JP2021042774A

JP2021042774A - ホイルシリンダ

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Publication number: JP2021042774A
Application number: JP2019163119A
Authority: JP
Inventors: 高橋　明; Akira Takahashi; 明高橋; 英晃岸田; Hideaki Kishida
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2019-09-06
Filing date: 2019-09-06
Publication date: 2021-03-18
Anticipated expiration: 2039-09-06
Also published as: JP7305490B2

Abstract

【課題】ホイルシリンダの内部に残留する気泡の量を低減する。【解決手段】シリンダ１１とピストン１２とを備え、シリンダ１１はユニオン孔部１３とブリーダ孔部１４とを有し、ピストン１２はピストンカップ１５とピストンカップ１５を収容する縮径部１２ｒとピストンカップ１５を係止するフランジ部１２ｆとを有するホイルシリンダ１０で、フランジ部１２ｆにおける縮径部１２ｒの側にピストン頂部１２ｐの側に接近するように傾斜したテーパ面１２ｔを含み、テーパ面１２ｔはユニオン孔部１３及びブリーダ孔部１４と対向する。ユニオン孔部１３から注入されるブレーキ液Ｆはテーパ面１２ｔによりピストンカップ１５等の各部を循環するように誘導され、ピストンカップ１５等の各部を循環したブレーキ液Ｆにより巻き込まれ掻きだされた気泡Ｂはテーパ面１２ｔを介してブリーダ孔部１４から排出され、ホイルシリンダ１０の内部に残留する気泡Ｂの量を低減できる。【選択図】図３

Description

本発明は、ホイルシリンダに関する。

液圧式の車両用ドラムブレーキに用いられるホイルシリンダが提案されている。例えば、特許文献１には、ピストンのピストンカップを収容するシール溝とピストン頂部近傍の大径部との間に大径部より小さい径の中径軸部が形成され、中径軸部の外周の環状空間部をシール溝に連通させたホイルシリンダが開示されている。中径軸部には、半径方向に延在する貫通孔が形成されている。ピストン頂部にピストンスプリングの一端を支承する受け凹部が形成され、受け凹部と貫通孔とが連通している。ピストン頂部近傍の液圧室にブレーキ液を注入するユニオン孔部が開口し、シール溝にブリーダ孔部が開口する。

液圧室とシール溝とが、貫通孔と受け凹部にて連通され、シリンダ内部のブレーキ液は、必ず液圧室とシール溝の双方を通って、ブリーダ孔部から外部へ排出されて行く。これにより、特許文献１のホイルシリンダでは、ブレーキ液の交換やエア抜き等のメンテナンス時において、ユニオン孔部を介してブレーキ液が注入され、ブリーダ孔部を介してブレーキ液が外部へ排出される際に、シール溝の中に残留した気泡が排出され易くしている。

実開平７‐１９６３２号公報

ところで、上記特許文献１のホイルシリンダにおいても、ホイルシリンダのシール溝及びピストンカップに気泡が残留することがある。ホイルシリンダの内部に残留した気泡が多いと、ブレーキ作動時のブレーキペダルのロスストロークが大きく、ブレーキフィーリングが悪い欠点がある。

そこで本発明は、ホイルシリンダの内部に残留する気泡の量を低減できるホイルシリンダを提供することを目的とする。

本発明は、ホイルブレーキに配置されるシリンダと、シリンダの内部を摺動するピストンとを備え、シリンダは、シリンダの内周面に、シリンダの内部にブレーキ液を注入するユニオン孔部と、気泡を排出するブリーダ孔部とを有し、ピストンは、ピストンカップと、ピストンの外周面でピストンカップを収容する縮径部と、縮径部におけるピストンのピストン頂部の側で縮径部に収容されたピストンカップを係止するフランジ部とを有し、シリンダのシリンダ軸に平行な断面による断面視で、フランジ部は、フランジ部における縮径部の側にフランジ部におけるピストンの外周面の側に至るほどピストン頂部の側に接近するように傾斜したテーパ面を含み、テーパ面は、ユニオン孔部及びブリーダ孔部と対向しているホイルシリンダである。

この構成によれば、ホイルブレーキに配置されるシリンダとシリンダの内部を摺動するピストンとを備え、シリンダはシリンダの内周面にシリンダの内部にブレーキ液を注入するユニオン孔部と気泡を排出するブリーダ孔部とを有し、ピストンはピストンカップとピストンの外周面でピストンカップを収容する縮径部と縮径部におけるピストンのピストン頂部の側で縮径部に収容されたピストンカップを係止するフランジ部とを有するホイルシリンダにおいて、シリンダのシリンダ軸に平行な断面による断面視で、フランジ部はフランジ部における縮径部の側にフランジ部におけるピストンの外周面の側に至るほどピストン頂部の側に接近するように傾斜したテーパ面を含み、テーパ面はユニオン孔部及びブリーダ孔部と対向している。このため、ユニオン孔部から注入されるブレーキ液はテーパ面により縮径部及びピストンカップの各部を循環するように誘導され、縮径部及びピストンカップの各部を循環したブレーキ液の流れにより巻き込まれ、掻きだされた気泡はテーパ面を介してブリーダ孔部から排出され易くなるため、ホイルシリンダの内部に残留する気泡の量を低減できる。

この場合、シリンダは、シリンダ軸を上下方向に向けつつホイルブレーキに配置され、ピストンは、ピストン頂部を下方に向けつつシリンダの内部を摺動することが好適である。

この構成によれば、シリンダはシリンダ軸を上下方向に向けつつホイルブレーキに配置され、ピストンはピストン頂部を下方に向けつつシリンダの内部を摺動するため、縮径部及びピストンカップからブレーキ液内を浮上する気泡が抜けにくく、縮径部及びピストンカップにブレーキ液内を浮上する気泡が残留し易い配置であるにも関わらず、ユニオン孔部から注入されるブレーキ液はテーパ面により縮径部及びピストンカップの各部を循環するように誘導され、縮径部及びピストンカップの各部を循環したブレーキ液の流れにより巻き込まれ、掻きだされた気泡はテーパ面を介してブリーダ孔部から排出され易くなるため、ホイルシリンダの内部に残留する気泡の量を低減できる。

本発明のホイルシリンダによれば、ホイルシリンダの内部に残留する気泡の量を低減できる。

実施形態に係るホイルブレーキを示す側面図である。図１のα線による断面視である。（Ａ）は図２のβ線による断面視であり、（Ｂ）は図２のγ線による断面視である。従来のホイルシリンダのシリンダ軸を含む断面による断面視である。（Ａ）は図４のδ線による断面視であり、（Ｂ）は図４のε線による断面視である。

以下、本発明の実施形態に係るホイルシリンダについて、図面を用いて詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態のホイルシリンダ１０は、ホイルブレーキ１に配置されるシリンダ１１と、シリンダ１１の内部を摺動するピストン１２とを備える。ホイルブレーキ１は、デュアル・ツー・リーディング型のドラムブレーキとして構成されている。図中にＺ軸方向の正方向を上方向として示し、Ｚ軸方向の負方向を下方向として示すように、ホイルブレーキ１は、上下方向に一対のブレーキシュー２を備える。ブレーキシュー２のそれぞれには、ブレーキドラム３に当接されるライニング４が固定されている。

図１及び図２に示すように、シリンダ１１は、シリンダ軸１１ａを上下方向に向けつつホイルブレーキ１に配置されている。ホイルシリンダ１０のそれぞれは、シリンダ１１に、上下方向に一対のピストン１２を備える。ホイルシリンダ１０のそれぞれの一方のピストン１２は、ピストン頂部１２ｐを下方に向けつつシリンダ１１の内部を摺動し、ホイルシリンダ１０のそれぞれの他方のピストン１２は、ピストン頂部１２ｐを上方に向けつつシリンダ１１の内部を摺動する。なお、上下方向、上方及び下方とは、必ずしも鉛直方向に平行な方向を意味せず、例えば、鉛直方向から４５°〜６０°以内の角度で傾斜していてもよい。

ピストン１２のピストン外端部１２ｅは、ブレーキシュー２の端部に連結されている。シリンダ１１の内部をピストン１２が上下方向に摺動することにより、ピストン外端部１２ｅに連結されたブレーキシュー２が上下方向に移動し、ブレーキシュー２に固定されたライニング４がブレーキドラム３に当接させられることにより、ホイルブレーキ１は制動力を生じる。シリンダ１１は円筒形状を有し、ピストン１２は円柱形状を有する。シリンダ１１及びピストン１２は、シリンダ軸１１ａを対称軸とする線対称の形状を有する。

図２に示すように、シリンダ１１は、シリンダ１１の内周面１１ｉに、シリンダ１１の内部にブレーキ液Ｆを注入するユニオン孔部１３と、気泡Ｂを排出するブリーダ孔部１４とを有する。ホイルシリンダ１０では、ブレーキ作動時にユニオン孔部１３からシリンダ１１の内部にブレーキ液Ｆが注入されることにより、ピストン１２はシリンダ１１の内部を摺動する。

また、ホイルシリンダ１０では、ブレーキ液Ｆの交換やエア抜き等のメンテナンス時において、ユニオン孔部１３を介してブレーキ液Ｆが注入され、ブリーダ孔部１４を介してブレーキ液Ｆが外部へ排出される際に、ブリーダ孔部１４からブレーキ液Ｆと共にホイルシリンダ１０の内部に残留した気泡Ｂが排出される。

ピストン１２は、ピストンカップ１５と、ピストン１２の外周面１２ｏでピストンカップ１５を収容する縮径部１２ｒと、縮径部１２ｒにおけるピストン１２のピストン頂部１２ｐの側で縮径部１２ｒに収容されたピストンカップ１５を係止するフランジ部１２ｆとを有する。

図２、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、シリンダ１１のシリンダ軸１１ａに平行な断面による断面視で、フランジ部１２ｆは、フランジ部１２ｆにおける縮径部１２ｒの側にフランジ部１２ｆにおけるピストン１２の外周面１２ｏの側に至るほどピストン頂部１２ｐの側に接近するように傾斜したテーパ面１２ｔを含む。テーパ面１２ｔは、ユニオン孔部１３及びブリーダ孔部１４と対向している。

なお、テーパ面１２ｔはユニオン孔部１３及びブリーダ孔部１４と対向しているとは、例えば、ユニオン孔部１３及びブリーダ孔部１４におけるブレーキ液Ｆ及び気泡Ｂの流域の少なくとも一部でブレーキ液Ｆ及び気泡Ｂが流れる方向と、テーパ面１２ｔとが直交ではない角度で交差していることを意味する。シリンダ１１のシリンダ軸１１ａに平行な断面による断面視で、テーパ面１２ｔとシリンダ１１の内周面１１ｉとのなす角度は、例えば、４５°以上である。

図４、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、例えば、従来のフランジ部１２ｆにテーパ面を有していないホイルシリンダ１００では、ブレーキ液の交換やエア抜き等のメンテナンス時において、ユニオン孔部１３から注入されるブレーキ液Ｆは、ピストン１２の縮径部１２ｒ及びピストンカップ１５の各部まで循環せず、ピストン頂部１２ｐ及びフランジ部１２ｆの近傍を循環し、そのままブリーダ孔部１４から排出される。

そのため、縮径部１２ｒ及びピストンカップ１５の各部に気泡Ｂが残留し、ブレーキ作動時のブレーキペダルのロスストロークが大きく、ブレーキフィーリングが悪い欠点がある。この傾向は、ピストン頂部１２ｐを下方に向けつつシリンダ１１の内部を摺動するピストン１２において、縮径部１２ｒ及びピストンカップ１５からブレーキ液Ｆ内を浮上する気泡Ｂが抜けにくいために顕著である。

一方、本実施形態では、図３に示すように、ホイルブレーキ１に配置されるシリンダ１１とシリンダ１１の内部を摺動するピストン１２とを備え、シリンダ１１はシリンダ１１の内周面１１ｉにシリンダ１１の内部にブレーキ液Ｆを注入するユニオン孔部１３と気泡Ｂを排出するブリーダ孔部１４とを有し、ピストン１２はピストンカップ１５とピストン１２の外周面１２ｏでピストンカップ１５を収容する縮径部１２ｒと縮径部１２ｒにおけるピストン１２のピストン頂部１２ｐの側で縮径部１２ｒに収容されたピストンカップ１５を係止するフランジ部１２ｆとを有するホイルシリンダ１０において、シリンダ１１のシリンダ軸１１ａに平行な断面による断面視で、フランジ部１２ｆはフランジ部１２ｆにおける縮径部１２ｒの側にフランジ部１２ｆにおけるピストン１２の外周面１２ｏの側に至るほどピストン頂部１２ｐの側に接近するように傾斜したテーパ面１２ｔを含み、テーパ面１２ｔはユニオン孔部１３及びブリーダ孔部１４と対向している。

このため、ユニオン孔部１３から注入されるブレーキ液Ｆはテーパ面１２ｔにより縮径部１２ｒ及びピストンカップ１５の各部を循環するように誘導され、縮径部１２ｒ及びピストンカップ１５の各部を循環したブレーキ液Ｆの流れにより巻き込まれ、掻きだされた気泡Ｂはテーパ面１２ｔを介してブリーダ孔部１４から排出され易くなるため、ホイルシリンダ１０の内部に残留する気泡Ｂの量を低減できる。

また、本実施形態では、シリンダ１１はシリンダ軸１１ａを上下方向に向けつつホイルブレーキ１に配置され、ピストン１２はピストン頂部１２ｐを下方に向けつつシリンダ１１の内部を摺動するため、縮径部１２ｒ及びピストンカップ１５からブレーキ液Ｆ内を浮上する気泡Ｂが抜けにくく、縮径部１２ｒ及びピストンカップ１５にブレーキ液Ｆ内を浮上する気泡Ｂが残留し易い配置であるにも関わらず、ユニオン孔部１３から注入されるブレーキ液Ｆはテーパ面１２ｔにより縮径部１２ｒ及びピストンカップ１５の各部を循環するように誘導され、縮径部１２ｒ及びピストンカップ１５の各部を循環したブレーキ液Ｆの流れにより巻き込まれ、掻きだされた気泡Ｂはテーパ面１２ｔを介してブリーダ孔部１４から排出され易くなるため、ホイルシリンダ１０の内部に残留する気泡Ｂの量を低減できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。本実施形態においては、シリンダ１１はシリンダ軸１１ａを上下方向に向けつつホイルブレーキ１に配置され、ピストン１２はピストン頂部１２ｐを下方に向けつつシリンダ１１の内部を摺動する態様を中心に説明したが、例えば、シリンダ１１はシリンダ軸１１ａを左右方向に向けつつホイルブレーキ１に配置され、ピストン１２はピストン頂部１２ｐを左右方向に向けつつシリンダ１１の内部を摺動する態様においても、本発明は効果を奏する。

また、上記実施形態では、ホイルシリンダ１０がデュアル・ツー・リーディング型のドラムブレーキとして構成されたホイルブレーキ１に配置される態様を中心に説明したが、例えば、リーディング・トレーリング型、ツー・リーディング型、ユニ・サーボ型及びデュオ・サーボ型のドラムブレーキとして構成されたホイルブレーキに配置されてもよい。

１…ホイルブレーキ、２…ブレーキシュー、３…ブレーキドラム、４…ライニング、１０…ホイルシリンダ、１１…シリンダ、１１ａ…シリンダ軸、１１ｉ…内周面、１２…ピストン、１２ｐ…ピストン頂部、１２ｅ…ピストン外端部、１２ｏ…外周面、１２ｒ…縮径部、１２ｆ…フランジ部、１２ｔ…テーパ面、１３…ユニオン孔部、１４…ブリーダ孔部、１５…ピストンカップ、１００…ホイルシリンダ、Ｆ…ブレーキ液、Ｂ…気泡。

Claims

ホイルブレーキに配置されるシリンダと、
前記シリンダの内部を摺動するピストンと、
を備え、
前記シリンダは、前記シリンダの内周面に、前記シリンダの内部にブレーキ液を注入するユニオン孔部と、気泡を排出するブリーダ孔部とを有し、
前記ピストンは、ピストンカップと、前記ピストンの外周面で前記ピストンカップを収容する縮径部と、前記縮径部における前記ピストンのピストン頂部の側で前記縮径部に収容された前記ピストンカップを係止するフランジ部とを有し、
前記シリンダのシリンダ軸に平行な断面による断面視で、
前記フランジ部は、前記フランジ部における前記縮径部の側に前記フランジ部における前記ピストンの前記外周面の側に至るほど前記ピストン頂部の側に接近するように傾斜したテーパ面を含み、
前記テーパ面は、前記ユニオン孔部及び前記ブリーダ孔部と対向している、ホイルシリンダ。
前記シリンダは、前記シリンダ軸を上下方向に向けつつホイルブレーキに配置され、
前記ピストンは、前記ピストン頂部を下方に向けつつ前記シリンダの内部を摺動する、請求項１に記載のホイルシリンダ。