JP2007187230A - ホイールシリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】ホイールシリンダの作動液の漏れを抑制するシールの交換が必要か否かの判断を容易にする。
【解決手段】ホイールシリンダ１０Ａにおいて、シリンダ１４は、シリンダ室を有する。ピストン２０は、シリンダ室に摺動可能に嵌挿される。カップ２４は、ピストン２０を押圧する作動液のホイールシリンダ１０Ａ外部への漏れを抑制する。補助シール３０は、カップ２４に塗布されたグリスのホイールシリンダ１０Ａ外部への漏れを抑制する。補助シール３０における、作動液の漏れを抑制可能な作動液圧を示す作動液耐圧は、カップ２４の作動液耐圧よりも低くされている。補助シール３０は、シリンダ室内面１４ａとピストン外面２０ａとの間に形成された間隔を遮蔽することによってカップ２４に塗布されたグリスのホイールシリンダ１０Ａ外部への漏れを抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホイールシリンダに関し、特にシリンダおよびピストンを備えるホイールシリンダに関する。

車輪に制動力を与えるため、車両には一般的にホイールシリンダが設けられている。ホイールシリンダはシリンダおよびピストンを備えており、作動液圧であるホイールシリンダ圧が増圧することによってピストンが推進され、車輪に制動力が与えられる。ホイールシリンダ圧は高圧であるため、ピストンが嵌挿されるシリンダ室の内面とピストンの外面との間の間隔からホイールシリンダ外部への作動液の漏れを考慮する必要がある。このため、たとえば特許文献１では、ハウジングにシール溝が設けられ、このシール溝内に環状シールが配置されたホイールシリンダが提案されている。また、たとえば特許文献２では、ピストンにシール溝が形成され、このシール溝にカップが装着されたホイールシリンダが提案されている。
特開２００４−４４７９１号公報 特開２００１−２４１４７４号公報

作動液の漏れを抑制するシールには、通常潤滑や防錆のためグリスが塗布されている。作動液の漏れが抑制されていても、経時劣化などによってこのグリスがシリンダ室の内面とピストンの外面との間の間隔から流出する場合がある。作動液が漏れている場合はシールを交換する必要があるが、液体が漏れている場合にグリスが漏れたのか作動液が漏れたのかの区別は困難であり、シールの交換が必要か否かの判断が難しいものとなっていた。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ホイールシリンダの作動液の漏れを抑制するシールの交換が必要か否かの判断を容易にすることにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のホイールシリンダは、シリンダ室を有するシリンダと、前記シリンダ室に摺動可能に嵌挿されるピストンと、前記ピストンを押圧する作動液のホイールシリンダ外部への漏れを抑制する第１シールと、前記第１シールに塗布されたグリスのホイールシリンダ外部への漏れを抑制する第２シールと、を備える。この態様によれば、グリスのホイールシリンダ外部への漏れが抑制されるので、ホイールシリンダ外部へ液体が漏れている場合は作動液が漏れている可能性が高いと判断することができる。したがって作動液の漏れを抑制するシール交換の必要があるか否かの判断を容易にすることができる。

前記第２シールにおける、作動液の漏れを抑制可能な作動液圧を示す作動液耐圧は、前記第１シールの作動液耐圧よりも低くされていてもよい。この態様によれば、第２シールによって作動液が遮蔽されてしまうことが抑制される。したがって液体がホイールシリンダ外部に漏れていた場合に作動液が漏れていると判断することができ、第１シールの交換の必要があるか否かの判断を容易にすることができる。

前記第２シールは、前記シリンダ室の内面と前記ピストンの外面との間に形成された間隔を遮蔽することによって前記第１シールに塗布されたグリスのホイールシリンダ外部への漏れを抑制してもよい。この態様によれば、第２シールを前記シリンダの内部に配置することができるため、第２シールによってホイールシリンダが大きくなることを抑制することができる。

前記第２シールは、前記シリンダ室の内面と前記ピストンの外面との間の間隔から漏れたグリスのホイールシリンダ外部への漏れを抑制してもよい。この態様によれば、第２シールをシリンダの外部に配置することができるため、第２シールを容易に交換することができる。

本発明のホイールシリンダによれば、ホイールシリンダの作動液の漏れを抑制するシールの交換が必要か否かの判断を容易にすることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るホイールシリンダ１０Ａの、車輪の軸と垂直な面による断面図である。

ホイールシリンダ１０Ａは、シリンダ１４、ピストン２０、スプリング２８、カップ２４、補助シール３０、ブーツ２６、ピンインサート２２、スリーブ１６などを備える。シリンダ１４には水平方向に円柱状にくり抜かれた貫通孔であるシリンダ室が形成され、シリンダ室はシリンダ室内面１４ａによって画定される。ピストン２０は２つ設けられ、その各々は、シリンダ室内面１４ａよりも微小に小さいピストン外面２０ａを有し、シリンダ室の全長の半分より小さい高さを有する同一の円柱形状に形成される。ピストン２０は、アルミニウム材料など、軽量な金属によって形成される。

２つのピストン２０の各々の一側面には有底の挿入孔が設けられており、ピストン２０の各々はこの挿入孔がシリンダ室開口部側に配置するよう、シリンダ１４のシリンダ室に嵌挿される。ピンインサート２２は軸部とヘッド部により構成され、ヘッド部には軸部と逆方向に開口したコ字状の突出部が設けられている。コ字状の突出部が相互に反対向きに開口するように、２つのピンインサート２２の各々の軸部がピストン２０の挿入孔に圧入され、ピンインサート２２がピストン２０に取り付けられる。相互に反対向きに開口するこれらの突出部の各々にブレーキシューが接合する。ピンインサート２２は、ブレーキシューに接合するため、強度のある鉄系の材料によって形成される。

２つのピストン２０は、各々の間にスプリング２８が配置された状態でシリンダ１４のシリンダ室に嵌挿される。スプリング２８は、２つのピストン２０を相互に離間する方向に付勢する。スプリング２８が配置された２つのピストン２０の間には液圧室１２が形成される。

シリンダ１４には、シリンダ室からシリンダ室の軸方向と垂直方向に伸びてシリンダ１４外面へと貫通する開口部１８が形成されている。開口部１８にはスリーブ１６が挿入され開口部１８に嵌合されている。スリーブ１６には開口部１８と同軸に貫通する貫通孔１６ａが設けられている。

ブレーキペダル（図示せず）が操作されると、その操作によって加圧されたマスタシリンダ（図示せず）から、または電子制御ブレーキシステムによりその操作量に応じてアキュムレータ（図示せず）から、ホイールシリンダ１０Ａに向けて作動液が供給される。ホイールシリンダ１０Ａに向けて供給された作動液は開口部１８、スリーブ１６の貫通孔１６ａを通じて液圧室１２に供給される。これによって液圧室１２の液圧、すなわちホイールシリンダ圧が増圧され、一対のピストン２０が相互に離間する方向に押圧される。

ホイールシリンダ圧が増圧され一対のピストン２０が相互に離間する方向に摺動すると、ピンインサート２２に接合されたブレーキシューが回動され、ブレーキシューに設けられた摩擦部材としてのライニング（図示せず）が車輪とともに回転するドラム（図示せず）に押接される。このように押接されたライニングとドラムとの間の摩擦力によって車輪に制動力が与えられる。

ブレーキペダルが戻されると液圧室１２のホイールシリンダ圧が減圧され、リターンスプリング（図示せず）によってブレーキシューの回動が戻される。これによってライニングのドラムに対する押接力が弱められ、または解除される。このとき液圧室１２に供給されていた作動液はスリーブ１６の貫通孔１６ａ、開口部１８、および各ブレーキ配管を経由してマスタリザーバに流出する。

２つのピストン２０の各々のピストン外面２０ａには、断面が四角形のシール溝２０ｂが１つずつ設けられている。各々のシール溝２０ｂには円環状のカップ２４が１つずつ嵌め込まれている。カップ２４はゴムなどの弾性体によって形成されている。カップ２４の径方向外側に形成されたシールリップ２４ａは、シール溝２０ｂに嵌め込まれた状態で、シリンダ室内面１４ａの内径よりもわずかに大きい外径を有する。ピストン２０がシリンダ１４のシリンダ室に嵌挿されると、このシールリップ２４ａがシリンダ室内面１４ａによって径方向内向きに圧縮される。こうしてカップ２４はピストン２０のピストン外面２０ａとシリンダ１４のシリンダ室内面１４ａとの間の隙間を遮蔽する。

シール溝２０ｂは、ピストン２０がシリンダ室に挿通された際に、シリンダ室開口部から遠く液圧室１２に近い位置となるように形成される。このような位置にシール溝２０ｂが形成されることによって、ピストン２０が押圧され推進されても、シール溝２０ｂに嵌め込まれたカップ２４がシリンダ室外部まで押し出され液圧室１２内部の作動液が外部に漏れることが抑制される。

液圧室１２内部のホイールシリンダ圧は高圧となるため、シリンダ室内面１４ａとピストン外面２０ａとの間の間隔からのシリンダ１４外部への作動液の漏れを考慮する必要がある。本実施形態では、シリンダ室内面１４ａとピストン外面２０ａとの間の間隔がカップ２４によって遮蔽され、作動液のシリンダ１４外部への漏れが抑制される。したがって、カップ２４はピストン２０を押圧する作動液の外部への漏れを抑制するシールとして機能する。このため作動液の漏れを抑制可能な作動液圧を示す作動液耐圧は高い値となるようカップ２４の材質や形状が決定されている。

ブーツ２６は、軸方向に開口部を有するＵ字状に形成された断面の回転体として形成される。シリンダ１４の外面には、このブーツ２６を取り付けるためのブーツ溝１４ｂが設けられている。２つのブーツ２６が、Ｕ字状の径方向外側の端部がブーツ溝１４ｂに係合されることによって、シリンダ１４およびピストン２０の２箇所のシリンダ室開口部側に、シリンダ室内面１４ａとピストン外面２０ａとの間の間隔を覆うようにそれぞれ取り付けられる。ブーツ２６は、外部からシリンダ室内面１４ａとピストン外面２０ａとの間の間隔への異物の侵入を抑制する。点検者はこのブーツ２６を取り外し、シリンダ室内面１４ａとピストン外面２０ａとの間から作動液が漏れているかを点検する。その結果作動液が漏れている場合は、カップ２４の交換が必要と判断する。

一方、カップ２４には、潤滑や防錆のためのグリスが塗布されている。作動液の漏れが抑制されても、経時劣化などによってこのグリスがシリンダとピストンの間から流出する場合がある。作動液が漏れている場合はカップ２４を交換する必要性が高いが、漏れ出たグリスは作動液と似ているため、ホイールシリンダ１０Ａ外部に液体が漏れている場合に、グリスが漏れたのか作動液が漏れたのかの区別は困難である。

そこで、本実施形態のホイールシリンダ１０Ａにおけるシリンダ１４の２箇所のシリンダ室開口部周辺には、シール溝１４ｃが設けられ、このシール溝１４ｃに補助シール３０が取り付けられる。補助シール３０は、ゴムなどの弾性体によって円環状で断面が径方向内向きに開口部を有するＵ字状に形成される。補助シール３０は、シール溝１４ｃに取り付けられた状態でピストン２０の外径よりもわずかに小さい内径を有する。したがって、シリンダ室にピストン２０が嵌挿された際に、補助シール３０がピストン外面２０ａによって径方向外向きに圧縮される。

こうして補助シール３０は、シリンダ室内面１４ａとピストン外面２０ａとの間に形成された間隔を遮蔽することによってカップ２４に塗布されたグリスの外部への漏れを抑制する。これによって、ホイールシリンダ１０Ａ外部へ液体が漏れている場合は作動液が漏れている可能性が高いと判断することができ、カップ２４の必要があるか否かの判断を容易にすることができる。

また、本実施形態に係る補助シール３０は、上述のようにシリンダ１４内部に配置される。このため補助シール３０によってホイールシリンダ１０Ａが大きくなることが抑制される。シール溝１４ｃは２箇所のシリンダ室開口部周辺にそれぞれ設けられる。このような位置にシール溝１４ｃが設けられることによって、ピストン２０が押圧され推進された場合にカップ２４とシール溝１４ｃに取り付けられる補助シール３０との干渉が抑制される。

また、補助シール３０における作動液耐圧は、カップ２４の作動液耐圧よりも低くされている。したがってカップ２４が劣化することなどによってカップ２４から作動液が漏れている場合は、補助シール３０からも作動液が流出する。このため、ホイールシリンダ１０Ａ外部に液体が漏れていた場合には作動液が漏れていると判断することができ、カップ２４を交換する必要があるか否かを容易に判断することができる。

カップ２４の作動液耐圧は、シリンダ室内面１４ａに対するカップ２４の圧縮反力などによって決定する。また補助シール３０の作動液耐圧は、ピストン外面２０ａに対する補助シール３０の圧縮反力などによって決定する。このため、補助シール３０のピストン外面２０ａに対する圧縮反力は、カップ２４のシリンダ室内面１４ａに対する圧縮反力よりも小さくなるよう、カップ２４および補助シール３０がそれぞれ形成される。

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係るホイールシリンダ１０Ｂの、車輪の軸と垂直な面による断面図である。以下第１の実施形態に係るホイールシリンダ１０Ａと異なる点を説明し、第１の実施形態に係るホイールシリンダ１０Ａと同様の箇所は説明を省略する。

本実施形態に係る２つのピストン２０の各々は、シリンダ１４のシリンダ室に嵌挿されたときに、シリンダ室の開口部から軸方向に少し突出する長さに形成される。

ホイールシリンダ１０Ｂは、シールユニット３２を有する。シールユニット３２は、プレート３６および補助シール３４によって構成される。プレート３６は、軸方向と垂直な面によって形成されたドーナツ状のプレートの外周に、軸方向と平行な面によって形成されたリング状の部材の一端が結合した形状に形成される。

補助シール３４は、ゴムなどの弾性体によって開口部が径方向内向きに向いた、くの字状の断面を有する円環状に形成される。プレート３６の円形の開口部の内周に補助シール３４の外周が取り付けられることによってシールユニット３２が構成される。

シールユニット３２は、プレート３６のリング状の部分がブーツ２６とシリンダ１４との間に挟持されることによって、シリンダ室の開口部付近においてシリンダ１４に固定される。補助シール３４はシールユニット３２に取り付けられた状態で、ピストン２０の外径よりもわずかに小さい内径を有する。このため、補助シール３４にピストン２０が挿通されることによって、補助シール３４は径方向外向きに圧縮される。

このように、シールユニット３２は、シリンダ室内面１４ａとピストン外面２０ａとの間の間隔から漏れたグリスのホイールシリンダ外部への漏れを抑制する。これによって、ホイールシリンダ１０Ｂ外部へ液体が漏れている場合は作動液が漏れている可能性が高いと判断することができ、カップ２４の必要があるか否かを容易に判断することができる。また、上述のように、シールユニット３２はシリンダ室内面１４ａとピストン外面２０ａとの間の間隔の外部に配置される。したがって、シールユニット３２を容易に交換することが可能となる。

本実施形態においても、補助シール３４における作動液耐圧は、カップ２４の作動液耐圧よりも低くされている。したがってカップ２４が劣化することなどによってカップ２４から作動液が漏れている場合は、補助シール３４からも作動液が流出するため、点検者は、カップ２４を交換する必要があるか否かを容易に判断することができる。補助シール３４のピストン外面２０ａに対する圧縮反力が、カップ２４のシリンダ室内面１４ａに対する圧縮反力よりも小さくなるよう、カップ２４および補助シール３４がそれぞれ形成される。

本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。

第１の実施形態における補助シール３０、または第２の実施形態における補助シール３４には、オーリングが用いられても良い。オーリングを用いることによって、独自の形状の補助シール３０や補助シール３４を製造することなく、グリスの漏れを抑制する部材を低コストで使用することが可能となる。

第１の実施形態に係るホイールシリンダの、車輪の軸と垂直な面による断面図である。 第２の実施形態に係るホイールシリンダの、車輪の軸と垂直な面による断面図である。

符号の説明

１０Ａおよび１０Ｂ ホイールシリンダ、 １２ 液圧室、 １４ シリンダ、 １４ａ シリンダ室内面、 ２０ ピストン、 ２０ａ ピストン外面、 ２４ カップ、 ２６ ブーツ、 ３０ 補助シール、 ３２ シールユニット、 ３４ 補助シール、 ３６ プレート。

Claims (4)

1. シリンダ室を有するシリンダと、
   前記シリンダ室に摺動可能に嵌挿されるピストンと、
   前記ピストンを押圧する作動液のホイールシリンダ外部への漏れを抑制する第１シールと、
   前記第１シールに塗布されたグリスのホイールシリンダ外部への漏れを抑制する第２シールと、
   を備えることを特徴とするホイールシリンダ。
2. 前記第２シールにおける、作動液の漏れを抑制可能な作動液圧を示す作動液耐圧は、前記第１シールの作動液耐圧よりも低くされていることを特徴とする請求項１に記載のホイールシリンダ。
3. 前記第２シールは、前記シリンダ室の内面と前記ピストンの外面との間に形成された間隔を遮蔽することによって前記第１シールに塗布されたグリスのホイールシリンダ外部への漏れを抑制することを特徴とする請求項１または２に記載のホイールシリンダ。
4. 前記第２シールは、前記シリンダ室の内面と前記ピストンの外面との間の間隔から漏れたグリスのホイールシリンダ外部への漏れを抑制することを特徴とする請求項１または２に記載のホイールシリンダ。

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