JPH10325431A - ディスクブレーキ装置のシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はピストンブーツとシリンダボデー間、
及びピストンブーツとピストン間におけるシールを行な
うディスクブレーキ装置のシール構造に関し、汚染物質
に対し確実なシールを行なうことを課題とする。 【解決手段】シリンダボデー３４とピストン３２とに設
けられた凹所５０にピストンブーツ３６を配置する。ま
た、ピストン３２に固定される環状の内側リング４０に
より、ピストンブーツ３６のピストン側端部６４をピス
トン３２に固定しする。更に、シリンダボデー３４に固
定される環状の外側リング３８により、ピストンブーツ
３６のシリンダ側端部６２をシリンダボデー３４に固定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディスクブレーキ装
置のシール構造に関し、特にピストンブーツとシリンダ
ボデー間、及びピストンブーツとピストン間におけるシ
ールを行なうディスクブレーキ装置のシール構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開昭５９−６４３８号公報に示
されるように、従来より自動車用のブレーキ装置として
ディスクブレーキ装置が知られている。このディスクブ
レーキ装置は、一対のブレーキパッドが車輪と同軸的に
回転するディスクロータを挟んで対向配設されており、
このブレーキパッドをピストンにより駆動してディスク
ロータに圧接することにより、制動力を発生させる構成
とされている。このピストンはシリンダボデー（キャリ
パ）に摺動可能に配設されており、運転者のブレーキ操
作等によりブレーキフルードがシリンダボデー内に供給
されることによりシリンダボデーに対して移動する構成
とされている。

【０００３】ところで、ディスクブレーキ装置は車輪近
傍位置、即ち路面に近い位置に配置されるため、路面か
ら舞い上がる砂埃や塵埃、及び雨天時等においては路面
上に溜まった水により汚染しやすい（以下、砂埃，塵
埃，水等を総称して汚染物質という）。一方、上記のよ
うにディスクブレーキ装置は、ピストンがシリンダボデ
ーに対して移動する構成とされているため、シリンダボ
デーのブレーキパッドと対向する位置にはシリンダ孔が
開口している。

【０００４】よって、この開口を介して汚染物質がピス
トンとシリンダ孔との間に侵入した場合、ピストンの円
滑な動作が妨げられるおそれがある。このため、従来よ
りシリンダボデーとピストンとの間にはピストンブーツ
が配設され、ピストンとシリンダ孔との間に汚染物質が
侵入するのを防止する構成とされている。図３は、ピス
トンブーツが配設された従来のディスクブレーキ装置１
を示している。同図では、ディスクブレーキ装置２のピ
ストン４の近傍を拡大して示して示しており、ブレーキ
パッド，ディスクロータ等の図示は省略している。

【０００５】ピストン４は、シリンダボデー６に形成さ
れたシリンダ孔８内に挿入されている。また、シリンダ
ボデー６の後部にはブレーキフルードが導入される導入
配管１０が接続されている。また、シリンダボデー６の
シリンダ孔８が開口する開口面、及びピストン４のブレ
ーキパッドと対向する面には凹所１４が形成されてお
り、この凹所１４内にピストンブーツ１６が配設されて
いる。

【０００６】ピストンブーツ１６は例えば合成ゴムより
なり、シリンダボデー６に対しピストン４が図中矢印Ｘ
１，Ｘ２方向へ移動することを許容するために蛇腹形状
とされている。また、ピストンブーツ１６の内周端部
（ピストン側端部）はピストン４に固定され、またその
外周端部（シリンダ側端部）はシリンダボデー６に固定
されている。

【０００７】ここで、従来におけるピストンブーツ１６
のピストン４及びシリンダボデー６に対するシール構造
について説明する。ピストンブーツ１６とシリンダボデ
ー６との間におけるシールは、ピストンリング１８を用
いている。図４は、このピストンリング１８を拡大して
示している。同図に示されるように、ピストンリング１
８はバネ材により形成されており、一部が切断されて切
れ目２０を有したリング形状（Ｃリング形状）とされて
いる。

【０００８】同図では、切れ目２０が広がった状態（以
下、組み付け前状態という）と、切れ目２０が狭まった
状態（以下、組み付け後状態という）のピストンリング
１８を合わせて図示している。また、ピストンリング１
８に対し外力が作用していない状態（以下、通常状態と
いう）では、切れ目２０は組み付け前状態となってい
る。

【０００９】このピストンリング１８は、図３に示され
るように、ピストンブーツ１６の外周端部の内側に配設
される。よって、ピストンブーツ１６の外周端部は、ピ
ストンリング１８の弾性力によりシリンダボデー６の内
壁に押圧される。このように、ピストンブーツ１６がシ
リンダボデー６に向け押し付けられることにより、ピス
トンブーツ１６とシリンダボデー６とはシールされた構
造となる。一方、ピストンブーツ１６とピストン４との
間のシールは、弾性を有するピストンブーツ１６のシリ
ンダ側端部がピストン４に形成された嵌入凹部２２内に
嵌入し、その底面を押圧することにより行なわれてい
た。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のシール
構造は、ピストンリング１８の弾性力によりピストンブ
ーツ１６をシリンダボデー６に押し付け、これによりシ
ール性を確保する構成であったため、よってピストンリ
ング１８に切れ目２０を設けることは必須の要件とな
る。

【００１１】これは、ピストンリング１８に切れ目２０
が設けられていないと、換言すれば切れ目のない完全な
リング形状であったとすると、ピストンリング１８は弾
性力を発揮することができなくなってしまうからであ
る。また、ピストンリング１８をピストンブーツ１６の
外周端部の内側に取り付ける取り付け作業においても、
ピストンリング１８を小径となるよう変形させる必要が
あり、よって取り付け作業面からも切れ目２０を設ける
ことは必須の要件となる。

【００１２】しかるに、上記のように切れ目２０を設け
ると、ピストンリング１８をピストンブーツ１６の外周
端部に装着した状態において、必然的に切れ目２０には
僅かな隙間が形成されてしまう。この切れ目２０の形成
部分においてはピストンリング１８の弾性力は作用しな
いため、従って切れ目２０の形成部分におけるシール力
は他の部分に比べて低下してしまう。このため、切れ目
２０の形成部分から汚染物質が侵入し、ピストン４の円
滑な移動が確保できなくなるおそれがある。

【００１３】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、切れ目のない環状のリングを用いてピストンブー
ツとシリンダボデー及びピストンブーツとピストンをシ
ールすることにより、汚染物質に対し確実なシールを行
いうるディスクブレーキ装置のシール構造を提供するこ
とを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、ディスクブレーキ装置のシール構造に
関し、シリンダボデーとピストンとの摺動面開口部に設
けられた凹所にピストンブーツを配置すると共に、前記
ピストンに固定される環状の内側リングにより、前記ピ
ストンブーツのピストン側端部を前記ピストンに固定
し、かつ、前記シリンダボデーに固定される環状の外側
リングにより、前記ピストンブーツのシリンダ側端部を
前記シリンダボデーに固定したことを特徴とするもので
ある。

【００１５】また本発明によれば、ピストンブーツとピ
ストンとを固定するのに環状の内側リングを用いること
ができると共に、ピストンブーツをシリンダボデーに固
定するのに環状の外側リングを用いることができる。即
ち、ピストンブーツとピストンとのシール、及びピスト
ンブーツとシリンダボデーとのシールに、共に切れ目の
ない環状のリングを用いることが可能となる。

【００１６】このように、切れ目のない完全に環状のリ
ングを用いてシールを行なうとができることにより、各
リングはその全周において均一のシール能力でシールを
行なうことができ、従来のように部分的にシール能力が
低下することを防止することができる。これにより、汚
染物質に対し確実なシールを行なうことができ、シール
構造の信頼性を向上させることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１及び図２は、本発明の一実
施例であるシール構造を適用したディスクブレーキ装置
３０を示しており、図１は組み立てられた状態のディス
クブレーキ装置３０の断面図であり、また図２は分解さ
れた状態のディスクブレーキ装置３０の断面図である。
また、各図ともディスクブレーキ装置３０のピストン３
２の近傍を拡大して示しており、ブレーキパッド，ディ
スクロータ等の図示は省略している。

【００１８】ディスクブレーキ装置３０は、大略すると
ピストン３２，シリンダボデー３４（キャリパ），ピス
トンブーツ３６，及び本発明の要部となる外側リング３
８，内側リング４０等により構成されている。ピストン
３２は円筒形状を有しており、シリンダボデー３４に形
成されたシリンダ孔４２内に挿入されている。このピス
トン３２の図中矢印Ｘ１方向端部にブレーキパッドが配
設され、よってブレーキパッドはピストン３２の移動に
伴い移動しうる構成とされている。

【００１９】シリンダボデー３４はディスクロータを跨
ぐように配設されるものであり、その内部にはディスク
ロータを挟むように一対のブレーキパッドが配設されて
いる。そして、上記したピストン３２が駆動することに
より、一対のブレーキパッドはディスクロータに圧接
し、ブレーキパッドとディスクロータとの間における摩
擦力により制動力を発生させる構成とされている。

【００２０】シリンダボデー３４の図中矢印Ｘ２方向端
部には、ブレーキフルードが導入される導入配管４８が
接続されている。この導入配管４８はマスターシリンダ
（図示せず）に接続されており、運転者がブレーキ操作
を行なうことにより、ブレーキフルードはマスターシリ
ンダより導入配管４８を介して圧力室４４内に供給され
る。圧力室４４は、ピストン３２とシリンダ孔４２の内
壁との間に形成されている。

【００２１】また、シリンダボデー３４とピストン３２
の側面とが対向する所定位置には、ピストンシール４６
がピストン３２を囲繞するよう環状に配設されている。
このピストンシール４６はゴム状の部材であり、圧力室
４４内のブレーキフルードがピストンブーツ３６の配設
側に漏洩するのを防止すると共に、ピストン３２が矢印
Ｘ１方向に移動した際に弾性変形し、ブレーキ力が解除
された場合に弾性復元力によりピストン３２を矢印Ｘ２
方向に戻す機能を奏する。このピストンシール４６の弾
性復元力により、ブレーキパッドはディスクロータから
離間する構成とされている。

【００２２】一方、ピストン３２とシリンダボデー３４
との摺動面開口部、即ちシリンダボデー３４のシリンダ
孔４２が開口する開口面、及びピストン３２のブレーキ
パッドと対向する面（図中、矢印Ｘ１方向の端面）には
夫々凹部が形成され、各凹部は協働して凹所５０を形成
している。この凹所５０の外周部及び内周部には、従来
の凹所１４に形成されていたような鍔状の部分（図３に
矢印Ａで示す部分）は形成されておらず、よって完全な
環状形状とされている。

【００２３】また、凹所５０の外周側面には内周ネジ部
５２が形成されると共に、内周側面には外周ネジ部５４
が形成されている。更に、凹所５０の底面で、内周ネジ
部５２の形成位置近傍にはリング状に第１の外周溝部５
６が形成されると共に、外周ネジ部５４の形成位置近傍
には同じくリング状に第１の内周溝部５８が形成されて
いる。

【００２４】第１の外周溝部５６及び第１の内周溝部５
８は、共に断面半円形状の溝されている。上記構成とさ
れた凹所５０の内部には、ピストンブーツ３６が配設さ
れる。尚、凹所５０の中央部分は、ピストンブーツ３６
の蛇腹部６６を収納するために段差部６０が形成されて
いる。ピストンブーツ３６は弾性部材（例えば合成ゴ
ム）よりなり、シリンダ側端部６２，ピストン側端部６
４，及び蛇腹部６６を一体的に形成した構成とされてい
る。シリンダ側端部６２は、後述するようにシリンダボ
デー３４に固定される部位であり、その先端部には球状
の外側クリップ部６８が形成されている。

【００２５】また、ピストン側端部６４は、後述するよ
うにピストン３２に固定される部位であり、その先端部
には球状の内側クリップ部７０が形成されている。更
に、蛇腹部６６は伸縮可能な構成とされており、シリン
ダボデー６に対しピストン４が図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向
へ移動することを許容する構成とされている。外側リン
グ３８はピストンブーツ３６のシリンダ側端部６２と対
応した形状とされており、また完全なリング形状とされ
ている。よって、外側リング３８は、従来のシール構造
で用いられていたピストンリング１８（図３及び図４参
照）と異なり、切れ目２０は形成されていない。

【００２６】この外側リング３８の外周部には、前記し
た内周ネジ部５２に螺合するよう構成された外側リング
ネジ７２が形成されている。また、外側リング３８の側
面部（ピストンブーツ３６と対向する側の側面部）には
第２の外周溝部７６が形成されている。この第２の外周
溝部７６は、前記した第１の外周溝部５６と対向するよ
う形成されている。

【００２７】一方、内側リング４０はピストンブーツ３
６のピストン側端部６４と対応した形状とされており、
また外側リング３８と同様に完全なリング形状とされて
いる。よって、内側リング４０も切れ目２０は形成され
ていない。この内側リング４０の内周部には、前記した
外周ネジ部５４に螺合するよう構成された内側リングネ
ジ７４が形成されている。また、内側リング４０の側面
部（ピストンブーツ３６と対向する側の側面部）には第
２の内周溝部７８が形成されている。この第２の内周溝
部７８は、前記した第１の内周溝部５８と対向するよう
形成されている。また、前記した第２の外周溝部７６及
び第２の内周溝部７８は断面半円形状とされている。

【００２８】続いて、上記した各構成要素からなるディ
スクブレーキ装置３０において、ピストンブーツ３６の
組み付け方法について説明する。ピストンブーツ３６を
ピストン３２及びシリンダボデー３４に組み付けるに
は、先ずピストンブーツ３６を凹所５０内に装着する。
この装着状態において、ピストンブーツ３６のシリンダ
側端部６２は凹所５０のシリンダボデー３４側の底面と
当接し、またピストン側端部６４は凹所５０のピストン
３２側の底面と当接する。

【００２９】また、この装着状態において、シリンダ側
端部６２に形成された外側クリップ部６８は第１の外周
溝部５６と嵌合し、ピストン側端部６４に形成された内
側クリップ部７０は第１の内周溝部５８と嵌合する。更
に、この装着状態において、蛇腹部６６は凹所５０に形
成されている段差部６０内に位置する。上記のようにピ
ストンブーツ３６が凹所５０内に装着されると、続いて
外側リング３８をシリンダボデー３４に、また内側リン
グ４０をピストン３２に装着する。具体的には、外側リ
ング３８に形成されている外側リングネジ７２を凹所５
０の側面に形成されている内周ネジ部５２に螺合させ、
同様に内側リング４０に形成されている内側リングネジ
７４を凹所５０の側面に形成されている外周ネジ部５４
に螺合させる。

【００３０】このように、外側リング３８をシリンダボ
デー３４に装着することにより、ピストンブーツ３６の
シリンダ側端部６２はシリンダボデー３４に向け図中矢
印Ｘ２方向に押圧される。この際、外側リング３８に形
成されている第２の外周溝部７６はシリンダ側端部６２
に形成されている外側クリップ部６８と嵌合する。ま
た、内側リング４０をピストン３２に装着することによ
り、ピストンブーツ３６のピストン側端部６４はピスト
ン３２に向け図中矢印Ｘ２方向に押圧される。この際、
内側リング４０に形成されている第２の内周溝部７８は
ピストン側端部６４に形成されている内側クリップ部７
０と嵌合する。

【００３１】従って、ピストンブーツ３６のシリンダ側
端部６２は、外側リング３８の螺着力により凹所５０の
シリンダボデー３４側底面に密着され、これによりシー
ル力が発生する。また、シリンダ側端部６２に形成され
ている外側クリップ６８の径寸法は、第１及び第２の外
周溝部５６，７６が協働して形成する円形状溝の径寸法
より大きく設定されている。

【００３２】従って、第１及び第２の外周溝部５６，７
６に外側クリップ６８は圧接される構成となり、この第
１及び第２の外周溝部５６，７６と外側クリップ６８と
の嵌合部分においてもシール力は発生する。よって、シ
リンダ側におけるシール力は増大し、確実なシールを行
なうことができる。同様に、ピストンブーツ３６のピス
トン側端部６４は、内側リング４０の螺着力により凹所
５０のピストン３２側底面に密着され、これによりシー
ル力が発生する。また、ピストン側端部６４に形成され
ている内側クリップ７０の径寸法は、第１及び第２の内
周溝部５８，７８が協働して形成する円形状溝の径寸法
より大きく設定されている。

【００３３】従って、第１及び第２の内周溝部５８，７
８に内側クリップ７０は圧接される構成となり、この第
１及び第２の内周溝部５８，７８と内側クリップ７０と
の嵌合部分においてもシール力は発生する。よって、シ
リンダ側と同様に、ピストン側においてもシール力は増
大し、確実なシールを行なうことができる。ところで、
前記した従来のシール構造では、ピストンリング１８が
凹所１４の側面に向け径方向に押圧力を発生させること
によりシール力を発生させる構成であったため、前記し
たように必然的にピストンリング１８に切れ目２０を形
成する必要があった。

【００３４】しかるに、本実施例に係るシール構造は、
ピストンブーツ３６に形成されたシリンダ側端部６２及
びピストン側端部６４を凹所５０の底面に押圧すること
により、換言すれば図中矢印Ｘ２方向に押圧することに
よりシール力を発生させる構成とされている。よって、
本実施例に係るシール構造では、ピストンブーツ３６と
ピストン３２とを固定するのに環状の内側リング４０を
用いることができると共に、ピストンブーツ３６をシリ
ンダボデー３４に固定するのに環状の外側リング３８を
用いることができる。即ち、ピストンブーツ３６とピス
トン３２とのシール、及びピストンブーツ３６とシリン
ダボデー３４とのシールに、共に切れ目のない環状のリ
ング３８，４０を用いることが可能となる。

【００３５】このように、切れ目のない完全に環状のリ
ング３８，４０を用いてシールを行なうとができること
により、各リング３８，４０はその全周において均一の
シール能力でシールを行なうことができ、従来のように
部分的にシール能力が低下することを防止することがで
きる。これにより、汚染物質がピストンブーツ３６内に
侵入することを確実に防止することができ、シール構造
の信頼性を向上させることができる。

【００３６】また、ピストンブーツ３６のシリンダ側端
部６２のシール構造と、ピストン側端部６４のシール構
造は、共にリング３８，４０を用いた同一のシール構造
となっている。従って、シリンダ側とピストン側で同じ
シール力を持たせることができる。仮に、シリンダ側と
ピストン側でシール力が異なる構成では、シール力の弱
い方により大きな負荷が印加されることが知られてお
り、よってシール力の弱い方の耐久性が大幅に低下して
しまう。しかるに、本実施例に係るシール構造では、シ
リンダ側とピストン側で同じシール力を持たせることが
できるため、耐久性の向上を図ることができる。

【００３７】また、上記のように本実施例に係るシール
構造では、シリンダ側端部６２及びピストン側端部６４
に夫々クリップ部６８，７０を形成し、シール性の向上
を図っている。しかるに、このクリップ部６８，７０は
シール性を向上させる機能の他に、シリンダ側端部６２
及びピストン側端部６４を保護する機能を奏している。

【００３８】即ち、仮にクリップ部６８，７０が形成さ
れていない構成を想定すると、各リング３８，４０がピ
ストン３２及びシリンダボデー３４に螺着される際、外
側リング３８の側面とシリンダ側端部６２との間、及び
内側リング４０の側面とピストン側端部６４との間にお
いて擦れが発生し、各側端部６２，６４を傷つけるおそ
れがある。

【００３９】しるかに、シリンダ側端部６２及びピスト
ン側端部６４の双方にクリップ部６８，７０を形成して
おくことにより、各リング３８，４０がピストン３２及
びシリンダボデー３４に螺着された際、各リング３８，
４０が最初に摺接するのはクリップ部６８，７０とな
る。よって、各リング３８，４０と各側端部６２，６４
との間に発生する擦れを最少限とすることができ、シリ
ンダ側端部６２及びピストン側端部６４の保護を図るこ
とができる。

【００４０】更に、本実施例に係るシール構造では、ピ
ストン３２がブレーキパッドと当接する当接面（ピスト
ン３２の図中矢印Ｘ１方向側の端面）にピストンブーツ
３６は配設されていない。即ち、ピストンブーツ３６は
内側リング４０により保護された構成とされている。従
って、車両走行中に路面から石，砂等の異物が上記の当
接面に衝突しても、ピストンブーツ３６が破損し孔が開
いてしまうようなことはなく、これによってもシール性
を向上させることができる。

【００４１】尚、上記した本発明に係るシール構造は、
ディスクブレーキ装置に適用して利益が大であるが、デ
ィスクブレーキ装置以外のシール構造として適用するこ
とも可能である。また、本発明に係るシール構造は、種
々の構成が提供されているディスクブレーキ装置の夫々
について適用可能であり、ディスクブレーキ装置のタイ
プ（例えば、浮動型，固定型等）により適用が限定され
るものではない。

【００４２】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、ピストンブ
ーツとピストンとのシール、及びピストンブーツとシリ
ンダボデーとのシールに、共に切れ目のない環状のリン
グを用いることにより、各リングはその全周において均
一のシール能力でシールを行なうことができる。

【００４３】よって、部分的にシール能力が低下するよ
うなことはなく、汚染物質に対し確実なシールを行なう
ことが可能となり、シール構造の信頼性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるシール構造を適用した
ディスクブレーキ装置の要部断面図である。

【図２】本発明の一実施例であるシール構造を適用した
ディスクブレーキ装置の要部を分解した状態の断面図で
ある。

【図３】従来の一例であるシール構造を適用したディス
クブレーキ装置の要部断面図である。

【図４】従来用いられていたピストンリングを説明する
ための図である。

【符号の説明】

３０ ディスクブレーキ ３２ ピストン ３４ シリンダボデー ３６ ピストンブーツ ３８ 外側リング ４０ 内側リング ４２ シリンダ孔 ４６ ピストンシール ５０ 凹所 ５２ 内周ネジ部 ５４ 外周ネジ部 ５６ 第１の外周溝部 ５８ 第２の外周溝部 ６２ シリンダ側端部 ６４ ピストン側端部 ６８ 外側クリップ部 ７０ 内側クリップ部 ７２ 外側リングネジ ７４ 内周リングネジ ７６ 第２の外周溝部 ７８ 第２の内周溝部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクブレーキ装置のシール構造に関
   し、 シリンダボデーとピストンとの摺動面開口部に設けられ
   た凹所にピストンブーツを配置すると共に、 前記ピストンに固定される環状の内側リングにより、前
   記ピストンブーツのピストン側端部を前記ピストンに固
   定し、 かつ、前記シリンダボデーに固定される環状の外側リン
   グにより、前記ピストンブーツのシリンダ側端部を前記
   シリンダボデーに固定したことを特徴とするディスクブ
   レーキ装置のシール構造。