JP2002249039A - マスタシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高昇圧時においても、十分なファーストフィ
ル性能を得ることができるマスタシリンダを提供する。 【解決手段】 段付ピストン１６に、段付シリンダ１５
内を大径ピストン部４６側の大径与圧室５６と小径ピス
トン部４６側の小径液圧室４９とに区画するとともに、
弁体２００が移動することで開閉し大径与圧室５６側か
ら小径液圧室４９側へのブレーキ液の流れのみを許容す
る逆止弁２０１を設けることで、段付ピストン１６の小
径液圧室４９側への摺動により大径与圧室５６の体積減
少が生じると、逆止弁２０１の弁体２００が移動して流
路を完全に開放し、十分な流路断面積で大径与圧室５６
側から小径液圧室４９側へ液補給を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のブレーキ
装置等にブレーキ液を供給するマスタシリンダに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のマスタシリンダとして、実願昭５
５−１５２６０２号（実開昭５７−７３２４８号）のマ
イクロフィルムに記載されているように、ディスクブレ
ーキやドラムブレーキ等のブレーキ装置に対してブレー
キ液を供給する際、作動初期に大容量のブレーキ液を供
給する、いわゆるファーストフィルを行うことで、スト
ローク初期の無効液量分を補い、その結果、ペダルスト
ロークを短縮可能なものがある。

【０００３】このマスタシリンダは、大径シリンダ部お
よび小径シリンダ部を有する段付シリンダと、該段付シ
リンダの大径シリンダ部内に摺動可能に挿入される大径
ピストン部および小径シリンダ部内に摺動可能に挿入さ
れる小径ピストン部を有する段付ピストンとを有し、段
付シリンダに、段付シリンダ内を大径ピストン側の大径
与圧室と小径ピストン側の小径液圧室とに区画するとと
もに大径与圧室側から小径液圧室側へのブレーキ液の流
れのみを許容するカップシールを備え、段付ピストンの
小径液圧室側への摺動による大径与圧室の体積減少によ
りカップシールを変形させて流路を開いて大径与圧室側
から小径液圧室側へ液補給を行うことにより、上記ファ
ーストフィルを行うようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のマスタ
シリンダには、以下の問題があった。上記マスタシリン
ダでは、切欠を設けているため、低昇圧時に大径与圧室
の液がリザーバに流入してしまうため、ファーストフィ
ルを充分に行えないという問題があった。また、上記マ
スタシリンダでは、カップシールが変形することで流路
を開いて大径与圧室側から小径液圧室側へ液補給を行う
ものであるため、流路抵抗が大きく、その結果、特に高
昇圧時においては、大径与圧室の液圧のみが上昇して小
径液圧室への液補給が遅れるという、上記ファーストフ
ィル性能を十分に得ることができないケースがあった。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、高昇圧時においても、十
分なファーストフィル性能を得ることができるマスタシ
リンダを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のマスタシリンダは、大径シリンダ部および
小径シリンダ部を有する段付シリンダと、該段付シリン
ダの前記大径シリンダ部内に摺動可能に挿入される大径
ピストン部および前記小径シリンダ部内に摺動可能に挿
入される小径ピストン部を有して前記段付シリンダ内を
前記大径ピストン部側の大径与圧室と前記小径ピストン
部側の小径液圧室とに区画する段付ピストンと、前記段
付シリンダ内を前記大径ピストン部側の大径与圧室と前
記小径ピストン部側の小径液圧室とに区画するとともに
前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へのブレーキ液
の流れのみを許容する逆止開閉部とを有し、前記段付ピ
ストンには、そのほぼ軸心に前記大径与圧室と前記小径
液圧室とを連通する連通穴と、弁体が移動することで前
記連通穴を開閉し前記大径与圧室側から前記小径液圧室
側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止弁とが設け
られていることを特徴としている。

【０００７】このように、段付ピストンに、そのほぼ軸
心に大径与圧室と小径液圧室とを連通する連通穴と、弁
体が移動することで連通穴を開閉し大径与圧室側から小
径液圧室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止弁
とが設けられているため、段付ピストンの小径液圧室側
への摺動により大径与圧室の体積減少が生じると、逆止
弁の弁体が移動して流路を完全に開放し、十分な流路断
面積で大径与圧室側から小径液圧室側へ液補給を行うこ
とになる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態のマスタシリ
ンダを図面を参照して説明する。

【０００９】図１は、本実施形態のマスタシリンダを示
すもので、図１中、符号１１は図示せぬブースタを介し
て導入されるブレーキペダルの入力に応じてブレーキ液
圧を発生させるマスタシリンダ本体を、符号１２は該マ
スタシリンダ本体１１の上部に取り付けられて該マスタ
シリンダ本体１１に対しブレーキ液を給排するリザーバ
をそれぞれ示している。

【００１０】マスタシリンダ本体１１は、横方向に沿う
略有底筒状の段付シリンダ１５と、該段付シリンダ１５
の開口部側（図における右側）に摺動可能に嵌合された
プライマリピストン（段付ピストン）１６と、段付シリ
ンダ１５のプライマリピストン１６より底部１５ａ側
（図における左側）に摺動自在に嵌合されたセカンダリ
ピストン１７とを有している。

【００１１】段付シリンダ１５は、該段付シリンダ１５
の底部１５ａが形成されるとともに横方向に沿って穴部
２０が形成された有底円筒状の第１部材２１と、該第１
部材２１の穴部２０内に底部１５ａ側から順次嵌合され
る略円筒状の第２部材２２、第３部材２３、第４部材２
４および第５部材２５と、第５部材２５の底部１５ａに
対し反対側に該第５部材２５を覆うように設けられる第
６部材２６と、該第６部材２６の底部１５ａに対し反対
側に設けられるとともに第１部材２１に螺合されて第２
部材２２〜第６部材２６を第１部材２１に保持する第７
部材２７とを有している。

【００１２】第２部材２２の内側に、上記セカンダリピ
ストン１７が摺動可能に嵌合されている。セカンダリピ
ストン１７は一端側から穴部３０が形成された有底円筒
状をなしており、該穴部３０を第１部材２１の底部１５
ａに対向させるようにして第２部材２２に嵌合されてい
る。

【００１３】ここで、第１部材２１の底部１５ａ側とセ
カンダリピストン１７の底部１５ａ側すなわち穴部３０
側とで囲まれた部分が、セカンダリ側小径液圧室３２と
なっている。

【００１４】第２部材２２には、一端側が該第２部材２
２の径方向における内周面に開口するとともに他端側が
第１部材２１の流路３３を介してリザーバ１２に常時連
通するポート３４が形成されており、セカンダリピスト
ン１７には、上記ポート３４とセカンダリ側小径液圧室
３２とを連通可能なリリーフポート３５が形成されてい
る。

【００１５】第２部材２２と第１部材２１との間には、
セカンダリ側小径液圧室３２とポート３４との連通を遮
断可能なカップシール３６が設けられている。このカッ
プシール３６はセカンダリ側小径液圧室３２の液圧がリ
ザーバ１２側の液圧以上の場合にこれらの連通を遮断す
るもので、セカンダリ側小径液圧室３２の液圧がリザー
バ１２側の液圧より低い場合にはこれらを連通させ液補
給を可能とする。

【００１６】セカンダリピストン１７の穴部３０と第１
部材２１の底部１５ａとの間には、図示せぬブレーキペ
ダル側（図における右側）から入力がない初期状態（こ
のときの各部の位置を初期位置と以下称す）でこれらの
間隔を決めるセカンダリピストンスプリング３８が設け
られている。この初期位置にあるとき、セカンダリピス
トン１７は、リリーフポート３５をポート３４に連通さ
せており、その結果、セカンダリ側小径液圧室３２をリ
ザーバ１２に連通させている。

【００１７】この状態からセカンダリピストン１７が第
１部材２１の底部１５ａ側に移動すると、セカンダリ側
小径液圧室３２の液圧がリザーバ１２側の液圧以上の状
態においては、該セカンダリピストン１７はそのリリー
フポート３５がカップシール３６で閉塞されてポート３
４との連通が遮断され、その結果、セカンダリ側小径液
圧室３２とリザーバ１２との連通が遮断されることにな
り、これにより、さらにセカンダリピストン１７が底部
１５ａ側に移動することでセカンダリ側小径液圧室３２
からブレーキ装置にブレーキ液を供給する。

【００１８】第４部材２４は、底部１５ａ側の小径シリ
ンダ部４０と、底部１５ａに対し反対側の、小径シリン
ダ部４０より大径の大径シリンダ部４１とを有する段付
形状をなしており、これら小径シリンダ部４０および大
径シリンダ部４１の内側に、上記プライマリピストン１
６が摺動可能に嵌合されている。

【００１９】プライマリピストン１６は一端側に、セカ
ンダリピストン１７に対向配置される穴部４３が形成さ
れるとともに他端側にも図示せぬブースタのロッドが挿
入される穴部４４が形成されており、第４部材２４の小
径シリンダ部４０に摺動可能に挿入される小径ピストン
部４６と、第４部材２４の大径シリンダ部４１に摺動可
能に挿入される大径ピストン部４７とを有している。こ
の大径ピストン部４７は、第５部材２５にも摺動可能に
挿入されている。

【００２０】セカンダリピストン１７の底部１５ａに対
し反対側と、プライマリピストン１６の底部１５ａ側す
なわち穴部４３側と第３部材２３とで囲まれた部分が、
プライマリ側小径液圧室（小径液圧室）４９となってい
る。

【００２１】ここで、第３部材２３には、第１部材２１
との間に、穴部５０を介してプライマリ側小径液圧室４
９に常時連通する小径液圧室連通流路５１が形成されて
いる。

【００２２】第２部材２２と第３部材２３とセカンダリ
ピストン１７との間には、プライマリ側小径液圧室４９
と流路３３及びポート３４との連通を遮断するカップシ
ール５３が設けられている。

【００２３】また、第３部材２３の小径液圧室連通流路
５１より底部１５ａ側と第１部材２１との間には、小径
液圧室連通流路５１と流路３３及びポート３４との連通
を常時遮断するＯリング５４が設けられている。

【００２４】プライマリピストン１６と第４部材２４の
大径シリンダ部４１側とで囲まれた部分が、大径与圧室
５６となっている。

【００２５】第４部材２４には、一端側が小径シリンダ
部４０の径方向の内周面に開口するとともに他端側が大
径与圧室５６に常時連通するポート５７が形成されてお
り、プライマリピストン１６の小径ピストン部４６に
は、上記ポート５７と穴部４３すなわちプライマリ側小
径液圧室４９とを連通可能なリリーフポート５８が形成
されている。なお、ポート５７は、第３部材２３と第４
部材２４との間の与圧室連通流路５９にも常時連通して
いる。

【００２６】第３部材２３と第４部材２４とプライマリ
ピストン１６の小径ピストン部４６との間には、プライ
マリ側小径液圧室４９と大径与圧室５６側との連通を遮
断可能なカップシール６１が設けられている。このカッ
プシール６１は、プライマリ側小径液圧室４９の液圧が
大径与圧室５６の液圧以上の場合にこれらの連通を遮断
するもので、逆に大径与圧室５６の液圧がプライマリ側
液圧室４９の液圧より高い場合には、第３部材２３とプ
ライマリピストン１６の小径ピストン部４６との間であ
ってカップシール６１の変形により生じた流路を介し
て、これらを連通可能とする。このカップシール６１
は、言い換えれば、段付シリンダ１５内を大径ピストン
部４７側の大径与圧室５６と小径ピストン部４６側のプ
ライマリ側小径液圧室４９とに区画するとともに大径与
圧室５６側からプライマリ小径液圧室４９側へのブレー
キ液の流れのみを許容するものである。

【００２７】第３部材２３の小径液圧室連通流路５１よ
り底部１５ａに対し反対側と第１部材２１との間には、
小径液圧室連通流路５１と大径与圧室５６側との連通を
常時遮断するＯリング６２が設けられている。

【００２８】セカンダリピストン１７とプライマリピス
トン１６との間には、図示せぬブレーキペダル側（図１
における右側）から入力がない初期状態でこれらの間隔
を決めるプライマリ初期位置決機構６４が設けられてい
る。このプライマリ初期位置決機構６４は、セカンダリ
ピストン１７に当接する当接部材６５と、プライマリピ
ストン１６側に延出するように該当接部材６５に固定さ
れた軸部材６６と、該軸部材６６を所定の範囲で移動可
能に保持するとともにプライマリピストン１６の穴部４
３の底側に突き当てられる当接部材６７と、当接部材６
５，６７同士を相反方向に付勢するプライマリピストン
スプリング６８とを有している。

【００２９】プライマリ初期位置決機構６４がプライマ
リピストンスプリング６８の付勢力で当接部材６５，６
７同士を軸部材６６で規定される最も離れた位置に位置
させるとき、プライマリピストン１６は、初期位置に配
置され、このとき、リリーフポート５８をポート５７に
連通させており、プライマリ側小径液圧室４９を大径与
圧室５６に連通させている。

【００３０】初期状態から底部１５ａ側に移動すると、
プライマリ側小径液圧室４９の液圧が大径与圧室５６の
液圧以上の場合に、プライマリピストン１６は、そのリ
リーフポート５８がカップシール６１で閉塞されてポー
ト５７との連通が遮断され、プライマリ側小径液圧室４
９と大径与圧室５６側との該リリーフポート５８を介し
ての連通を遮断することになり、この状態からさらに底
部１５ａ側に移動すると、プライマリ側小径液圧室４９
からブレーキ装置にブレーキ液を供給する。なお、リリ
ーフポート５８を閉塞させた状態であっても大径与圧室
５６の液圧がプライマリ側小径液圧室４９の液圧より大
きいときは、カップシール６１を介して大径与圧室５６
のブレーキ液がプライマリ側小径液圧室４９に流れるよ
うになっている。

【００３１】第４部材２４は、第１部材２１との間に、
第１部材２１の流路７０を介してリザーバ１２に常時連
通する大気圧の液補給室７１を形成している。この第４
部材２４の液補給室７１より底部１５ａ側と第１部材２
１との間には、大径側与圧室５６と液補給室７１との連
通を常時遮断するＯリング７２が設けられている。

【００３２】第５部材２５には、一端側が径方向におけ
る内周面に開口するとともに他端側が液補給室７１に常
時連通するポート７４が形成されており、プライマリピ
ストン１６には、一端側が大径ピストン部４７の径方向
における外周面に開口することでポート７４すなわち液
補給室７１に連通可能であるとともに他端側が大径ピス
トン部４７と小径ピストン部４６との境界の段部７５す
なわち大径与圧室５６に常時連通するリリーフポート７
６が形成されている。

【００３３】第４部材２４と第５部材２５とプライマリ
ピストン１６の大径ピストン部４７との間には、大径与
圧室５６と液補給室７１との連通を遮断可能なカップシ
ール７８が設けられている。このカップシール７８は、
大径与圧室５６の液圧が液補給室７１の液圧以上の場合
にこれらの連通を遮断するもので、逆に液補給室７１の
液圧が大径与圧室５６の液圧より高い場合にはこれらを
連通させて液補給を行う。

【００３４】そして、本実施形態においては、プライマ
リピストン１６に、段付シリンダ１５内を大径ピストン
部４７側の大径与圧室５６と小径ピストン部４６側のプ
ライマリ側小径液圧室４９とに区画するとともに、弁体
２００が移動することで開閉し大径与圧室５６側からプ
ライマリ側小径液圧室４９側へのブレーキ液の流れのみ
を許容するセンタバルブタイプの逆止弁２０１が設けら
れている。

【００３５】すなわち、逆止弁２０１は、プライマリピ
ストン１６の穴部４３，４４間の底部１６ａに、該プラ
イマリピストン１６の軸線上に形成された段付形状の弁
穴部２０２，２０３を有しており、これら弁穴部２０
２，２０３は、リリーフポート７６すなわち大径与圧室
５６と、穴部４３すなわちプライマリ側小径液圧室４９
とを連通可能となっている。弁穴部２０２は、穴部４３
に開口する大径のもので、弁穴部２０３は、弁穴部２０
２の穴部４３に対し反対側に形成された、弁穴部２０２
より小径のものである。

【００３６】また、逆止弁２０１の上記弁体２００は、
弁穴部２０３に隙間をもって挿入可能なステム２０５
と、該ステム２０５の先端側に固定されるとともに弁穴
部２０２，２０３の境界の段部からなる着座部２０６に
着座することで弁穴部２０２，２０３間の連通を遮断す
る弁頭部２０７とを有している。

【００３７】そして、逆止弁２０１は、穴部４３に挿入
されて底部１５ａと当接部材６７との間に挟持されたス
プリング保持部材２０９と、該スプリング保持部材２０
９と弁体２００の弁頭部２０７との間に介装されたバル
ブスプリング２１０とを有している。

【００３８】この逆止弁２０１は、上記したカップシー
ル６１と同じように、プライマリ側小径液圧室４９の液
圧が大径与圧室５６の液圧以上の場合に、バルブスプリ
ング２１０の付勢力で弁体２００が着座部２０６に着座
し、弁穴部２０２，２０３間を遮断して、これら弁穴部
２０２，２０３およびリリーフポート７６を介してのプ
ライマリ側小径液圧室４９と大径与圧室５６との連通を
遮断する。

【００３９】逆に大径与圧室５６の液圧がプライマリ側
液圧室４９の液圧より高い場合には、該液圧差によって
弁体２００がバルブスプリング２１０の付勢力に抗して
プライマリピストン１６の軸線方向に沿ってプライマリ
側液圧室４９側に移動し、着座部２０６から離座して、
弁穴部２０２，２０３と弁体２００との間の流路および
リリーフポート７６を介してプライマリ側小径液圧室４
９と大径与圧室５６とを連通させる。このときの逆止弁
２０１の流路断面積は、φ４（ｍｍ）程度が確保され
る。なお、逆止弁２０１としては、球状の弁体の移動で
開閉するボール弁タイプのものを用いてもよい。

【００４０】ここで、初期位置にあるとき、プライマリ
ピストン１６は、リリーフポート７６をポート７４に連
通させており、大径与圧室５６を液補給室７１に連通さ
せている。そして、プライマリピストン１６が、初期状
態から底部１５ａ側すなわちプライマリ側小径液圧室４
９側に摺動すると、大径与圧室５６側の液圧が液補給室
７１の液圧以上の場合、そのリリーフポート７６がカッ
プシール７８で閉塞されてポート７４との連通が遮断さ
れ、大径与圧室５６と液補給室７１との該リリーフポー
ト７６を介しての連通を遮断することになり、さらにプ
ライマリ側小径液圧室４９側に摺動すると、プライマリ
ピストン１６は大径ピストン部４７が大径与圧室５６の
体積を減少させることで、大径与圧室５６の液圧を高
め、該大径与圧室５６とプライマリ側小径液圧室４９と
の間に設けられたカップシール６１および逆止弁２０１
を開いて、大径与圧室５６側からプライマリ側小径液圧
室４９へ液補給を行うことになる。すなわち、大径与圧
室５６の液圧がプライマリ側液圧室４９の液圧より高く
なると、上記カップシール６１と逆止弁２０１とが両方
開状態となって、これら両方を介して大径与圧室５６か
らプライマリ側液圧室４９に液補給がなされる。

【００４１】第５部材２５と第６部材２６とプライマリ
ピストン１６の大径ピストン部４７との間には、カップ
シール７９が設けられ、第１部材２１と第６部材２６と
の間にはＯリング８０が設けられている。

【００４２】なお、リリーフポート３５，５８，７６
は、液流通抵抗を抑えるためすべて直径がφ２（ｍｍ）
と大きくされかつそれぞれ数箇所設けられている。ま
た、セカンダリピストン１７のリリーフポート３５近傍
のカップシール３６と接触する周囲部分、プライマリピ
ストン１６のリリーフポート５８近傍のカップシール６
１と接触する周囲部分、およびプライマリピストン１６
のリリーフポート７６近傍のカップシール７８と接触す
る周囲部分には、本出願人が先に出願を行った特願平１
０−２９４５０２号に記載されたテーパ面が形成されて
いる。これらにより、トラクションコントロール装置と
組み合わせ、該トラクションコントロール装置がプライ
マリ側小径液圧室４９およびセカンダリ側小径液圧室３
２から強制的にブレーキ液を吸入する際に、ブレーキ液
をトラクションコントロール装置に大きな流量で流すこ
とができるようになっている。

【００４３】そして、本実施形態では、第１部材２１
に、小径液圧室連通流路５１を介してプライマリ側小径
液圧室４９に常時連通する小径液圧室連通ポート８２
と、与圧室連通流路５９を介して大径与圧室５６に常時
連通する与圧室連通ポート８３と、液補給室７１に常時
連通する液補給室連通ポート８４とが形成されており、
これらポート８２，８３，８４には、それぞれ外部配管
からなる連結流路８５ａ〜８５ｃを介して該マスタシリ
ンダ本体１１とは別体の制御弁８６が連結されている。

【００４４】制御弁８６は、有底円筒状のバルブシリン
ダ８７と、該バルブシリンダ８７内に摺動可能に嵌合さ
れるバルブピストン８８と、該バルブピストン８８をバ
ルブシリンダ８７の底部８７ａ方向に押圧するバルブス
プリング８９と、バルブシリンダ８７の開口側を閉塞さ
せるとともにバルブピストン８８との間にバルブスプリ
ング８９を保持する蓋部材９０と、バルブシリンダ８７
に蓋部材９０を固定するＣリング９１とを有している。

【００４５】バルブピストン８８は、先端側に第１軸部
９３が形成され、該第１軸部９３に隣り合ってこれより
大径の第２軸部９４が形成され、また、該第２軸部９４
に隣り合ってこれより小径の第３軸部９５が形成され、
さらに、該第３軸部９５に隣り合って第２軸部９４より
大径の第４軸部９６が形成され、最後に、該第４軸部９
６に隣り合ってこれより小径でバルブスプリング８９内
に挿入される第５軸部９７が形成されている。そして、
第１軸部９３の先端にはシール部材９９が設けられてい
る。また、第２軸部９４と第４軸部９６とには、バルブ
シリンダ８７の内面との隙間を常時シールするＯリング
１００，１０１が設けられている。

【００４６】バルブシリンダ８７の底部８７ａには、バ
ルブピストン８８のシール部材９９で開閉されるポート
１０２が形成されており、該ポート１０２が連結流路８
５ｂを介して与圧室連通ポート８３に連通されている。
また、バルブシリンダ８７の側部８７ｂの底部８７ａ側
には、バルブシリンダ８７、バルブピストン８８の第１
軸部９３、第２軸部９４およびシール部材１００で囲ま
れた液室１０４に常時連通するポート１０５が形成され
ており、該ポート１０５が連結流路８５ｃを介して液補
給室連通ポート８４に連通されている。さらに、バルブ
シリンダ８７の側部８７ｂには、バルブシリンダ８７、
バルブピストン８８の第２軸部９４、第３軸部９５、第
４軸部９６、シール部材１００およびシール部材１０１
で囲まれた液室１０６に常時連通するポート１０７が形
成されており、該ポート１０７が連結流路８５ａを介し
て小径液圧室連通ポート８２に連通されている。

【００４７】そして、制御弁８６は、バルブピストン８
８を、ポート１０２に導入される大径与圧室５６の液圧
と液室１０６に導入されるプライマリ側小径液圧室４９
の液圧とバルブスプリング８９の付勢力でバランスさせ
る。このときのバランスは次式で表される。

【００４８】すなわち、図２に示すように、Ｏリング１
０１によるシール断面積をＡ１、Ｏリング１００による
シール断面積をＡ２（ただし、Ａ２＜Ａ１）、シール部
材９９によるシール断面積をＡ３とし、プライマリ側小
径液圧室４９の液圧をＰａ、大径与圧室５６の液圧をＰ
ｂ、バルブスプリング８９のセット荷重をＦとすると、 Ｐａ×（Ａ１−Ａ２）＋Ｐｂ×Ａ３＝Ｆ となる。

【００４９】そして、図３に示すように、大径与圧室５
６の液圧が上昇を開始すると（ｐ１点）、プライマリ側
小径液圧室４９もカップシール６１が開かれることで該
大径与圧室５６の液圧と同圧で上昇する（ｐ１点〜ｐ２
点）。そして、Ｐａ×（Ａ１−Ａ２）＋Ｐｂ×Ａ３＞Ｆ
となると（ｐ２点。この点の液圧を与圧室解除液圧と称
す）、制御弁８６のバルブピストン８８がバルブスプリ
ング８９の付勢力に抗して微小に移動してポート１０２
を微小に開き、大径与圧室５６の液圧解除を開始させ
る。このとき、Ｐａ×（Ａ１−Ａ２）＋Ｐｂ×Ａ３＝Ｆ
の式を満足させるようにプライマリ側小径液圧室４９の
液圧Ｐａの上昇に応じて徐々に大径与圧室５６の液圧Ｐ
ｂが下がるように、言い換えれば、プライマリ側小径液
圧室４９の液圧上昇に相関して大径与圧室５６の液圧Ｐ
ｂが低下するように、大径与圧室５６の液圧Ｐｂを液補
給室７１を介してリザーバ１２側に逃がすことになる
（ｐ２点〜ｐ３点）。

【００５０】ここで、高昇圧時すなわちブレーキペダル
を比較的速い速度で踏圧する操作時においては、ブレー
キブースタからの入力はリニアに上昇することになり、
プライマリ側小径液圧室４９の液圧Ｐａは一定割合で上
昇することになるため、制御弁８６は、大径与圧室５６
の液圧Ｐｂを設定した勾配に沿って徐々に低下するよう
にリザーバ１２側に逃がすことになる。この勾配は任意
に設定可能であり、車両に合わせたチューニングが可能
である。

【００５１】そして、大径与圧室５６の液圧が解除され
大気圧になると（ｐ３点以降）、バランス式は、 Ｐａ×（Ａ１−Ａ２）＞Ｆ となり、制御弁８６は開状態が維持されるため、プライ
マリ側小径液圧室４９のみでブレーキ液圧を制御するこ
とになる。

【００５２】次に、上記マスタシリンダの作動について
説明する。ブレーキペダルに連結されたブースタのロッ
ドによりプライマリピストン１６が底部１５ａ方向に押
されると、プライマリピストンスプリング６８を介して
セカンダリピストン１７も同時に移動する。そして、プ
ライマリピストン１６のリリーフポート５８がカップシ
ール６１により閉じられた時点で大径与圧室５６が液圧
を上昇させ、セカンダリピストン１７のリリーフポート
３５がカップシール３６により閉じられた時点でセカン
ダリ側小径液圧室３２が液圧を上昇させる。プライマリ
側小径液圧室４９については、リリーフポート５８，７
６のいずれか一方が閉じた時点で液圧を上昇させること
になる（設計上は、リリーフポート５８，７６は同時に
閉じられるようになっているが、寸法バラツキ等により
前後することがある）。

【００５３】そして、液圧が上昇すると、プライマリ側
小径液圧室４９については、プライマリピストン１６の
ストローク量×（大径与圧室５６の外径−プライマリ側
小径液圧室４９の外径）分の液量が、カップシール６１
を変形させて開くとともに弁体２００を着座部２０６か
ら離間させ逆止弁２０１を開いて、図４に矢印で示すよ
うに、第３部材２３とプライマリピストン１６との間の
カップシール６１の変形により生じた流路と、逆止弁２
０１の弁穴部２０２，２０３と弁体２００との間の流路
とを介して、大径与圧室５６からプライマリ側小径液圧
室４９に送り込まれ、ストローク初期の無効液量分（主
にキャリパロールバック分）を補う。その後、プライマ
リ側小径液圧室４９の小径化に伴う液量不足を補うた
め、大径与圧室５６からプライマリ側小径液圧室４９に
ブレーキ液が送り込まれつつ、大径与圧室５６とプライ
マリ側小径液圧室４９とが同圧で与圧室解除液圧まで上
昇する（ｐ１点〜ｐ２点）。

【００５４】そして、与圧室解除液圧まで上昇すると、
制御弁８６が大径与圧室５６の液圧を解除する。このと
き、制御弁８６は、上記したようにプライマリ側小径液
圧室４９の液圧Ｐａの上昇に応じて徐々に大径与圧室５
６の液圧Ｐｂが下がるように、大径与圧室５６の液圧Ｐ
ｂを液補給室７１を介してリザーバ１２側に逃がすこと
になる（ｐ２点〜ｐ３点）。

【００５５】そして、大径与圧室５６の液圧が解除され
大気圧になると、制御弁８６は開状態が維持され、プラ
イマリ側小径液圧室４９のみでブレーキ液圧を制御する
ことになる。

【００５６】以上に述べた実施形態によれば、プライマ
リピストン１６に、段付シリンダ１５内を大径ピストン
部４７側の大径与圧室５６と小径ピストン部４６側のプ
ライマリ側小径液圧室４９とに区画するとともに、弁体
２００が移動することで開閉し大径与圧室５６側からプ
ライマリ側小径液圧室４９側へのブレーキ液の流れのみ
を許容する逆止弁２０１が設けられているため、プライ
マリピストン１６のプライマリ側小径液圧室４９側への
摺動により大径与圧室５６の体積減少が生じると、逆止
弁２０１の弁体２００が移動して流路を完全に開放し、
十分な流路断面積で大径与圧室５６側からプライマリ側
小径液圧室４９側へ液補給を行うことになる。

【００５７】したがって、高昇圧時においても、大流量
で液補給を行うことができ、十分なファーストフィル性
能を得ることができる。

【００５８】なお、以上の実施形態のマスタシリンダで
は、大径与圧室５６の液圧がプライマリ側液圧室４９の
液圧より高くなると、カップシール６１と逆止弁２０１
とが両方開状態となって、これら両方を介して大径与圧
室５６からプライマリ側液圧室４９に液補給がなされる
場合を例にとり説明したが、逆止弁２０１で十分な流路
断面積が確保できれば、カップシール６１を介しては液
補給をしないようにしてもよい。しかしながら、上記の
ようにカップシール６１と逆止弁２０１の両方で液補給
を行う方が、ファーストフィル性能を一層高めることが
できるため好ましい。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のマスタシ
リンダによれば、段付ピストンに、そのほぼ軸心に大径
与圧室と小径液圧室とを連通する連通穴と、弁体が移動
することで連通穴を開閉し大径与圧室側から小径液圧室
側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止弁とが設け
られているため、段付ピストンの小径液圧室側への摺動
により大径与圧室の体積減少が生じると、逆止弁の弁体
が移動して流路を完全に開放し、十分な流路断面積で大
径与圧室側から小径液圧室側へ液補給を行うことにな
る。

【００６０】したがって、高昇圧時においても、大流量
で液補給を行うことができ、十分なファーストフィル性
能を得ることができる。また、ペダルによる昇圧速度の
影響を受けないため、どのような昇圧動作時にも安定し
てファーストフィルを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態のマスタシリンダの構成
を示す側断面図である。

【図２】 本発明の一実施形態のマスタシリンダの制御
弁のバルブピストンのシール部分の断面積を示す断面図
である。

【図３】 本発明の一実施形態のマスタシリンダのプラ
イマリ側小径液圧室の液圧と大径与圧室の液圧との関係
を示す特性線図である。

【図４】 本発明の一実施形態のマスタシリンダの構成
を示す側断面図であって大径与圧室からプライマリ側小
径液圧室への液補給時のブレーキ液の流れを矢印で示す
ものである。

【符号の説明】

１１ マスタシリンダ本体 １５ 段付シリンダ １６ プライマリピストン（段付ピストン） ４０ 小径シリンダ部 ４１ 大径シリンダ部 ４６ 小径ピストン部 ４７ 大径ピストン部 ４９ プライマリ側小径液圧室（小径液圧室） ５６ 大径与圧室 ２００ 弁体 ２０１ 逆止弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 輿水 長典 山梨県中巨摩郡櫛形町吉田1000番地 トキ コ株式会社山梨工場内 Ｆターム(参考） 3D047 BB15 CC11 CC13 CC15 CC28

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大径シリンダ部および小径シリンダ部を
   有する段付シリンダと、 該段付シリンダの前記大径シリンダ部内に摺動可能に挿
   入される大径ピストン部および前記小径シリンダ部内に
   摺動可能に挿入される小径ピストン部を有して前記段付
   シリンダ内を前記大径ピストン部側の大径与圧室と前記
   小径ピストン部側の小径液圧室とに区画する段付ピスト
   ンと、 前記段付シリンダ内を前記大径ピストン部側の大径与圧
   室と前記小径ピストン部側の小径液圧室とに区画すると
   ともに前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へのブレ
   ーキ液の流れのみを許容する逆止開閉部とを有し、 前記段付ピストンには、そのほぼ軸心に前記大径与圧室
   と前記小径液圧室とを連通する連通穴と、弁体が移動す
   ることで前記連通穴を開閉し前記大径与圧室側から前記
   小径液圧室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止
   弁とが設けられていることを特徴とするマスタシリン
   ダ。