(57)【要約】【課題】高精度仕上げの内壁をもつピストンボアが不要で、従ってホーニングおよびローラバニシング等の作業を必要としないホイールシリンダ組立体を提供することにある。【解決手段】ドラムブレーキシステム用のホイールシリンダ組立体。本発明のホイールシリンダ組立体は、ピストンボアを形成するハウジングを有している。ピストンボアには、環状シールを受入れるサイズを有するシール溝が形成されている。シールがハウジングおよびピストンの両者とシール態様で係合するようにして、ピストンがピストンボア内に配置されかつシールに挿通されている。ホイールシリンダは、ピストンボアのホーニングおよび／またはローラバニシング加工が不要な構造を有している。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボアを形成するハウジングを有し、ボアはシール溝が形成された円筒状内壁を備え、該内壁は約１．６μｍ（６３μインチ）Ｒａより大きい粗さをもつ表面仕上げを有し、
少なくとも一部が前記ボア内に配置されかつ外周面を備えた円筒状ピストンを有し、前記外周面は、約０．８μｍ（３２μインチ）Ｒａより小さい粗さをもつ表面仕上げを有し、
前記シール溝内に配置されかつピストンの外周面とシール態様で係合する環状シールを更に有することを特徴とするホイールシリンダ組立体。
【請求項２】
前記ピストンの表面仕上げの粗さは、約０．８μｍ（３２μインチ）Ｒａ〜約０．０５μｍ（２μインチ）Ｒａであることを特徴とする請求項１記載のホイールシリンダ組立体。
【請求項３】
前記ピストンの表面仕上げ粗さは、約０．８μｍ（３２μインチ）Ｒａ〜約０．１μｍ（４μインチ）Ｒａであることを特徴とする請求項２記載のホイールシリンダ組立体。
【請求項４】
前記ピストンの表面仕上げ粗さは、約０．８μｍ（３２μインチ）Ｒａ〜約０．２μｍ（８μインチ）Ｒａであることを特徴とする請求項３記載のホイールシリンダ組立体。
【請求項５】
前記ピストンの表面仕上げ粗さは、約０．４μｍ（１６μインチ）Ｒａ〜約０．２μｍ（８μインチ）Ｒａであることを特徴とする請求項４記載のホイールシリンダ組立体。
【請求項６】
前記ピストンは本体および一端部を有し、本体はこれを貫通して形成されたキャビティを備え、前記端部は本体に対して固定的に連結されかつキャビティの遠位側を閉塞していることを特徴とする請求項１記載のホイールシリンダ組立体。
【請求項７】
前記ピストンはワンピース構造であることを特徴とする請求項６記載のホイールシリンダ組立体。
【請求項８】
前記本体は前記端部に溶接されていることを特徴とする請求項６記載のホイールシリンダ組立体。
【請求項９】
前記ピストンは、少なくとも一部が非金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載のホイールシリンダ組立体。
【請求項１０】
前記非金属材料はフェノール樹脂であることを特徴とする請求項９記載のホイールシリンダ組立体。
【請求項１１】
前記ハウジングは、シール溝の周囲に設けられた環状補強部を有することを特徴とする請求項１記載のホイールシリンダ組立体。
【請求項１２】
前記ピストンに連結されるロッド端部を更に有することを特徴とする請求項１記載のホイールシリンダ組立体。
【請求項１３】
第一ブレーキシューと、第二ブレーキシューと、第一および第二ブレーキシューを相対移動させるホイールシリンダとを有し、ホイールシリンダは、ハウジングと、円筒状ピストンと、シールリングとを備え、ハウジングには、シール溝が形成された円筒状内壁を備えたボアが形成されており、円筒状内壁は約１．６μｍ（６３μインチ）Ｒａより大きい粗さをもつ表面仕上げを有し、ピストンはその少なくとも一部が前記ボア内に配置されかつ約０．８μｍ（３２μインチ）〜約０．０５μｍ（２μインチ）の粗さをもつ表面仕上げを有し、前記シール溝内には環状シールが配置され、該環状シールはピストンの外周面とシール態様で係合していることを特徴とするドラムブレーキシステム。
【請求項１４】
前記ピストンは本体および一端部を有し、本体はこれを貫通して形成されたキャビティを備え、前記端部は本体に対して固定的に連結されかつキャビティの遠位側を閉塞していることを特徴とする請求項１３記載のドラムブレーキシステム。
【請求項１５】
前記ピストンはワンピース構造であることを特徴とする請求項１４記載のドラムブレーキシステム。
【請求項１６】
前記本体は前記端部に溶接されていることを特徴とする請求項１４記載のドラムブレーキシステム。
【請求項１７】
前記ピストンは、少なくとも一部が非金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１３記載のドラムブレーキシステム。
【請求項１８】
前記非金属材料はフェノール樹脂であることを特徴とする請求項１７記載のドラムブレーキシステム。
【請求項１９】
前記ピストンに連結されるロッド端部を更に有することを特徴とする請求項１３記載のドラムブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広くはドラムブレーキシステムに関し、より詳しくは比較的容易かつ低コストで製造できるホイールシリンダ組立体を備えたドラムブレーキシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現代の自動車用ドラムブレーキシステムは、一般に、リーディング・トレーリングドラム形またはデュオサーボドラム形のブレーキシステムである。両ドラムブレーキシステムの構造は、回転可能なブレーキドラムと、１対のブレーキシューが移動可能に取付けられる静止裏当て板組立体とを有している。一般に、裏当て板組立体は、ホイールシリンダ組立体およびアジャスタ機構を有している。リーディング・トレーリングドラム形およびデュオサーボドラム形構造に使用されるホイールシリンダ組立体は、ブレーキドラムの内径に当接するようにブレーキシューを変位させる力を選択的に発生させて、制動効果を生じさせる。
【０００３】
図面の図１を参照すると、ここには、従来技術に従って構成されたホイールシリンダが参照番号１により示されている。ホイールシリンダは、ハウジング２と、１対のピストン組立体３と、ピストン位置決めスプリング４とを有し、該スプリング４は、両ピストン組立体３を互いに離れる方向（すなわち、それぞれのブレーキシューに向かう方向で、ブレーキシステムの応答ラグを短縮または無くす方向）に押圧する。ハウジング２は、油圧動力源（図示せず）からの油圧流体（すなわちブレーキ油）を、ハウジング２に形成されたピストンボア６内に導くことができる流体導管５を有している。ピストン組立体３はピストンボア６内で摺動可能に配置されており、ピストン７と、該ピストン７の周囲に形成されたシール溝９内に配置されたシール８とを有している。加圧された油圧流体が流体導管５を通ってピストンボア６内に押出されると、ピストン７の後面１０に力が加えられ、両ピストン７をピストンボア内で互いに反対方向に摺動させる。シール８とピストンボア６の内壁１１との接触により、油圧流体がピストン７の周囲を通って環境内に流出することが防止される。
【０００４】
当業者ならば理解されようが、ピストンボア６の内壁１１は、シール８が過度の摩耗を受けないように高精度に仕上げなくてはならない。従って、ハウジング２のような従来技術のホイールシリンダのハウジングは、一般に、約０．４０μｍ（１６μインチ）Ｒａ〜約０．２０μｍ（８μインチ）Ｒａの仕上げ面粗さをもつピストンボア６の内壁１１を得るため、ホーニングまたはローラバニシング工程を含む方法で製造される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
また、当業者ならば理解されようが、ホーニングおよびローラバニシングは、両方とも高価で、ホイールシリンダ組立体のコストを大幅に増大させてしまう。従って、当業界では、高精度仕上げの内壁をもつピストンボアが不要で、従ってホーニングおよびローラバニシング等の作業を必要としないホイールシリンダ組立体が要望されている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、好ましい一形態として、ハウジングと、円筒状ピストンと、環状シールとを有するホイールシリンダ組立体を提供する。ハウジングにはボアが形成され、該ボアはシール溝が形成された円筒状内壁を備えている。該内壁は約１．６μｍ（６３μインチ）Ｒａより大きい粗さをもつ表面仕上げを有する。ピストンは、その少なくとも一部が前記ボア内に配置されかつ約０．８μｍ（３２μインチ）Ｒａより小さい表面粗さを有している。シール溝内には環状シールが配置され、該環状シールはピストンの外周面とシール態様で係合する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の他の適用領域は、以下に述べる詳細な説明から明らかになるであろう。以下に述べる詳細な説明および特定例は、本発明の好ましい実施形態を示すものであるが、単なる例示を目的とするものであって、本発明の範囲を制限するものではないことを理解すべきである。
【０００８】
本発明の他の長所および特徴は、添付図面を参照して述べる以下の説明および特許請求の範囲の記載から明らかになるであろう。
【０００９】
図面の図２を参照すると、ここには、本発明の教示に従って構成されたホイールシリンダ組立体２２を備えたドラムブレーキシステム２０の一例が示されている。このドラムブレーキシステム２０は従来技術と同様に１対のブレーキシュー２４を有しており、該ブレーキシュー２４は、複数のスプリング３０を備えた１組の取付け具２８を介して、裏当て板２６に対して移動可能に連結されている。裏当て板２６に固定して取付けられかつ油圧流体を介して油圧源（図示せず）に連結されたホイールシリンダ組立体２２は、ブレーキシュー２４を半径方向外方に選択的に移動させてブレーキドラムブレーキ（図示せず）の内径面と係合させ、制動効果を発生させるように、従来技術と同様に使用される。
【００１０】
図３に示すように、ホイールシリンダ組立体２２は、ハウジング４０と、１対の円筒状ピストン４２と、１対の環状シール４４と、ピストン位置決めスプリング４６とを有している。ハウジング４０には、ピストン４２を受入れるサイズを有するピストンボア５０が形成されている。ピストンボア５０は円筒状内壁５２を形成し、該内壁５２内には１対のシール溝５４が同心状に形成されている。内壁５２は、約１．６μｍ（６３μインチ）Ｒａより大きい表面粗さを有するように仕上げられる。従って、内壁５２の形成は、ドリル加工、リーマ加工またはボーリング等の従来の比較的低コストの穿孔技術により達成できる。ホイールシリンダ組立体２２の組立てを容易にするため、任意であるが、ピストンボア５０の遠位端（両端部）の一方または両方に面取り部５６を設けることができる。
【００１１】
シール溝５４は幾分概略的に示されており、好ましくは、フィレット半径または面取り部が形成されたコーナ５８が設けられ、ここに応力が過度に集中しないようにする。各シール溝５４に隣接する領域に形成された環状補強部６０は、シール溝５４の領域でハウジング４０の遠位端６２を補強する機能を有している。シール溝５４は、図示の特定実施形態に比べてピストンボア５０の遠位端６２により近い位置または遠位端６２からより離れた位置に配置することもできるが、シール溝５４の外側縁部６４は、ピストンボア５０の直径の約５％〜約２５％に等しい距離だけ、それぞれの遠位端６２から離れた位置に配置するのが好ましいことが、当業者ならば理解されよう。このような態様でシール溝５４を位置決めすることにより、内壁５２が、シール溝５４の両側で各ピストン４２を支持することが可能になる。
【００１２】
また、ハウジング４０には、ピストンボア５０の中央部６８と交差する流体導管６６が形成されている。流体導管６６は、従来技術と同様に、油圧流体（図示せず）をピストンボア５０に選択的に分配できるように油圧源（図示せず）に連結される。
【００１３】
各ピストン４２は、少なくとも一部がピストンボア５０内で摺動可能に配置されており、かつ約０．８μｍ（３２μインチ）Ｒａ以下の表面粗さをもつ表面仕上げが施された外周面７０を有している。外周面７０の表面粗さは、好ましくは約０．８μｍ（３２μインチ）Ｒａ〜約０．０５μｍ（２μインチ）Ｒａであり、より好ましくは約０．８μｍ（３２μインチ）Ｒａ〜約０．１μｍ（４μインチ）Ｒａである。更に好ましくは、外周面の表面粗さは、約０．８μｍ（３２μインチ）Ｒａ〜約０．２μｍ（８μインチ）Ｒａである。図示の例では、外周面の表面粗さは、約０．４μｍ（１６μインチ）Ｒａ〜約０．２μｍ（８μインチ）Ｒａである。従って、ピストン４２の外周面７０は、旋削（ターニング）作業、より好ましくは心なし研削等の慣用研削作業で仕上げることができる。
【００１４】
ピストン位置決めスプリング４６はその構造および作動の点で慣用のものであり、従って非常に詳細な説明は不要であろう。簡単に説明すると、ピストン位置決めスプリング４６は、ピストンボア５０内に配置されかつ両ピストン４２の後面７２に当接している圧縮スプリングである。ピストン位置決めスプリング４６は両ピストン４２を、それぞれのブレーキシュー２４（図２）に向けて互いに離れる方向に押圧する機能を有する。
【００１５】
各環状シール４４はＥＰＤＭゴム等の弾性材料で形成されかつそれぞれのシール溝５４内に配置される。環状シール４４は、それぞれのピストン４２とシール態様で係合するシーリングリップ７４と、それぞれのシール溝５４とシール態様で係合するシール本体７６とを有するものが示されている。従って、各環状シール４４は、ハウジング４０とそれぞれのピストン４２との間にシールを形成する。
【００１６】
本発明のホイールシリンダ組立体は、一体的に形成された１対の中実ピストンをもつものを説明したが、当業者ならば、本発明は、その広い態様において、幾分異なる形態で構成できることが理解されよう。例えば図４に示すように、ピストン４２′には中空キャビティ８４を形成することができる。この構成では、ピストン４２′は、本体部分８０および端部８２を有するものが示されている。本体部分８０はキャビティ８４を形成しており、本体部分８０の遠位側に固定的に連結された端部８２は、キャビティ８４の遠位側を閉塞している。ピストン４２′は一体成形（例えば、スタンピング成形）するか、本体部分８０に連結（例えば摩擦溶接）される別体の端部８２として形成することもできる。また、ピストン４２′（またはピストン４２）は、端部８２に連結（例えば摩擦溶接）される別体のロッド端部８５を使用できる。また、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、ピストン４２、４２′は、その少なくとも一部を例えばフェノール樹脂等の非金属板材料で形成することもできる。この態様でホイールシリンダ組立体２２、２２′を構成することは、特に、比較的大径のピストン４２、４２′を使用する場合に、質量およびコストを低減できる点で有利である。
【００１７】
以上、本発明をその好ましい実施形態について明細書で説明しかつ図示したが、当業者ならば、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、種々の構成要素について種々の変更を行ないかつ均等物と置換できることは理解されよう。また、特定の状況および材料に適合させるため、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、本発明の教示に多くの変更を施すこともできる。従って、本発明は、これを実施する上で現に考えられる最良の形態であるとして図示しかつ明細書で説明した特定の実施形態に限定されるものではなく、上記説明および特許請求の範囲に包含されるあらゆる実施形態を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるホイールシリンダ組立体を示す断面図である。
【図２】本発明の教示に従って構成されたホイールシリンダ組立体を備えたドラムブレーキシステムを示す斜視図である。
【図３】図２のホイールシリンダ組立体を示す断面図である。
【図４】他の構成によるピストンを備えたホイールシリンダ組立体を示す、図３と同様な断面図である。
【図５Ａ】更に別の構成によるピストンを示す断面図である。
【図５Ｂ】更に別の構成によるピストンを示す断面図である。
【符号の説明】
２２、２２′　ホイールシリンダ
４０　ハウジング
４２、４２′　ピストン
４４　環状シール
５４　シール溝
６０　環状補強部
７４　シーリングリップ
７６　シール本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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