(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの内周面で、ピストン挿入口側にリング状ワイパーシール、奥側にリング状ピストンシールを配設し、ピストンを摺動自在とする液圧シリンダにおいて、
前記リング状ワイパーシールは、該シールの内周面に亘ってピストンに摺接する二本のシールリップがそれらの間にセンター溝を形成して備えられ、
シリンダ内周面のワイパーシール配設位置には、シール挿入口側で浅く、奥側で深い傾斜底面を形成した前記ワイパーシールの嵌合溝が備えられ、前記嵌合溝に嵌着した前記ワイパーシールの挿入口側のシールリップを奥側のものよりピストンの摺動面に強く当接させることを特徴とする液圧シリンダ。
【請求項２】
前記ワイパーシールの挿入口側面及び奥側面の両面とピストン摺動面とが略垂直であり、両シールリップそれぞれのセンター溝側縁部でのピストン摺動面とのセンター溝側接触角度が９０°より小さいことを特徴とする請求項１に記載の液圧シリンダ。
【請求項３】
前記二本のシールリップは、前記センター溝を中心に互いに対称形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液圧シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液圧シリンダに関し、特にワイパーシールにシール性と内部からのエア抜き性を両立させた構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用のディスクブレーキおいては、図４に示すように、キャリパ１に形成されたシリンダ２の内周面の奥側に形成された溝２ａ及び挿入口側に形成された溝２ｂに、それぞれピストンシール３、ワイパーシール４を嵌合固定した状態で、シリンダ２にピストン５を摺動自在に嵌入し、シリンダ２内にブレーキオイルを導入することにより、ピストン５が前進し、左右の摩擦パッド６，７をロータ８の両側面に圧接する構造の物がある。
【０００３】
このディスクブレーキにおいて、ピストンシール３の機能は、シリンダ２内の密封性を保持し、液漏れを防止すると同時に、シリンダ２内でのピストン５の動きを円滑に行うことである。一方、ワイパーシール４の機能は、ピストン５の摺動に伴う塵埃の内部侵入を防止し、ピストン５の先端部外周を常時クリーンな状態に保つことである。このようにそれぞれに特有の機能を与えられている。
【０００４】
ところで、以上のディスクブレーキの組立時には、ピストンシール３の不良を検出するためのエアリークテストが必要である。この検査方法は、ピストン５をシリンダ２内に挿入した状態でシリンダ２にエアを導入し、そのゲージ圧の降下度合を計測することで、合否判定する。
しかし、組立後に検査しようとする場合、ワイパーシール４のシール性も相当に高いために、実際にはピストンシール３のシール能力不良があったとしても、ピストンシール３とワイパーシール４との間でエアが保持され、シール性の合格判定がなされてしまう懸念がある。また、その逆で、ワイパーシール４の不良によるエア漏れの判断により、ピストンシール３が不合格となってしまう懸念もある。
【０００５】
このため、従来では、ワイパーシールの装着以前に、マスターピストンと称されるダミーピストンをシリンダに挿通してエアリークテストを行う必要が生じ、その検査工程後に組立を行わなければならず、工数が煩雑となっていた。加えて現行の組上がりと異なる条件で検査がなされるため、信頼性に問題があった。
【０００６】
この点に関し、実開昭５８−５８１２７号公報には、ピストンシール側からシリンダの挿入口側への流体の流出は許容し、かつシリンダの挿入口側からピストンシール側への流体の流入は阻止するという目的で、リング状のワイパーシ一ルにおいて、そのリング内径側であるピストン側を二重リップ構成である断面カップ形状とし、しかもピストンシール側のシールリップの一部に切欠部が設けられた構造としている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示された装置の構造では、塵埃の内部侵入を阻止するリップは実質的に外側のもののみとなり、図４に示した従来技術のワイパーシールよりもリップが薄くなるので、塵埃の内部侵入を阻止する効果を十分に上げられるかどうかは疑問である。
また、シリンダの溝内へのワイパーシールの嵌合方向を前後逆向きとすると、目的の効果をまったく成さなくなる。このような誤組付けが生じると、検査誤りの原因となるため、その組立には細心の注意を必要とする。従って、組立性に問題を有している。
【０００８】
本発明の目的は、以上の課題を解決するものであり、ワイパーシールに、塵埃に対しての十分な内部侵入阻止効果を与え且つエアリークテストを実施できるように、一方向弁機能を与え、更に、誤組付やそれによる不具合を防止できる液圧シリンダを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明は、シリンダの内周面で、ピストン挿入口側にリング状ワイパーシール、奥側にリング状ピストンシールを配設し、ピストンを摺動自在とする液圧シリンダにおいて、
前記リング状ワイパーシールは、該シールの内周面に亘ってピストンに摺接する二本のシールリップがそれらの間にセンター溝を形成して備えられ、
シリンダ内周面のワイパーシール配設位置には、シール挿入口側で浅く、奥側で深い傾斜底面を形成した前記ワイパーシールの嵌合溝が備えられ、前記嵌合溝に嵌着した前記ワイパーシールの挿入口側のシールリップを奥側のものよりピストンの摺動面に強く当接させる構成としている。
【００１０】
即ち、上述のようなワイパーシールを嵌着する嵌合溝形状とすることで、シリンダのピストン挿入口側に位置するシールリップ先端は、ピストン摺動面に対し接触圧が大きくなる。これに対し奥側に位置するシールリップ先端はピストン摺動面に対し接触圧が小さくなる。ここで、ピストンが挿入されることで形成されるシリンダ内の空間において、この空間の内部圧を漏らさないためにピストンシールがワイパーシールの更に奥側に配置されている。
【００１１】
このようなピストンシールがエアリークしている場合は、ピストンシールとワイパーシールとの間にエアが漏れ出る状態である。ワイパーシールの奥側に位置するシールリップでは接触圧が小さいので漏れ出たエアはセンター溝に移行し、更に、ワイパーシールの挿入口側に位置するシールリップはピストンの移動につられることも相まって挿入口方向に倒れ、漏れ出たエアはそのままエア抜きの状態となる。そして、外方からの塵埃の侵入については、ピストン摺動面に対する接触圧の大きさと奥側に位置するシールリップとによって侵入を防ぎ、一方向弁機能を達成する。
【００１２】
ここで、ワイパーシールの挿入口側面及び奥側面の両面とピストン摺動面とが略垂直であり、両シールリップのセンター溝側縁部でのピストン摺動面とのセンター溝側接触角度が９０°より小さい構成とすることができる。
このような構成とすることで、ワイパーシールの挿入口側に位置するシールリップが挿入口側へは倒れやすく、奥側には倒れにくくすることができ、一方向弁機能をより高次元で達成することができる。
【００１３】
また、二本のシールリップはセンター溝を中心に互いに対称形状に構成することができる。
このような構成とすることで、ワイパーシールの裏表がなくなるので、組立時の方向指定がなくなり、組み付け性の向上と共に、組み付けミスによる防塵能力の低下をなくすことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、従来装置と同様の作用を奏する箇所には同一符号を用いて説明する。図１は、ディスクブレーキに採用した本発明の液圧シリンダの一実施形態の構造を示した部分断面図、図２はワイパーシールの半断面図、図３は図１のＡ部拡大位置におけるワイパーシールの挙動を示す説明図である。
【００１５】
図１において、ディスクブレーキのキャリパ１に形成されたシリンダ２において、シリンダ２の内周面のピストン５挿入口側に形成された後述する嵌合溝１４及び奥側に形成された嵌合溝２ａに、それぞれリング状のワイパーシール１０及びピストンシール３を嵌着した状態で、シリンダ２にピストン５を摺動自在に嵌入する。
【００１６】
ワイパーシール１０は、図２に示すごとく、そのリング状の内周面に亘って二本のシールリップ（外側リップ１２Ａ、内側リップ１２Ｂ）がそれらの間にセンター溝１３を形成して備えられている。更に、ワイパーシール１０の外周面にも全周に亘って溝が設けられることで、ワイパーシール１０の断面形状が左右対称の弦巻形となっている。
このワイパーシール１０に対し、シリンダ２の内周面側に形成されるワイパーシール用嵌合溝１４は、図３に詳しく示すように、その内底面１４ａがピストン挿入口側で浅く、奥側で深い傾斜底面となっている。この傾斜としては、ピストン５に平行の面を基準とした場合に、奥側から挿入口側にかけて傾斜角度θで浅くなる角度に形成されている。このθは５°前後が好適である。
【００１７】
以上により、ワイパーシール１０を嵌合溝１４に嵌着した状態では、図３（ａ）に示したごとく、ワイパーシール１０は、溝１４の内底面１４ａの圧力を受け、シリンダ２のピストン挿入口側に位置する外側リップ１２Ａの先端はピストン５の摺動面に対し接触圧は大となる。これに対しシリンダ２奥側に位置する内側リップ１２Ｂの先端はピストン５の摺動面に対する接触圧は小さい。
【００１８】
このように、外側リップ１２Ａの先端がピストン５の外周に十分な接触圧で接しているので、外部からの塵埃の侵入をほぼ防ぐ。特に、外側リップ１２Ａの先端のセンター溝１３側縁部でのピストン５摺動面とのセンター溝側接触角度が９０°より小さいので、外側リップ１２Ａはピストン５摺動面との接触部からセンター溝１３側に厚みを増す構成となり、外側リップ１２Ａをセンター溝１３側に倒れ込ませるような外力に対してこの厚み構成が対抗し、塵埃の進入を防ぐ。更に、この外側リップ１２Ａを越える塵埃があっても内側リップ１２Ｂにより阻まれ、ピストンシール３にまで塵埃が達することはない。従って、ワイパーシールとしての機能を十分に発揮する。
【００１９】
図３（ｂ）には、ピストンシール３のエアリークテスト時で、ピストンシール３のエア漏れに対するワイパーシール１０の挙動を示している。
ピストンシール３がエア漏れしている場合、シリンダ２内で圧力がかかると、シリンダ２とピストン５との間にある微小隙間ｄへエアが漏れ出る。他に行き場はなく、上述のように、ピストン５の摺動面に対する内側リップ１２Ｂの接触圧は小さいため、内側リップ１２Ｂの一部がセンター溝１３側に押しのけられる。次いで、外側リップ１２Ａは、その挿入口側面とピストン５摺動面とが略垂直であり、上述のようにピストン５摺動面との接触部からセンター溝１３側に厚みを増す構成であるので、シリンダ２の開口方向には倒れ込みやすい構成である。つまり、外側リップ１２Ａの接触圧が高くても、ピストンシール３を漏れ出たエアはこの外側リップ１２Ａを開口方向に曲げることができ、これにより外部へ抜ける。
よって、ワイパーシール１０のエアリーク性により、このピストンシール３のエアリークテストを部品組立後に実施できる。
【００２０】
なお、以上のワイパーシール１０の断面形状は左右対称で、その組付けにあたっては、前後の方向性を問わないため、組立作業が簡単となり、誤組付や、これによる不具合も解消される。
なお、この外側リップ１２Ａの形状は、必ずしも内側リップ１２Ｂと対称形でなくとも良く、要は嵌合溝１４の内底面１４ａに着座させた状態で、適度な弾性変形により支持される形状とすればよい。
また、以上の実施形態では、本発明をディスクブレーキの液圧シリンダに適用した場合を示したが、これに限定適用されるものでなく、各種単動形液圧シリンダとして適用できることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明による液圧シリンダによると、ワイパーシールのピストン挿入口側シールリップを奥側のものよりピストンの摺動面に強く当接させる構成により、エアに対して一方向弁機能を備えることが出来、これにより部品組立後にピストンシールのエアリークテストが出来るため、検査工程を簡略化でき、しかも現行部品を直接検査出来るため、信頼性の高い、検査結果を得ることができる。
また、ワイパーシールの断面を対称形とすることで、ワイパーシールの組立時に組立の方向性をなくし、組立が簡単となり、誤組付やこれに伴う不具合も生ずることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した車両用ディスクブレーキの液圧シリンダ部分を示す部分断面図である。
【図２】同液圧シリンダに用いるワイパーシールの半断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は図１のＡ部拡大位置におけるワイパーシールの挙動を示す説明図である。
【図４】従来の車両用ディスクブレーキの断面図である。
【符号の説明】
２  シリンダ
３  ピストンシール
５  ピストン
１０  ワイパーシール
１２Ａ，１２Ｂ  シールリップ
１４  嵌合溝
１４ａ  内底面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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