JP2018003996A - ドラムブレーキ用液圧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作動液を封止する環状シール部材であって、高い圧力でピストンやシリンダに摺接させられることを抑制する環状シール部材が用いられたドラムブレーキ用液圧装置を提供する。
【解決手段】環状シール部材５２は、油室５４側の端面に形成される第１環状凹面５２ｃと、第１環状凹面５２ｃとは反対側の端面に形成される第２環状凹面５２ｄとを有し、第２環状凹面５２ｄは、油室５４に供給される作動油の最大圧力が作用させられることによって環状シール部材５２が弾性変形させられる場合に、環状溝５０ａの側壁に密着しない形状を有したままである。これにより、環状シール部材５２の外周面へ高い圧力が伝わることを防ぐことができるので、異物の圧接による傷の発生が抑制され、かつ、環状シール部材５２が破損することが抑制される。
【選択図】図５

Description

本発明は、ドラムブレーキ用液圧装置に関し、特にドラムブレーキ用液圧装置に備えられた環状シール部材の液漏れ防止の技術に関するものである。

（ａ）シリンダボアを有するシリンダ本体と、（ｂ）シリンダボアの開口内に摺動可能に嵌め入れられてシリンダ本体内に油室を形成するピストンと、（ｃ）外周面が前記シリンダボアに摺接する状態で、ピストンに形成された環状溝に装着されることにより油室内の作動液を封止する弾性変形可能な環状シール部材とを、備えるドラムブレーキ用液圧装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載のドラムブレーキ用液圧装置がそれである。

特開平１０−０２４８３０号公報

上記特許文献１のドラムブレーキ用液圧装置では、環状溝に装着された環状シール部材は、シリンダ本体内に組み付けられることによって、外周面はシリンダボアの内周に摺接され、内周面は環状溝に摺接させられる。さらに、油室とは反対側の環状シール部材の端面は、油室に供給される作動液の圧力によって、環状溝の側壁に隙間なく密接させられている。これにより、ドラムブレーキ用液圧装置は、環状シール部材によって油室内の作動液が封止されるので、作動液の液漏れを防いでいる。

しかしながら、上記特許文献１のドラムブレーキ用液圧装置では、環状シール部材が作動液の圧力によって弾性変形させられて、環状シール部材の端面とピストンとが隙間なく密接させられるので、環状シール部材の弾性変形を許容する逃げが無くなってしまう。そのため、たとえばピストンおよびシリンダボアと摺接する環状シール部材の摺接面に高い圧力が伝わると、環状シール部材がピストンやシリンダボアに高い圧力で密着させられるので、異物の収容空間が無くなって環状シール部材とピストンおよびシリンダボアとが摺接する摺接面に異物の圧接による傷が生じたり、環状シール部材が破損することによって作動液が封止できなくなる可能性がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、作動液を封止する環状シール部材であって、高い圧力でピストンやシリンダボアに密着させられることを抑制する環状シール部材が用いられたドラムブレーキ用液圧装置を提供することにある。

本発明の要旨とするところは、（ａ）シリンダボアを有するシリンダ本体と、前記シリンダボアの開口内に摺動可能に嵌め入れられて前記シリンダ本体内に油室を形成するピストンと、外周面が前記シリンダボアに摺接する状態で、前記ピストンに形成された環状溝に装着されることにより前記油室内の作動液を封止する弾性変形可能な環状シール部材とを、備えたドラムブレーキ用液圧装置であって、（ｂ）前記環状シール部材は、外周面に周方向に連なるように形成された複数本の環状リップと、前記油室側の端面に形成される第１環状凹面と、前記第１環状凹面とは反対側の端面に形成される第２環状凹面とを有し、（ｃ）前記第２環状凹面は、前記油室に供給される作動液の最大圧力が作用させられることによって前記環状シール部材が弾性変形させられる場合に、前記環状溝の側壁に密着しない形状を有することにある。

このようにすれば、前記ドラムブレーキ用液圧装置に備えられている前記環状シール部材は、外周面が前記シリンダボアに摺接する状態で、前記ピストンに形成された前記環状溝に装着されており、その外周面には周方向に連なるように複数本の環状リップが形成されており、前記油室側の端面に形成される第１環状凹面と、前記第１環状凹面とは反対側の端面に形成される第２環状凹面とを有している。そして、前記第２環状凹面は、前記油室に供給される作動液の最大圧力が作用させられることによって前記環状シール部材が弾性変形させられる場合に、前記環状溝の側壁に密着しない形状を有したままである。つまり、作動液の最大圧力によって前記環状シール部材が弾性変形させられた場合に、前記環状シール部材の端面と前記ピストンに形成された前記環状溝の側壁との間には第２環状凹面による凹みによって隙間が形成されており、この隙間は前記環状シール部材の弾性変形を許容する空間の役割を為す。これにより、前記油室に供給される作動液の最大圧力によって前記環状シール部材が弾性変形させられる場合でも、前記ピストンおよび前記シリンダボアに摺接する摺接面である前記環状シール部材の外周面および内周面へ高い圧力が伝わることを防ぐことができる。そのため、前記環状シール部材と前記ピストンおよび前記シリンダボアとが摺接する摺接面における異物の収容空間が形成され、異物の圧接による傷の発生が抑制され、かつ、前記環状シール部材が破損することが抑制されるので、前記環状シール部材は作動液を封止して作動液の液漏れを防ぐことができる。

本発明が適用されるホイールシリンダを備えた車両用ドラムブレーキを示す正面図である。 図１のホイールシリンダを拡大して示す図である。 図１のホイールシリンダに備えられる環状シール部材を示す断面図である。 図３の環状シール部材の一部を拡大して示す図である。 図２のホイールシリンダにおける一点鎖線で円状に示された部分を拡大して示す図である。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用されるホイールシリンダ（ドラムブレーキ用液圧装置）１０を備えた車両用ドラムブレーキ１２の一例を示す正面図であり、リーディングトレーリング型の車両用ドラムブレーキ１２を示す。この車両用ドラムブレーキ１２は、たとえば図示しない車両の車軸管、アクスルハウジング、サスペンション装置等の非回転部材に一体的に固設された円板形状のバッキングプレート１６を備えている。また、車両用ドラムブレーキ１２は、そのバッキングプレート１６の左右の外周部に円弧形状の凸側が外側になる姿勢で互いに接近離間可能にバッキングプレート１６の中心線Ｃ２に対して略対称的に配設され、バッキングプレート１６に拡開可能に設けられた一対のブレーキシュー１８、２０を備えている。さらに、車両用ドラムブレーキ１２は、その一対のブレーキシュー１８、２０の一端部間すなわち図１における上端部間に配設されたホイールシリンダ１０と、一対のブレーキシュー１８、２０の一端部間に張設されて、一対のブレーキシュー１８、２０のそれぞれの一端部を互いに接近する方向に常時付勢させてホイールシリンダ１０に当接させるリターンスプリング２２と、一対のブレーキシュー１８、２０の一端部間に架け渡された長手板状のストラット２４とを備えている。そして、車両用ドラムブレーキ１２は、一対のブレーキシュー１８、２０の他端部間すなわち図１における下端部間にリベットにより位置固定に設けられたアンカ２６と、一対のブレーキシュー１８、２０の前記他端部間に張設されてそれら前記他端部をアンカ２２に常時当接させるスプリング２７とを備えている。上記中心線Ｃ２は、図１の正面視において、ホイールシリンダ１０の長手方向の中央、アンカ２６の長手方向の中央およびバッキングプレート１６の中心を通る線である。

ブレーキシュー１８、２０は、何れもバッキングプレート１６の板面と略平行な平板状を成し、かつ、図１に示す正面図において全体が円弧形状に湾曲したシューウェブ２８、３０と、それらの円弧形状を成すシューウェブ２８、３０の外周側端縁に沿ってブレーキシュー１８、２０の断面が略Ｔ字状を成すように一体的に固設された円弧形状のシューリム３２、３４と、それらシューリム３２、３４の外周面に接着剤などで一体的に固着された摩擦材から成るライニング３６、３８とを備えてそれぞれ構成されている。

ブレーキシュー１８、２０は、シューウェブ２８、３０の長手方向の中央付近に配設されたシューホールドダウン装置４２、４４によってバッキングプレート１６側に向かって押圧されていて、拡開可能にバッキングプレート１６に配設されている。

図２は、ホイールシリンダ１０を拡大し且つ一部を切欠いて内部を示す図である。なお、図２では、図１の中心線Ｃ２に対して右半分の内部構造が示されており、図示はされていないが、左半分にも同様の内部構造が中心線Ｃ２に対して対称的に設けられている。図２に示すように、ホイールシリンダ１０は、バッキングプレート１６に固定された金属たとえば鋳鉄から形成されたシリンダ本体４８を備えている。シリンダ本体４８には、シリンダ本体４８を円柱形状に貫通したシリンダボア４８ａが形成されており、そのシリンダボア４８ａの両端の開口内に互いに反対向きに一対のピストン５０が摺動可能に嵌め入れられる。一対のピストン５０は、たとえば鋳鉄から形成された金属製であり、一対のピストン５０が互いに接近する側の端部には環状溝５０ａが形成されている。環状溝５０ａには、外周面がシリンダボア４８ａに摺接する状態で、環状シール部材５２が装着されている。ホイールシリンダ１０には、シリンダボア４８ａの内周面と環状シール部材５２が嵌め着けられた一対のピストン５０との間の空間に形成された作動油（作動液）が供給される油室５４が形成されている。また、一対のピストン５０の間におけるシリンダボア４８ａの内周面には、図示しないマスターシリンダから油室５４内へ作動油を供給或いはそのマスターシリンダへ油室５４内の作動油を戻す図示されていない連通穴が形成されている。

図１および図２に示すように、一対のピストン５０は、一対のピストン５０が互いに接近する側の端部、つまり油室５４側の端部の外周には環状溝５０ａが形成されており、油室５４側とは反対側の端部にはリターンスプリング２２の付勢力によって一対のブレーキシュー１８、２０の前記一端部と当接する当接面５０ｂが形成されている。さらに、一対のピストン５０は、シリンダボア４８ａの径Ｒより僅かに小さい径で形成されてシリンダボア４８ａ内に摺動可能に嵌め入れられ、一対のピストン５０の軸心Ｃ１と同心の円柱形状のピストン本体５０ｃを有している。一対のピストン５０の間には、一対のピストン５０をそれぞれ離間させる方向に付勢するコイルスプリング５６が備えられている。さらに、一対のピストン５０とシリンダボア４８ａの開口との間には、弾性変形可能な材質たとえば合成ゴムで形成された一対のシリンダブーツ５８が備えられている。

図３は、ホイールシリンダ１０に備えられる環状シール部材５２を示す断面図であり、図４は、図３の環状シール部材５２の一部を拡大して示す図である。環状シール部材５２は、弾性変形可能な材質たとえば合成ゴムで形成されている。図２〜図４に示すように、環状シール部材５２は、断面が略Ｈ字形状になるように形成されている。環状シール部材５２の外周面および内周面には、円周方向に連なる複数本の環状リップ５２ａ、５２ｂがそれぞれ形成されている。本実施例では、環状シール部材５２の外周面には２本の環状リップ５２ａが形成されており、環状シール部材５２の内周面には２本の環状リップ５２ｂが形成されている。

環状シール部材５２は、環状溝５０ａに装着させられた状態で、油室５４側の端面に第１環状凹面５２ｃを有し、第１環状凹面５２ｃとは反対側の端面に第２環状凹面５２ｄを有している。第１環状凹面５２ｃは、環状シール部材５２が環状溝５０ａに装着させられた状態で、油室５４側の端面から油室５４側とは反対側すなわちピストン本体５０ｃ側の端面へ向かって、開口する幅が小さくなるようなテーパ状の第１凹み５２ｅを有するように備えられている。第２環状凹面５２ｄは、環状シール部材５２が環状溝５０ａに装着させられた状態で、第１環状凹面５２ｃとは反対側すなわちピストン本体５０ｃ側の端面から油室５４側の端面へ向かって開口する幅が小さくなるようなテーパ状の第２凹み５２ｆを有するように備えられている。ここで、第１環状凹面５２ｃの油室５４側の端面からの距離すなわち第１凹み５２ｅの深さＤ１は、第２環状凹面５２ｄの油室５４側とは反対側の端面からの距離すなわち第２凹み５２ｆの深さＤ２よりも大きくなるように形成されている。本実施例では、具体的には、第１凹み５２ｅの深さＤ１はたとえば２〜３ｍｍで形成され、第２凹み５２ｆの深さＤ２はたとえば１．５〜２ｍｍで形成されている。さらに、第１環状凹面５２ｃの油室５４側の端面の開口は、第２環状凹面５２ｄの油室５４側とは反対側の端面の開口よりも大きくなるように形成されている。本実施例では、具体的には、第１環状凹面５２ｃの油室５４側の端面の開口の幅Ｅ１はたとえば２〜３ｍｍで形成され、第２環状凹面５２ｄの油室５４側とは反対側の端面の開口の幅Ｅ２はたとえば１〜１．５ｍｍで形成されている。つまり、第１凹み５２ｅは第２凹み５２ｆよりも大きくなるように形成されている。第２環状凹面５２ｄは、第１凹み５２ｅおよび第２凹み５２ｆを有することにより、環状溝５０ａの側壁（ピストン本体５０ｃ）に密着しないように構成されている。上記第２環状凹面５２ｄは、ホイールシリンダ１０内に供給される作動油の圧力が、たとえば３０ＭＰａ（瞬間的には５０ＭＰａ）程度に予め定められた最大値となったとしても第２凹み５２ｆが消滅しない大きさに形成される。上記最大値とは、一般的なブレーキ操作により発生される作動油の圧力範囲の最大値である。

図５は、図２のホイールシリンダ１０における一点鎖線で円状に示された部分を拡大して示す図である。図２および図５に示すように、環状シール部材５２がホイールシリンダ１０に組み付けられて油室５４に作動油が供給された場合には、環状シール部材５２は、シリンダボア４８ａおよびピストン５０によって押圧されて弾性変形させられるとともに、油室５４に供給される作動液の圧力によって弾性変形させられる。具体的には、環状シール部材５２は、ホイールシリンダ１０に組み付けられると、外周面はシリンダボア４８ａにより押圧され、内周面はピストン５０に形成された環状溝５０ａより押圧される。環状シール部材５２の外周面および内周面が押圧されることにより、環状シール部材５２は弾性変形させられて、環状リップ５２ａおよび５２ｂがそれぞれシリンダボア４８ａおよび環状溝５０ａの形状に倣って潰れた状態となる。そして、環状シール部材５２の外周面に一部である環状リップ５２ａがシリンダボア４８ａに摺接させられ、かつ、環状シール部材５２の内周面の一部である環状リップ５２ｂが環状溝５０ａに摺接させられる。さらに、油室５４に供給される作動油が第１環状凹面５２ｃに流入されることにより、その作動油の圧力によって、環状シール部材５２は、図５で示すＦ１方向に押圧されて弾性変形させられる。これにより、環状シール部材５２の油室５４側とは反対側の端面は、環状溝５０ａの側壁（ピストン本体５０ｃ）に密接させられるとともに、シリンダボア４８ａに密接させられる。したがって、油室５４に供給された作動油は環状シール部材５２により封止される。ここで、第２凹み５２ｆは、作動油の圧力によって環状シール部材５２が弾性変形させられた場合でも第２凹み５２ｆ内の空間を有したままである。この第２凹み５２ｆ内に空間が形成されている状態では、環状シール部材５２の外周面において、環状リップ５２ａ以外の部分にはピストン５０とシリンダボア４８ａとの間に異物の収容を可能とする空間が形成される。

ホイールシリンダ１０は、たとえば図示しないブレーキペダルが操作されることによって油室５４の作動油に圧力が作用されると、一対のピストン５０がそれぞれシリンダボア４８ａの油室５４側とは反対側に移動させられて、シリンダ本体４８の開口から一対のピストン５０の油室５４側とは反対側の端部が突き出される。具体的には、ブレーキペダルが操作されることによって油室５４の作動油に圧力が作用されると、ピストン５０は、図５に示す矢印Ｆ１方向に移動させられる。これにより、一対のブレーキシュー１８、２０が拡開してその一対のブレーキシュー１８、２０のライニング３６、３８が図示しないブレーキドラムに当接する。そして、ブレーキペダルの操作が解除されて油室５４の作動油に圧力が作用されなくなると、リターンスプリング２２の付勢力によって一対のピストン５０がそれぞれシリンダボア４８ａの油室５４側に移動させられて元の位置に戻される。具体的には、ブレーキペダルの操作が解除されて油室５４の作動油に圧力が作用されなくなると、ピストン５０は、図５に示す矢印Ｆ２方向に移動させられる。これにより、一対のブレーキシュー１８、２０のライニング３６、３８がブレーキドラムから離間させられる。

このように、本実施例によれば、ホイールシリンダ１０に備えられている環状シール部材５２は、外周面がシリンダボア４８ａに摺接する状態で、ピストン５０に形成された環状溝５０ａに装着されており、その外周面には周方向に連なるように複数本の環状リップ５２ａが形成されており、油室５４側の端面に形成される第１環状凹面５２ｃと、第１環状凹面５２ｃとは反対側の端面に形成される第２環状凹面５２ｄとを有している。そして、第２環状凹面５２ｄは、油室５４に供給される作動油の最大圧力が作用させられることによって環状シール部材５２が弾性変形させられる場合に、環状溝５０ａの側壁（ピストン本体５０ｃ）に密着しない形状を有したままである。つまり、作動油の最大圧力によって環状シール部材５２が弾性変形させられた場合に、環状シール部材５２の端面とピストン５０に形成された環状溝５０ａの側壁（ピストン本体５０ｃ）との間には第２環状凹面５２ｄによる第２凹み５２ｆによって隙間が形成されており、この隙間は環状シール部材５２の弾性変形を許容する空間の役割を為す。これにより、油室５４に供給される作動油の最大圧力によって環状シール部材５２が弾性変形させられる場合でも、ピストン５０およびシリンダボア４８ａに摺接する摺接面である環状シール部材５２の外周面および内周面へ高い圧力が伝わることを防ぐことができる。そのため、環状シール部材５２とピストン５０およびシリンダボア４８ａとが摺接する摺接面における異物の収容空間が形成され、異物の圧接による傷の発生が抑制され、かつ、環状シール部材５２が破損することが抑制されるので、環状シール部材５２は作動油を封止して作動油の液漏れを防ぐことができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

たとえば、前述の実施例では、環状シール部材５２の外周面および内周面にそれぞれ２本の環状リップ５２ａ、５２ｂが設けられているが、必ずしもこれに限らず、環状シール部材５２の外周面および内周面にそれぞれ３本以上の環状リップ５２ａ、５２ｂが設けられていてもよい。

また、前述の実施例では、第２環状凹面５２ｃは開口する幅が小さくなるようなテーパ状の第２凹み５２ｆを有しているが、必ずしもこれに限らず、第２環状凹面５２ｃは開口する幅が変わらずテーパ状を為していない第２凹み５２ｆを有していてもよい。また、第２環状凹面は、第２凹み５２ｆの底が平面状に形成された台形状の第２凹み５２ｆを有していてもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：ホイールシリンダ（ドラムブレーキ用液圧装置）
４８：シリンダ本体
４８ａ：シリンダボア
５０：ピストン
５０ａ：環状溝
５２：環状シール部材
５２ａ、５２ｂ：環状リップ
５２ｃ：第１環状凹面
５２ｄ：第２環状凹面
５４：油室

Claims (1)

1. シリンダボアを有するシリンダ本体と、前記シリンダボアの開口内に摺動可能に嵌め入れられて前記シリンダ本体内に油室を形成するピストンと、外周面が前記シリンダボアに摺接する状態で、前記ピストンに形成された環状溝に装着されることにより前記油室内の作動液を封止する弾性変形可能な環状シール部材と、
   を備えたドラムブレーキ用液圧装置であって、
   前記環状シール部材は、外周面に周方向に連なるように形成された複数本の環状リップと、前記油室側の端面に形成される第１環状凹面と、前記第１環状凹面とは反対側の端面に形成される第２環状凹面とを有し、
   前記第２環状凹面は、前記油室に供給される作動液の最大圧力が作用されることによって前記環状シール部材が弾性変形させられる場合に、前記環状溝の側壁に密着しない形状を有することを特徴とするドラムブレーキ用液圧装置。
   
   

Images