくとも何れかを異ならせた複数種類のピストンカバーとピストン本体とを用意し、これらピストンカバーとピストン本体との組み合わせを変える事により制動時の上記押圧部の変形量を変える、ディスクブレーキ用ピストンの変形量の調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２９４４２（Ｐ２００６−２９４４２Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０８８５８（Ｐ２００４−２０８８５８）
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（００００００５１６）曙ブレーキ工業株式会社 (621)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（００００００５１６）曙ブレーキ工業株式会社 (621)
【Ｆターム（参考）】
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