【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、殊に自動車用のディスク型ブレーキ装置のピ
ストンに関するものである。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a piston for a disc brake device, particularly for an automobile.
一般にディスク型のブレーキ装置では第１図にて部分図
を示すように回転体である車輪と連動したディスクＤ
を、ピストンＱの作動のもとにパッドP1、P2でもって挟
着する如く圧接せしめ、ディスクＤとの摩擦力によって
車輪回転に対する制動力を付与するようになっている。
このようにディスクＤに対しパッドP1、P2を圧接摺動さ
せた場合の摩擦力によって制動作用をさせるため、制動
時に多量の熱が発生し、この熱は、ブレーキ装置全体に
伝熱し、特にパッドP1、P2からの熱がパッド裏金M1、M2
よりピストンシールＳ、ダストシールＧやピストンＱを
駆動せしめるシリンダＣ内のブレーキオイルＬを加熱す
る結果となる。かかるブレーキ装置の作動時における温
度上昇を測定した一例によれば、パッドP1、P2で約400
℃、シリンダＣ内のブレーキオイルＬが120℃もの高温
度になり、特にゴム製のダストシールＧやピストンシー
ルＳの劣化が激しくシール不良に伴うオイル漏れの発生
をもたらしたり、あるいはオイルの劣化によりベーパロ
ックを引き起こすなどブレーキ性能の低下により重大な
結果を引き起こす恐れがあった。Generally, in a disc type brake device, as shown in a partial view of FIG.
Are pressed against each other by the operation of the piston Q so as to be sandwiched by the pads P1 and P2 , and a braking force for wheel rotation is applied by a frictional force with the disc D.
As described above, since the braking action is performed by the frictional force when the pads P1 and P2 are slid on the disc D in pressure contact, a large amount of heat is generated during braking, and this heat is transferred to the entire braking device, Especially, the heat from the pads P1 and P2 is generated by the pad backing M1 and M2.
As a result, the brake oil L in the cylinder C that drives the piston seal S, the dust seal G, and the piston Q is heated. According to an example of measuring the temperature rise during the operation of the brake device, the pads P1 and P2 have about 400
℃, the brake oil L in the cylinder C becomes as high as 120 ℃, especially the rubber dust seal G and piston seal S are severely deteriorated, causing oil leakage due to poor seal, or the vapor lock due to oil deterioration. There is a possibility that serious deterioration may occur due to the deterioration of the braking performance.
このような不都合を回避すべく第５図にて示すようなも
のがあった。すなわち同図（イ）のようにパッドＰと裏
金Ｍとの間に断熱材Ｒを介在させたもの、同図（ロ）
（ハ）のように裏金ＭとピストンＱ端部との間に断熱材
Ｒを介在させたものがあった。In order to avoid such an inconvenience, there is one as shown in FIG. That is, a heat insulating material R is interposed between the pad P and the back metal M as shown in FIG.
In some cases, a heat insulating material R is interposed between the back metal M and the end of the piston Q as shown in (c).
かかる如き従来のブレーキ装置では主に次のような問題
点があった。The conventional braking device as described above has the following problems.
限られた軸方向スペースでは摩擦材の高さ方向が削
減される為パッド寿命が低下する。In a limited space in the axial direction, the height direction of the friction material is reduced, which shortens the pad life.
部品点数の増加及びコスト高をまねく。 Increases the number of parts and increases costs.
断熱材の取付けが悪い場合最悪ベーパロックを引き
おこす可能性がある。If the heat insulating material is not attached properly, it may cause a vapor lock at worst.
一方、フェノール樹脂などプラスチック製のピスト
ンでは熱伝導度が小さくベーパロックを引起し難いもの
の、ピストンＱとシリンダＣ側に設けられたピストンシ
ールＳとダストシールＧが各々配設された溝のコーナ部
により摩耗を生じ気密性が次第に損なわれる恐れが大き
かった。On the other hand, although a piston made of plastic such as phenol resin has a low thermal conductivity and is hard to cause vapor lock, it is worn by the corner portions of the grooves in which the piston seal S and the dust seal G provided on the piston Q and cylinder C sides are provided. The airtightness was gradually deteriorated.
上記事情に鑑みて、本発明は、ピストン本体を軽量で断
熱性に優れたプラスチックで構成し、かつピストン本体
外周のピストンシールが摺接する部位のみを耐摩耗性に
優れた金属、超硬、サーメット、セラミック材で構成し
たことを特徴とする。In view of the above circumstances, the present invention comprises a piston main body made of a plastic that is lightweight and has excellent heat insulating properties, and only a portion of the outer circumference of the piston main body where the piston seal makes sliding contact is excellent in wear resistance metal, carbide, cermet. It is characterized by being composed of a ceramic material.
以下、図によって本発明実施例を具体的に詳述する。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
第２図（イ）（ロ）は本発明に係るピストン本体１の中
央縦断面図を示す。このピストン本体１は熱伝導度が小
さく、耐熱性を有するフェノール樹脂などの如きプラス
チックスでもって作られており、空洞２や油圧受面３が
形成されるとともに外周部分でピストンシールＳの摺接
面4aをもったセラミック材よりなる環状摺接体４がプラ
スチック体にモールドしてある。2 (a) and (b) show a central longitudinal sectional view of the piston body 1 according to the present invention. This piston body 1 is made of a plastic material such as phenol resin having a low heat conductivity and heat resistance, and has a cavity 2 and a hydraulic pressure receiving surface 3 formed therein and a sliding contact of the piston seal S at the outer peripheral portion. An annular sliding contact body 4 made of a ceramic material having a surface 4a is molded in a plastic body.
この場合、環状リング４にはピストン本体１より移動や
離脱するの防止するため先細状とするためのテーパ面4b
やフランジ部4cを備えた形状にしてある。In this case, the annular ring 4 has a tapered surface 4b for forming a tapered shape so as to prevent the annular ring 4 from moving or separating from the piston body 1.
It has a shape including a flange portion 4c.
また、同図（ロ）の実施例のように環状摺接体４には同
心状に溝4dを形成し、ピストン本体１に対する結合性を
増大してもよい。Further, as in the embodiment shown in FIG. 2B, the annular sliding contact body 4 may be formed with concentric grooves 4d to increase the bondability to the piston body 1.
ところで、このようなプラスチック製のピストン本体１
にモールド一体化する環状摺接体４としてはアルミナ
系、窒化珪素質系、炭化珪素系、フォルステライト系、
ムライト系などのセラミック材で構成するか、鋼、アル
ミニウムなどの金属製であってもよく、また、超硬、サ
ーメットなど、少なくともピストン本体１を構成するプ
ラスチック材よりも硬度が大きな材質であればよい。な
お、このプラスチック材の熱膨張係数（フェノール系繊
維強化樹脂で15〜30×10-6/℃）はセラミック材（ムラ
イトで4.3×10-6/℃，アルミナで7.1×10-6/℃）はもち
ろん、金属材（鋼材で10〜20×10-6/℃，アルミニウム
で20×10-6/℃）よりもかなり大きいことから、ブレー
キ作動に伴ってピストン本体１の温度が上昇したような
場合でも、熱膨張差にもとづく環状摺接体４との間に間
隙が生ずる恐れはなく、むしろ該環状摺接体４に対し押
圧力が作用するが、環状摺接体４がセラミック材で作ら
れている場合であっても破損に及ぶ恐れはない。また環
状摺接体４の外表面である摺接面4aの表面粗度は0.2Ra
程度に仕上げてあればピストンシールＳを早期に摩耗さ
せる恐れや気密性を損なうことがない。By the way, such a piston body 1 made of plastic
As the annular sliding contact body 4 that is integrally molded with the alumina-based, silicon nitride-based, silicon carbide-based, forsterite-based,
It may be made of a ceramic material such as mullite, or may be made of a metal such as steel or aluminum. If it is a material having a hardness greater than at least the plastic material forming the piston body 1, such as cemented carbide or cermet. Good. The thermal expansion coefficient of this plastic material (15 to 30 × 10-6 / ° C for phenolic fiber reinforced resin) is ceramic material (4.3 × 10-6 / ° C for mullite, 7.1 × 10-6 / ° C for alumina). of course, a metal material (10~20 × 10-6 / ℃ from steel, aluminum 20 × 10-6 / ℃ in) from considerably greater than, such as the temperature of the piston body 1 is increased with brake actuation In this case, there is no possibility that a gap will be created between the annular sliding contact body 4 and the annular sliding contact body 4 due to the difference in thermal expansion. Rather, the pressing force acts on the annular sliding contact body 4, but the annular sliding contact body 4 is made of a ceramic material. Even if it is, there is no danger of damage. The surface roughness of the sliding contact surface 4a, which is the outer surface of the annular sliding contact body 4, is 0.2 Ra.
If finished to a certain degree, there is no risk of premature wear of the piston seal S or loss of airtightness.
ところで、本発明実施例によるピストンをダイナモメー
タによりテストした結果摺動面での傷つきはまったく確
認されなかった。また第２図（イ）で示した本発明実施
例に係るピストン本体１にアルミナセラミック製の環状
摺接体４をモールドしたピストンの伝熱特性を調べたと
ころ第４図に示したグラフのようにピストン表面の上昇
温度の低い、すなわち断熱性が最も大きいプラスチック
製ピストンの上昇温度特性にほぼ近似した特性を示し
た。By the way, as a result of testing the piston according to the embodiment of the present invention with a dynamometer, no scratch was confirmed on the sliding surface. Further, when the heat transfer characteristics of the piston in which the alumina ceramic annular sliding contact body 4 is molded on the piston body 1 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 2 (a) is examined, the graph shown in FIG. 4 is obtained. In addition, the temperature rise of the piston surface is low, that is, the characteristics that are approximately similar to the temperature rise characteristics of the plastic piston with the highest heat insulation are shown.
なお、第４図に示したピストン表面の上昇温度（伝熱特
性）を測定する手段としては、第３図の如く、電熱ヒー
タＨを下部に配設した熱板Ｎ（ブレーキディスクに相
当）に対し、パッドＰと裏金Ｍ上にピストン本体Ｑを載
置し該ピストン本体Ｑ上面の中央点Ａにおける上昇温度
を熱板Ｎ上に載置してからの経過時間との関係を調べる
方法をとった。As a means for measuring the rising temperature (heat transfer characteristic) of the piston surface shown in FIG. 4, as shown in FIG. 3, a hot plate N (corresponding to a brake disc) provided with an electric heater H at the bottom is used. On the other hand, a method is used in which the piston main body Q is placed on the pad P and the back metal M, and the relationship between the temperature rise at the center point A of the upper surface of the piston main body Q and the elapsed time from the placement on the hot plate N is examined. It was
叙上のように本発明ブレーキ装置用ピストンによればピ
ストン本体を断熱特性の優れたプラスチック材で構成
し、ピストンシールが摺接する部位のみをセラミック
材、サーメットなどピストン本体を成す合成樹脂より硬
度の大きい材質で構成したことから、ブレーキ作動時に
おける摩擦熱がピストンを介してブレーキオイルに伝熱
し難いため、ベーパロックの発生を大幅に低減でき、し
かもピストンの断熱性がよいため別途の断熱材を配設す
る必要がなく、その分だけ摩擦材の厚みを大きくするこ
とができブレーキ装置の長寿命化を図ることができる。
また、ピストンシールの摺接する部位のみを耐摩耗製の
大きなセラミック材などで構成したことから長時間の使
用や過酷な使用によっても気密性は劣化せずかつ軽量な
ピストンであることから安定したブレーキ性能を長期に
わたって維持することができる。As described above, according to the piston for a brake device of the present invention, the piston body is made of a plastic material having excellent heat insulation properties, and only the portion where the piston seal is in sliding contact is made of a ceramic material, which is harder than the synthetic resin forming the piston body such as cermet. Since it is made of a large material, friction heat during brake operation is difficult to transfer to the brake oil via the piston, so the occurrence of vapor lock can be greatly reduced, and a separate heat insulating material is provided because the piston has good heat insulation. Since it is not necessary to provide the friction member, the thickness of the friction material can be increased correspondingly, and the life of the brake device can be extended.
In addition, since only the sliding part of the piston seal is made of large wear-resistant ceramic material, airtightness does not deteriorate even after long-term use or harsh use, and since it is a lightweight piston, a stable brake Performance can be maintained for a long time.
第１図は従来のブレーキ装置の断面図であり、第２図
（イ）（ロ）はともに本発明実施例によるブレーキ装置
用ピストンの断面図である。 第３図はブレーキ装置用ピストンの上昇温度特性を測定
する装置の概略側面図、第４図は従来及び本発明による
ブレーキ装置用ピストンの上昇温度と経過時間との関係
を示したグラフ図である。 第５図は、従来のブレーキ装置の要部のみを示す断面図
である。 1:ピストン本体、2:空洞 3:油圧受面、4:環状摺接体 4a:摺接面FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional brake device, and FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views of a brake device piston according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic side view of an apparatus for measuring the rising temperature characteristic of the brake device piston, and FIG. 4 is a graph showing the relationship between the rising temperature and the elapsed time of the brake device piston according to the related art and the present invention. . FIG. 5 is a cross-sectional view showing only a main part of a conventional brake device. 1: Piston body, 2: Cavity 3: Hydraulic pressure receiving surface, 4: Annular sliding contact body 4a: Sliding contact surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−18857（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−108834（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭59−9773（ＪＰ，Ｂ２) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-57-18857 (JP, A) Sekikai-Sho 60-108834 (JP, U) JP-B-59-9773 (JP, B2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60170352AJPH0781604B2 (en) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | Piston for brake device |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60170352AJPH0781604B2 (en) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | Piston for brake device |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6231731A JPS6231731A (en) | 1987-02-10 |
| JPH0781604B2true JPH0781604B2 (en) | 1995-09-06 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60170352AExpired - LifetimeJPH0781604B2 (en) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | Piston for brake device |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781604B2 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015031336A (en)* | 2013-08-02 | 2015-02-16 | 住友ベークライト株式会社 | Resin-made piston |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5718857A (en)* | 1980-07-07 | 1982-01-30 | Akebono Brake Ind Co Ltd | Piston for disc brake |
| JPH0642244B2 (en)* | 1982-07-09 | 1994-06-01 | オムロン株式会社 | Margin transaction processing device |
| JPS60108834U (en)* | 1983-12-27 | 1985-07-24 | 日信工業株式会社 | Disc brake piston |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6231731A (en) | 1987-02-10 |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4092007B2 (en) | Rotating shaft brake disc for disc brake equipment of rail vehicle | |
| AU714298B2 (en) | Multi-layer brake element with enhanced thermal insulation | |
| JP3911522B2 (en) | Friction disk and manufacturing method thereof | |
| US5103942A (en) | Brake for vehicle wheels | |
| JPS6319737B2 (en) | ||
| GB2089914A (en) | Disc brake; piston | |
| JPH0781604B2 (en) | Piston for brake device | |
| GB2129511A (en) | Shims for disc brake pads | |
| GB2127918A (en) | Disc brakes | |
| JPH0989016A (en) | Disc brake pad | |
| JPH04219534A (en) | Disk brake | |
| JPH0351527A (en) | Piston for disc brake | |
| JP2004505222A (en) | Disc brake | |
| JP2005024030A (en) | Friction pads for vehicle disc brakes | |
| JPS591826A (en) | Brake-pad device | |
| JPS61201943A (en) | Frictional material assembly | |
| EP0616666B1 (en) | Brake pad | |
| JPS6322350Y2 (en) | ||
| JPH0130015B2 (en) | ||
| JPH0121228Y2 (en) | ||
| JP2665624B2 (en) | Friction pads for vehicle disc brakes | |
| JPH07180734A (en) | Disc brake | |
| JPH04110237U (en) | Floating caliper type disc brake | |
| JPH0538253Y2 (en) | ||
| JP2004116747A (en) | Friction pads for vehicle disc brakes |