JP2024034869A - ディスクブレーキのキャリパに設けられたシリンダからピストンを取り出すための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ブレーキフルードの無駄な流失や廃棄を極力少なくすることにより環境問題に配慮しながら、キャリパに設けられたシリンダからピストンを安全かつ容易に取り出すことが可能な方法を提供する。
【解決手段】 本方法は、加圧水を生成することを含む。生成された加圧水は、キャリパの外部とシリンダの内部とを連通する連通孔を開放しながら、シリンダの内部に供給される。連通孔は、連通孔から加圧水が排出されたときに閉止される。連通孔が閉止された後、加圧水がさらにシリンダの内部に供給される。シリンダの内部に供給された加圧水によって、ピストンがシリンダから押し出される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等のディスクブレーキの修理等の際にブレーキのキャリパに設けられたシリンダからピストンを取り出すための方法及び装置に関する。

自動車や自動二輪車等のディスクブレーキを動作させるために用いられるブレーキフルードには、吸湿性のある成分が含まれている。そのため、ブレーキフルード内に発生した水分やピストン外部の環境条件によりシリンダとピストンとの間に発生した錆によって、ピストンが固着した状態となる場合がある。このような状態になると、例えば修理等の目的で固着したピストンをシリンダから抜き取る必要がある場合に、大変な労力を有する。

固着したピストンをシリンダから抜き取る方法として、従来、以下のような方法が用いられている。
最も原始的な方法として、ピストンの露出部分を特殊なプライヤ等で把持し、回転させながら徐々に引き抜く方法がある。しかし、この方法は、ピストンとシリンダとの間の摺動抵抗がそもそも大きく、さらに両者が固着しているため、手で引っ張った程度では容易にピストンを抜き取ることは困難である。専用の工具を用いて、ピストンを抜き取る技術も提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２など）。

また、取り外されたユニオンボルト（バンジョーボルトともいう）部分の穴からシリンダ内に圧縮空気を注入してピストンを押し出す方法が用いられる場合もある。この方法では、圧縮性の流体である空気を利用するため、高圧で圧縮された空気によってピストンが勢いよく飛び出し、作業者の怪我や部品の損傷のおそれがある。さらに、シリンダ内に残ったブレーキフルードが飛び散り、車体などの塗装面を冒す可能性がある。

さらに、キャリパをナックルから外した状態でブレーキホースを繋ぎ直し、マスターシリンダ内にブレーキフルードを満たした状態でブレーキペダルを踏むことによって、ブレーキフルードの液圧でピストンを取り外す方法もある。この方法では、車両の近くで作業を行う必要があるため、ピストンが抜けた時にブレーキフルードが車体の塗装面を冒したり、作業中の床面を汚染したりするおそれがある。また、ブレーキホース内にエアーが混入しているため、作業前にエアー抜きを行わなければならず、煩雑である。

ブレーキフルードによる作業環境の汚染を防止することを目的として、特許文献３に記載の技術が提案されている。この技術は、容器に収容したブレーキフルードをピストンポンプで圧送し、容器と連通する上部の受皿に載置されたキャリパに供給して、液圧でピストンをシリンダから抜き取るものである。圧送されたブレーキフルードとキャリパに残っているブレーキフルードとを受皿で回収することができるため、ブレーキフルードで床面が汚染されることがないとされている。

用いられたブレーキフルードは、汚れることに加えて空気中の水分等で劣化するため再利用は難しく、廃棄せざるを得ない。しかし、ブレーキフルードの廃棄処理には多くの費用や手間がかかる。また、ピストンが抜き取られたときに、キャリパ全体がブレーキフルードによって汚染されるため、水や洗剤でキャリパを洗浄する必要があり、水もブレーキフルードで汚染されることになる。汚染された水の廃棄処理にも、費用と手間を要する。

さらに、この技術を利用した装置は、必要に応じてすぐに使用できるように常に下部の容器をブレーキフルードで満たした状態にする場合には、移動が困難であり、逆に使用後にその都度ブレーキフルードを抜き取る場合には、そのための専用容器を別途用意する必要がある。

実開昭６２－１６８２７２号公報 特開２００７－１９８４５４号公報 実開昭６１－３８３３５号公報

上記の問題を解決するため、本発明は、ブレーキフルードの無駄な流失や廃棄を極力少なくすることにより環境問題に配慮しながら、ブレーキのキャリパに設けられたシリンダからピストンを安全かつ容易に取り出すことが可能な方法と、当該方法を実現する可搬性を備えた装置とを提供することを課題とする。

本発明は、ディスクブレーキのキャリパに設けられたシリンダからピストンを取り出すためのピストン取出方法を提供する。本方法は、加圧水を生成することを含む。生成された加圧水は、キャリパの外部とシリンダの内部とを連通する連通孔を開放しながら、シリンダの内部に供給される。連通孔は、連通孔から加圧水が排出されたときに閉止される。連通孔が閉止された後、加圧水がさらにシリンダの内部に供給される。シリンダの内部に供給された加圧水によって、ピストンがシリンダから押し出される。ピストンがシリンダから押し出されるときには、キャリパが水中に配置されていることが好ましい。生成される加圧水の圧力は、０．５ＭＰａ～１．２ＭＰａであることが好ましく、加圧水の圧力が１．０ＭＰａ～１．５ＭＰａになったときに、加圧水の圧力を低下させることが好ましい。

また、本発明は、ディスクブレーキのキャリパに設けられたシリンダからピストンを取り出すためのピストン取出装置を提供する。本装置は、加圧水を生成する加圧水生成部と、加圧水生成部から、キャリパに設けられ、キャリパの内部とシリンダの外部とを連通するブレーキホース接続孔に、生成された前記加圧水を供給する、加圧水供給部と、キャリパの外部とシリンダの内部とを連通する連通孔に設けられた、開放及び閉止が自在のバルブとを備える。装置の加圧水供給部は、圧力制御弁及び水圧計のいずれか一方又は両方を有することが好ましい。加圧水生成部によって生成される加圧水の圧力は、０．５ＭＰａ～１．２ＭＰａであることが好ましく、圧力制御弁は、加圧水の圧力が１．０ＭＰａ～１．５ＭＰａになったときに加圧水の圧力を低下させることが好ましい。一実施形態において、加圧水生成部は、水槽と、手動で作動させることによって水槽内の水を加圧するポンプと、水槽からポンプに供給される水の異物を除去するフィルタとを有するものとすることができる。

本発明によれば、取り外したキャリパからブレーキフルードを抜いた状態で、ピストンを水圧を利用して取り出すため、ブレーキフルードによるキャリパの汚染がなく、環境に対する負荷が極めて小さい。また、利用する作動流体が非圧縮性の水であるため、ピストンがシリンダから飛び出すことがなく、安全にピストンを取り出すことができる。

本発明の一実施形態に係る、ディスクブレーキのキャリパに設けられたシリンダからピストンを取り出すためのピストン取出装置の構成を示す。 本発明の別の実施形態に係る、ピストン取出装置の水供給部の構成を示す。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態によるピストン取出装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施形態によるピストン取出装置１（以下、装置１という）の構成を示す。装置１は、自動車等の車両から取り外したキャリパのブレーキ液を抜いた状態で、ブレーキ液では無く加圧水を利用して、キャリパに設けられたシリンダからピストンを容易に取り出すためのものである。

装置１は、水を加圧して加圧水を生成することができるポンプ（加圧水生成部）２を備える。本実施形態においては、ポンプ２は、ハンドル３を上下に作動させることによって水を加圧することができる手動式ポンプである。別の実施形態において、ポンプ２は、電動式ポンプであってもよい。ポンプ２は、水を、０．５ＭＰａから１．２ＭＰａ程度まで加圧できるものであればよい。

装置１は、ポンプ２で加圧するための水を貯める水槽４を備える。水槽４に貯められた水は、ハンドル３を上下に作動させることによって、ポンプ２の吸水口２１から入り、加圧されて排水口２２から加圧水として排出される。吸水口２１には、水槽４の水に含まれる異物を除去するためのフィルタ２３が取り付けられることが好ましい。装置１のポンプ２、ハンドル３及び水槽４として、必要に応じて、配管の漏えい検査や耐水性検査に用いられる市販の水圧試験ポンプを用いることができるため、コンパクトかつ安価なピストン取出装置を実現することができる。

ポンプ２の排水口２２には、加圧水供給部５が接続される。加圧水供給部５は、加圧水が内部を通る可撓性のホース５１を有する。ホース５１の一方の端部５１ａは、ポンプ２の排水口２２に接続することができる。

ここで、ポンプ２で発生する圧力が高い場合には、加圧水を生成するために十分な圧力以上の圧力が発生したときに、安全性を確保するために加圧水供給部５の内部の減圧を行うことが望ましい。そのために、加圧水供給部５には、加圧水の圧力が所定の圧力以上になったときに内部の圧力を解放することができる圧力制御弁６が配置されることが好ましい。具体的には、ポンプ２の排水口２２と、ホース５１の一方の端部５１ａとの間にＴ字パイプコネクタ５２を配置し、その１つの口に圧力制御弁６を接続することができる。圧力制御弁６は、限定されるものではないが、加圧水の圧力が１．０ＭＰａ～１．５ＭＰａになったときに解放されるものであることが好ましい。

ホース５１の一方の端部５１ａとＴ字パイプコネクタ５２とは、例えば、ホース５１として市販のエアコンチャージングホースなどを用いる場合には、市販のホースの端部コネクタに合うように作製されたフレアコネクタ５３によって接続されることが、より好ましい。Ｔ字パイプコネクタ５２及びフレアコネクタ５３が用いられるときには、これらも加圧水供給部５を構成することになる。

別の実施形態においては、圧力制御弁６に代えて、加圧水供給部５の内部の圧力を測定することができる水圧計６ａを、加圧水供給部５に配置することもできる。水圧計６ａを配置することによって、加圧水供給部５の内部の圧力が加圧水を生成するために十分な圧力以上の圧力になったことを、作業者に注意喚起することができる。さらに別の実施形態においては、圧力制御弁６及び水圧計６ａの両方を、加圧水供給部５に配置することもできる。

ホース５１の他方の端部５１ｂは、ブレーキのキャリパ７に接続される。具体的には、ホース５１の他方の端部５１ｂは、本来はキャリパ７に設けられたシリンダ８の内部にブレーキ液を供給するブレーキホースを接続するブレーキホース接続孔７１に接続される。なお、ホース５１の他方の端部５１ｂとブレーキホース接続孔７１とは、例えば、ホース５１として市販のエアコンチャージングホースなどを用いる場合には、市販のホースの端部コネクタに合うように作製されたフレアコネクタ５４によって接続されることが、より好ましい。フレアコネクタ５４が用いられるときには、これも加圧水供給部５を構成することになる。

図１の実施形態においては、ポンプ２とキャリパ７とが可撓性のホース５１を用いて接続されるが、これに限定されるものではなく、ポンプ２の排水口２２とキャリパ７のブレーキホース接続孔７１とを短いパイプを用いて接続してもよい。この場合には、パイプが加圧水供給部５となる。

シリンダ８の内部には、装置１によって取り出す対象物であるピストン９が配置されている。キャリパ７には、キャリパ７の外部とシリンダ８の内部とを連通する連通孔７２が設けられており、連通孔７２には、連通孔７２の開放及び閉止を手動又は電動で自在に行うことができるバルブ１０が設けられる。バルブ１０は、装置１を作動させるときには開放されており、連通孔７２から加圧水が排出されたときに閉止される。

（第２の実施形態によるピストン取出装置の構成）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図２は、第２の実施形態による、ピストン取出装置の水供給部１１の構成を示す。なお、図２には、一部を除いて図１と同一の構成部材は示されていない。

第１の実施形態では、ポンプ２で加圧するための水を水槽４に貯めておくのに対して、第２の実施形態では、加圧するための水を、水槽４に貯めておくのではなく、取り外し自在の水供給タンク１１３からポンプ２に供給できるようになっている。第１の実施形態では、水道の蛇口などで水槽４に水を入れ、重量のある装置１を作業場所まで運ぶ必要がある。これに対して、第２の実施形態では、作業場所にポンプ２と空の水槽４とを配置し、水を入れた水供給タンク１１３を作業場所に運んでポンプ２に取り付けるか、又は、ポンプ２に取り付けた空の水供給タンク１１３にホースで水を供給することができるため、作業が容易である。

水供給部１１は、四方向コネクタ１１１を有する。四方向コネクタ１１１の１つの口１１１ａ（図２における上方の口）に、逆止弁１１２を接続する。逆止弁１１２には、さらに水供給タンク１１３を接続する。逆止弁１１２は、水供給タンク１１３から四方向コネクタ１１１の向きにのみ水を流すようになっている。必要に応じて、例えば、水供給タンク１１３に代えて既成のペットボトルを取り付けることができるようにするために、逆止弁１１２と水供給タンク１１３との間に、一方の口がペットボトルに対応するコネクタ１１４を介在させてもよい。

四方向コネクタ１１１の別の口１１１ｂ（図２における左方の口）は、必要に応じてＬ字コネクタ１１６を介して、ポンプ２の排水口２２に接続される。四方向コネクタ１１１とＬ字コネクタ１１６との間に、必要に応じて別のコネクタ１１５を配置してもよい。Ｌ字コネクタ１１６を用いることによって、ポンプ２が手動式の場合に、水供給タンク１１３がポンプ２の作動の邪魔になることがない。

四方向コネクタ１１１のさらに別の口１１１ｃ（図２における右方の口）には、逆止弁１１７を接続する。逆止弁１１７には、さらに加圧水供給部５のホース５１を接続する。逆止弁１１７は、四方向コネクタ１１１からホース５１の向きにのみ水を流すようになっている。逆止弁１１７とホース５１との間に、必要に応じて別のコネクタ１１８を配置してもよい。四方向コネクタ１１１のさらに別の口１１１ｄ（図２における下方の口）には、圧力制御弁６を接続することができる。

第２の実施形態における水の流れを説明すると、手動式のポンプ２の場合、ポンプ２の作動によりポンプ２の内部が負圧になったときに、水は、まず水供給タンク１１３から、逆止弁１１２と（口１１１ａから口１１１ｂに向かって）四方向コネクタ１１１とを通り、ポンプ２に供給される。なお、ポンプ２の吸水口２１は、閉止しておく。ポンプ２に供給された水は、ハンドル３を押し下げることによって加圧された後、排水口２２から排出され、口１１１ｂから四方向コネクタ１１１に入る。しかし、水は、口１１１ａに逆止弁１１２が接続されていることによって水供給タンク１１３の方向には流れず、逆止弁１１７を通ってホース５１に向かうことになる。したがって、加圧水が排水口２２から排出され、ホース５１に供給されるときには、四方向コネクタ１１１、逆止弁１１７、及び、必要に応じて接続されるコネクタ１１５、１１８は、加圧水供給部として機能する。

次に、ハンドル３を引き上げてポンプ２の内部が負圧になったときには、加圧水は、逆止弁１１７が接続されていることによってホース５１から四方向コネクタ１１１の方向には戻らず、上述と同様に、水供給タンク１１３の水が、逆止弁１１２と四方向コネクタ１１１とを通ってポンプ２に供給される。このようにして、水供給タンク１１３の水が加圧され、加圧水としてキャリパ７に供給される。

（ピストン取出装置の使用方法）
次に、装置１の使用方法を、第１の実施形態に基づいて説明する。最初に、キャリパ７を車両から取り外し、取り外されたキャリパ７のシリンダ８の内部に残存するブレーキ液を除去する。装置１を用意し、ポンプ２の排水口２２にＴ字パイプコネクタ５２を接続し、必要に応じて、Ｔ字パイプコネクタ５２にさらにフレアコネクタ５３を接続する。フレアコネクタ５３にホース５１の一方の端部５１ａを接続する。ホース５１の他方の端部５１ｂに必要に応じてフレアコネクタ５４を接続し、フレアコネクタ５４をキャリパ７のブレーキホース接続孔７１に接続する。キャリパ７の連通孔７２のバルブ１０は、開放しておく。

このように装置１のセッティングを終えたら、水槽４に水を入れ、ハンドル３を作動させる。ハンドル３の作動により、水槽４の水は、吸水口２１からフィルタ１６を通ってポンプ２に入り、加圧されて、加圧水として排水口２２から排出される。排出された加圧水は、Ｔ字パイプコネクタ５２、フレアコネクタ５３、ホース５１、フレアコネクタ５４を経由して、シリンダ８の内部に供給される。

ここで、最初にポンプ２を作動させたときにはシリンダ８の内部には空気があり、さらに、ホース５１からもシリンダ８の内部に空気が供給される。最初は、連通孔７２のバルブ１０は開放されているので、シリンダ８の内部の空気及びホース５１から供給された空気は、連通孔７２を通ってキャリパ７の外部に排出される。ポンプ２の作動を続けると、ホース５１からシリンダ８の内部に加圧水が供給され、シリンダ８の内部が加圧水で満たされると、連通孔７２から水が排出され始める。この状態になったときに、連通孔７２のバルブ１０を閉止する。このように、連通孔７２から水が排出されるまでバルブ１０を開けておくのは、水が排出されるまではホース５１やシリンダ８の内部空気が残留している場合があり、空気が残留した状態で加圧水を供給すると、高圧で圧縮された空気によってピストン９が勢いよく飛び出し、作業者の怪我や部品の損傷のおそれがあるからである。

バルブ１０の閉止後、ポンプ２の作動を続けると、シリンダ８の内部は次第に圧力が高くなり、ピストン９には、加圧水の圧力が作用する。さらにポンプ２の作動を続け、ポンプ２から排出される加圧水の圧力が、概ね０．５ＭＰａ～１．２ＭＰａになったときに、ピストン９がシリンダ８から押し出される。錆によって相当強固にシリンダ８に固着したピストン９であっても、加圧水の圧力が最大で２ＭＰａ以内で容易に押し出すことができるため、安全に短時間で作業を終えることができる。

なお、ポンプ２の作動を続けてもピストン９がシリンダ８から抜けない場合には、Ｔ字パイプコネクタ５２に設けられた圧力制御弁６が開き、内部の圧力を解放することができるため、作業を安全に行うことができる。圧力制御弁６が開く圧力は、限定されるものではないが、１．０ＭＰａ～１．５ＭＰａであることが好ましい。圧力制御弁６とは別に、又は圧力制御弁６とともに、水圧計６ａが設けられている場合には、水圧計６ａの指示値を確認しながら作業を進め、１．０ＭＰａ～１．５ＭＰａになったときにポンプ２の作動を停止することもできる。

万が一、シリンダ８の内部にわずかに空気が残っていた場合には、ピストン９が抜けるときにシリンダ８から激しく飛び出る可能性があるので、キャリパ７を水中に配置しておくことによって、作業の安全性をさらに高めることもできる。キャリパ７を水中に配置するタイミングは、限定されるものではないが、連通孔７２から水が排出され始め、連通孔７２のバルブ１０を閉止した後であることが好ましい。

１ ピストン取出装置
２ ポンプ
２１ 吸水口
２２ 排水口
２３ フィルタ
３ ハンドル
４ 水槽
５ 加圧水供給部
５１ ホース
５１ａ 一方の端部
５１ｂ 他方の端部
５２ Ｔ字パイプコネクタ
５３、５４ フレアコネクタ
６ 圧力制御弁
６ａ 水圧計
７ キャリパ
７１ ブレーキホース接続孔
７２ 連通孔
８ シリンダ
９ ピストン
１０ バルブ
１１ 水供給部
１１１ 四方向コネクタ
１１２ 逆止弁
１１３ 水供給タンク
１１４、１１５、１１８ コネクタ
１１６ Ｌ字コネクタ
１１７ 逆止弁

Claims (10)

1. ディスクブレーキのキャリパに設けられたシリンダからピストンを取り出すためのピストン取出方法であって、
   加圧水を生成するステップと、
   生成された前記加圧水を、キャリパの外部とシリンダの内部とを連通する連通孔を開放しながら、前記シリンダの内部に供給するステップと、
   前記連通孔から前記加圧水が排出されたときに前記連通孔を閉止するステップと、
   前記加圧水をさらに前記シリンダの内部に供給するステップと、
   前記シリンダの内部に供給された前記加圧水によって前記ピストンを前記シリンダから押し出すステップと
   を含むピストン取出方法。
2. 前記シリンダの内部に供給された前記加圧水によって前記ピストンを前記シリンダから押し出すステップは、前記キャリパを水中に配置した状態で行われる、請求項１に記載のピストン取出方法。
3. 前記加圧水を生成するステップにおいて生成される前記加圧水の圧力は、０．５ＭＰａ～１．２ＭＰａである、請求項１に記載のピストン取出方法。
4. 前記加圧水の圧力が１．０ＭＰａ～１．５ＭＰａになったときに前記加圧水の圧力を低下させるステップをさらに含む、請求項１に記載のピストン取出方法。
5. 前記キャリパを車両から取り外し、前記シリンダの内部に残存するブレーキ液を除去するステップをさらに含む、請求項１に記載のピストン取出方法。
6. ディスクブレーキのキャリパに設けられたシリンダからピストンを取り出すためのピストン取出装置であって、
   加圧水を生成する加圧水生成部と、
   前記加圧水生成部から、キャリパに設けられ、前記キャリパの内部とシリンダの外部とを連通するブレーキホース接続孔に、生成された加圧水を供給する、加圧水供給部と、
   前記キャリパの外部と前記シリンダの内部とを連通する連通孔に設けられた、開放及び閉止が自在のバルブと
   を備えるピストン取出装置。
7. 前記加圧水供給部は、圧力制御弁及び水圧計のいずれか一方又は両方を有する、請求項６に記載のピストン取出装置。
8. 前記圧力制御弁は、前記加圧水の圧力が１．０ＭＰａ～１．５ＭＰａになったときに前記加圧水の圧力を低下させる、請求項７に記載のピストン取出装置。
9. 前記加圧水生成部によって生成される加圧水の圧力は、０．５ＭＰａ～１．２ＭＰａである、請求項６に記載のピストン取出装置。
10. 前記加圧水生成部は、水槽と、手動で作動させることによって前記水槽内の水を加圧するポンプと、前記水槽から前記ポンプに供給される水の異物を除去するフィルタとを有する、請求項６に記載のピストン取出装置。
    
    
    

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