JP2002249040A - マスタシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファーストフィルの性能およびハイフローの
性能を確保した上で、コストを低減することが可能なマ
スタシリンダを提供する。 【解決手段】 小径液圧室側遮断部２０１が閉状態とな
るまでの段付ピストン１６の無効ストロークが、大径与
圧室側遮断部２０２が閉状態となるまでの段付ピストン
１６の無効ストロークに対し長くすることで、大径与圧
室側遮断部２０２を、ハイフローに対応しかつ無効スト
ロークが短くファーストフィルに対応した遮断構造と
し、小径液圧室側遮断部２０１をハイフローに対応した
無効ストロークの長い低コストなタイプの遮断構造にす
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、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】この種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、段付
シリンダ内を大径ピストン部側の大径与圧室と小径ピス
トン部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
る逆止開閉部と、段付ピストンの小径液圧室側への摺動
により閉じられて大径与圧室とリザーバとの連通を遮断
する大径与圧室側遮断部と、段付ピストンの小径液圧室
側への摺動により閉じられて大径与圧室と小径液圧室と
の連通を遮断する小径液圧室側遮断部とを備えている。

【０００４】そして、ブレーキペダルの入力により段付
ピストンが小径液圧室側へ摺動すると、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
り逆止開閉部を開いて大径与圧室側から小径液圧室側へ
液補給を行うことで、上記ファーストフィルを行うよう
になっている。

【０００５】ところで、上記したファーストフィルの性
能を高めるためには、小径液圧室側遮断部および大径与
圧室側遮断部が閉状態となるまでの段付ピストンの無効
ストロークを可能な限り短くする必要がある。単に無効
ストロークを短く設定すると、小径液圧室側遮断部およ
び大径与圧室側遮断部の流路断面積を狭めてしまうこと
になる。このように、流路断面積を狭めてしまうと、ト
ラクションコントロール装置と組み合わせて使用される
場合、トラクションコントロール装置がブレーキ装置を
作動させるためにマスタシリンダを介してリザーバから
強制的にブレーキ液を吸引する際に、十分な流量すなわ
ちハイフローでブレーキ液を流すことができないという
問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このため、本出願人
は、小径液圧室側遮断部および大径与圧室側遮断部に、
先に出願を行った特願平１０−２９４５０２号の構造を
適用することを考えた。この構造は、ピストンの外周部
に開口するポートをピストンの摺動によりカップシール
で閉塞する構造であって、ピストンの外周部のポートの
開口部より後側に、前側が小径となる制御テーパ面を形
成することで、ピストンの摺動時にカップシール全体が
完全にポートを越えなくても、カップシールの後端部が
制御テーパ面に乗り上げることで面圧を高めてポートを
閉塞させるようになっており、ハイフローに対応した上
で、ピストンの無効ストロークを短くすることができる
ようになっている。

【０００７】しかしながら、上記構造を小径液圧室側遮
断部および大径与圧室側遮断部に適用すると、両方に制
御テーパ面を形成しなければならず、また、両方のポー
トの位置精度を厳しく管理する必要があるため、コスト
が増大してしまうという問題があった。

【０００８】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、ファーストフィルの性能
およびハイフローの性能を確保した上で、コストを低減
することが可能なマスタシリンダを提供することであ
る。

【０００９】

【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、前記段付ピスト
ンの前記小径液圧室側への摺動により閉じられて前記大
径与圧室とリザーバとの連通を遮断する大径与圧室側遮
断部と、前記段付ピストンの前記小径液圧室側への摺動
により閉じられて前記大径与圧室と前記小径液圧室との
連通を遮断する小径液圧室側遮断部とを備え、前記段付
ピストンの前記小径液圧室側への摺動による前記大径与
圧室の体積減少により前記逆止開閉部を開いて前記大径
与圧室側から前記小径液圧室側へ液補給を行うマスタシ
リンダにおいて、前記小径液圧室側遮断部が閉状態とな
るまでの前記段付ピストンの無効ストロークが、前記大
径与圧室側遮断部が閉状態となるまでの前記段付ピスト
ンの無効ストロークに対し長くされていることを特徴と
している。

【００１０】このように、小径液圧室側遮断部が閉状態
となるまでの段付ピストンの無効ストロークが、大径与
圧室側遮断部が閉状態となるまでの段付ピストンの無効
ストロークに対し長くされているため、例えば、大径与
圧室側遮断部を、ハイフローに対応しかつ無効ストロー
クが短くファーストフィルに対応した遮断構造とし、小
径液圧室側遮断部をハイフローに対応した無効ストロー
クの長い低コストなタイプの遮断構造にできる。そし
て、このようにしても、大径与圧室から小径液圧室への
液補給の際には、無効ストロークが長い小径液圧室側遮
断部が閉状態となっていなくても、無効ストロークが短
い大径与圧室側遮断部が閉状態になっていれば、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
減少により生じるブレーキ液の流れは、小径液圧室側遮
断部を介するものは大径与圧室側から小径液圧室側へで
あり、逆止開閉部を介しての大径与圧室側から小径液圧
室側へ液補給と同じ流れになるため、上記ファーストフ
ィル性能を低下させることがない。

【００１１】

【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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】ここで、リリーフポート３５を含むセカン
ダリピストン１７とカップシール３６とが、セカンダリ
ピストン１７のセカンダリ側小径液圧室３２側への摺動
により閉じられるセカンダリ側遮断部２００となってい
る。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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との連通を遮断可能なカップ
シール５３が設けられている。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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（逆止開閉部）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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】ここで、リリーフポート５８を含む小径ピ
ストン部４６とカップシール６１とが、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
り閉じられて大径与圧室５６とプライマリ側小径液圧室
４９との連通を遮断する小径液圧室側遮断部２０１とな
っている。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】ここで、リリーフポート７６を含む大径ピ
ストン部４７とカップシール７８とが、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
り閉じられて大径与圧室５６と液補給室７１すなわちリ
ザーバ１２との連通を遮断する大径与圧室側遮断部２０
２となっている。

【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。

【００４３】そして、本実施形態においては、小径液圧
室側遮断部２０１が閉状態となるまでのプライマリピス
トン１６の無効ストロークが、大径与圧室側遮断部２０
２が閉状態となるまでのプライマリピストン１６の無効
ストロークに対し長くされており、具体的には、大径与
圧室側遮断部２０２を、ハイフローに対応しかつ無効ス
トロークが短くファーストフィルに対応した遮断構造と
し、小径液圧室側遮断部２０１をハイフローに対応した
無効ストロークの長い低コストなタイプの遮断構造にし
ている。

【００４４】小径液圧室側遮断部２０１は、図２に示す
構造をなしており、大径与圧室側遮断部２０２は、図３
に示す構造をなしている。

【００４５】ここで、小径液圧室側遮断部２０１および
大径与圧室側遮断部２０２に用いられるカップシール６
１，７８は、大きさは異なるものの、ともに、略有孔円
板状の底部２０５と、該底部２０５の内周側から一側に
突出する環状のインナリップ部２０６と、底部２０５の
外周側からインナリップ部２０６と同側に突出する環状
のアウタリップ部２０７とを有しており、外力を受けな
い自由状態でインナリップ部２０６が突出先端側の径が
小さくなるように若干傾斜しており、自由状態でアウタ
リップ部２０７が突出先端側の径が大きくなるように若
干傾斜している。

【００４６】大径与圧室側遮断部２０２について説明す
る。セカンダリピストン１７の大径ピストン部４７は、
底側１５ａ側（図３における左側）すなわち先側の外周
部がストレート形状の小径外径部２１０とされる一方、
底側１５ａに対し反対側の外周部が小径外径部２０１よ
りも大径のストレート形状の大径外径部２１１とされ、
さらにこれら小径外径部２１０と大径外径部２１１との
間は、これらを連続させるように傾斜するテーパ外径部
２１２とされている。なお、小径外径部２１０よりもさ
らに底部１５ａ側の先端部は、第４部材２４の大径シリ
ンダ部４１に摺動案内されるため小径外径部２１０より
も大径の先端外径部２１３とされている。

【００４７】そして、上記リリーフポート７６が、その
開口部７６ａを小径外径部２１０のテーパ外径部２１２
側の一部からテーパ外径部２１２の小径外径部２１０側
の一部に開口させている。そして、カップシール７８
は、初期位置において、小径外径部２１０の外径側に位
置しており、開口部７６ａに若干重なり合っている。

【００４８】このような大径与圧室側遮断部２０２は、
プライマリピストン１６が初期位置から摺動するとカッ
プシール７８の後端部が開口部７６ａより大径外径部２
１１側のテーパ外径部２１２に載り上げることでカップ
シール７８が拡径されて、プライマリピストン１６に対
する締代すなわち緊迫力を部分的に大きくし、プライマ
リピストン１６との間に部分的にピークを有するように
面圧を発生させることになる。その結果、カップシール
７８が、リリーフポート７６を介しての大径与圧室５６
と液補給室７１すなわちリザーバ１２との連通を遮断す
る。

【００４９】さらに、プライマリピストン１６が前進
し、カップシール７８の後端部がテーパ外径部２１２と
大径外径部２１１との境界の角部に載り上げると、カッ
プシール７８はプライマリピストン１６に対し角部で線
接触することになり、面圧のピークをこの線接触部分に
位置させることになる。これにより、カップシール７８
が、リリーフポート７６を介しての大径与圧室５６と液
補給室７１すなわちリザーバ１２との連通を遮断し続け
ることになる。

【００５０】そして、さらなるプライマリピストン１６
の前進中、この角部にカップシール７８が接触している
間は、この角部の位置で面圧のピークを保ち、リリーフ
ポート７８を介しての大径与圧室５６と液補給室７１す
なわちリザーバ１２との連通を遮断し続け、最終的に、
カップシール７８が全体として大径外径部２１１に載り
上げると、カップシール７８の底部１５ａ側すなわち前
部に面圧のピークが移動し、この部分でリリーフポート
７６を介しての大径与圧室５６と液補給室７１すなわち
リザーバ１２との連通を遮断し続ける。

【００５１】これにより、大径与圧室側遮断部２０２が
閉状態となるまでのプライマリピストン１６の無効スト
ロークは、カップシール７８の後端部が開口部７６ａよ
り後側のテーパ外径部２１２に載り上げるまでであり、
図３にＸ１で示すように短くなる。しかも、初期位置に
おいてリリーフポート７６の開口部７６ａは大きく開口
しているため、ハイフロー性能も確保される。すなわ
ち、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、大径与圧室５６および液補給室７１を介してリザ
ーバ１２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。

【００５２】次に、小径液圧室側遮断部２０１について
説明する。セカンダリピストン１７の小径ピストン部４
６は、ストレート形状をなしており、リリーフポート５
８が、その開口部５８ａをストレート形状の外周面に開
口させている。そして、カップシール６１は、初期位置
において、開口部５８ａよりも全体として底部１５ａ側
（図２における左側）に設けられている。

【００５３】このような小径液圧室側遮断部２０１は、
カップシール６１が同一外径の外周面上を移動すること
から、カップシール６１の底部１５ａ側すなわち前部に
面圧のピークが位置するため、カップシール６１がリリ
ーフポート５８の開口部５８ａを越えた時点で、面圧ピ
ーク部分すなわち前部でリリーフポート５８を介しての
大径与圧室５６とプライマリ側小径液圧室４９との連通
を遮断する。

【００５４】これにより、小径液圧室側遮断部２０１が
閉状態となるまでのプライマリピストン１６の無効スト
ロークは、カップシール５８の前部が開口部５８ａより
後側に位置するまでであり、図２にＸ２で示すように長
くなる（Ｘ２＞Ｘ１）。ただし、初期位置においてリリ
ーフポート５８の開口部５８ａはカップシール６１に重
なり合うことなく大きく開口しているため、ハイフロー
性能は確保される。

【００５５】なお、セカンダリ側遮断部２００も、大径
与圧室側遮断部２０２と同様の構成となっており、ハイ
フロー性能が確保されている。

【００５６】第１部材２１には、小径液圧室連通流路５
１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８
３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８２，８３，８
４には、それぞれ外部配管からなる連結流路８５ａ〜８
５ｃ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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】すなわち、図４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。

【００６２】そして、図４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）。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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側については、無効ストロークの
短い大径与圧室側遮断部２０２がそのカップシール７８
でリリーフポート７６を閉じた時点で大径与圧室５６が
液圧を上昇させ、カップシール６１を介してプライマリ
側小径液圧室４９に液補給を行う。このとき、無効スト
ロークの長い小径液圧室側遮断部２０１が閉じきってい
なくても、大径与圧室５６側からプライマリ側小径液圧
室４９側に液が小径液圧室側遮断部２０１を介して補給
されるだけであり、カップシール６１による液補給と同
様であるため問題はない。セカンダリピストン１７につ
いても、セカンダリ側遮断部２００のリリーフポート３
５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。

【００６６】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、主に第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）。

【００６７】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）。

【００６８】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。

【００６９】以上に述べた実施形態によれば、小径液圧
室側遮断部２０１が閉状態となるまでのプライマリピス
トン１６の無効ストロークが、大径与圧室側遮断部２０
２が閉状態となるまでのプライマリピストン１６の無効
ストロークに対し長くされているため、上記のように大
径与圧室側遮断部２０２を、ハイフローに対応しかつ無
効ストロークが短くファーストフィルに対応した遮断構
造とし、小径液圧室側遮断部２０１をハイフローに対応
した無効ストロークの長い低コストなタイプの遮断構造
にできる。そして、このようにしても、大径与圧室５６
からプライマリ側小径液圧室４９への液補給の際には、
無効ストロークが長い小径液圧室側遮断部２０１が閉状
態となっていなくても、無効ストロークが短い大径与圧
室側遮断部２０２が閉状態になっていれば、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
による大径与圧室５６の体積減少により生じるブレーキ
液の流れは、小径液圧室側遮断部２０１を介するものは
大径与圧室５６側からプライマリ側小径液圧室４９側へ
であり、カップシール６１を介しての大径与圧室５６側
からプライマリ側小径液圧室４９側へ液補給と同じ流れ
になるため、ファーストフィル性能を低下させることが
ない。

【００７０】したがって、ファーストフィルの性能およ
びハイフローの性能を確保した上で、一方の小径液圧室
側遮断部２０１に低コストなタイプの遮断構造を採用で
きるため、コストを低減することができる。

【００７１】なお、以上に述べた実施形態を以下のよう
に変更することもできる。図６および図７に示すよう
に、プライマリピストン１６に形成された穴状のリリー
フポート７６をやめて、大径ピストン部４７のテーパ外
径部２１２よりも底部１５ａ側（図６における左側）
に、軸線方向に沿って底部１５ａ側に貫通するストレー
ト形状の溝部２１５を円周方向に複数設け（例えば円周
を３６等分する位置に設ける）、この溝部２１５を介し
てポート７４と大径与圧室５６とを連通可能とするので
ある。

【００７２】そして、プライマリピストン１６が初期位
置にあるとき、テーパ外径部２１２に当接しないカップ
シール７８が溝部２１５を介してポート７４と大径与圧
室５６とを連通させ、プライマリピストン１６がプライ
マリ側小径液圧室４９側に摺動しカップシール７８がテ
ーパ外径部２１２に載り上げると、カップシール７８が
溝部２１５を介してのポート７４と大径与圧室５６との
連通を遮断するのである。この場合、全ての溝部２１５
とカップシール７８との間の隙間の流路断面積は、φ４
（ｍｍ）相当以上とされる。ここで、溝部２１５は、図
７に示すＶ字溝以外に、Ｕ字溝および四角溝のいずれで
もよい。そして、溝部２１５の後端部には、公差が厳し
くても対応可能な円環状のＶ字溝２１６が形成されてい
る。

【００７３】以上のように構成すれば、複雑なポートを
形成する必要がなくなるとともに、溝部２１５は転造や
鍛造により容易に成形可能であるため、加工時間の短縮
およびそれに伴うコストの低減が可能になる。また、溝
部２１５の深さを深くすることで容易に流路断面積を拡
大でき、ハイフロー性能の向上にも効果がある。

【００７４】上述した実施形態のマスタシリンダでは、
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とに区画し、かつ大径与圧室５６からプライマリ
側小径液圧室４９へのブレーキ流の流れのみを許容する
カップシール６１を設けた例について説明したが、これ
に限られることなく、カップシール６１に替わってシー
ル性のある弁体移動型の逆止弁（逆止開閉部）を設けて
も良い。

【００７５】

【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、小径液圧室側遮断部が閉状態となるま
での段付ピストンの無効ストロークが、大径与圧室側遮
断部が閉状態となるまでの段付ピストンの無効ストロー
クに対し長くされているため、例えば、大径与圧室側遮
断部を、ハイフローに対応しかつ無効ストロークが短く
ファーストフィルに対応した遮断構造とし、小径液圧室
側遮断部をハイフローに対応した無効ストロークの長い
低コストなタイプの遮断構造にできる。そして、このよ
うにしても、大径与圧室から小径液圧室への液補給の際
には、無効ストロークが長い小径液圧室側遮断部が閉状
態となっていなくても、無効ストロークが短い大径与圧
室側遮断部が閉状態になっていれば、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
生じるブレーキ液の流れは、小径液圧室側遮断部を介す
るものは大径与圧室側から小径液圧室側へであり、逆止
開閉部を介しての大径与圧室側から小径液圧室側へ液補
給と同じ流れになるため、上記ファーストフィル性能を
低下させることがない。

【００７６】したがって、ファーストフィルの性能およ
びハイフローの性能を確保した上で、一方に低コストな
タイプの遮断構造を採用可能であるため、コストを低減
することが可能となる。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図１
におけるＡ部詳細図である。

【図３】 本発明の一実施形態のマスタシリンダの図１
におけるＢ部詳細図である。

【図４】 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５】 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６】 本発明の一実施形態のマスタシリンダの変形
例のプライマリピストンの部分断面図である。

【図７】 本発明の一実施形態のマスタシリンダの変形
例の図６のＣ矢視図である。

【符号の説明】

１１ マスタシリンダ本体 １２ リザーバ 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 ６１ カップシール（逆止開閉部） ２０１ 小径液圧室側遮断部 ２０２ 大径与圧室側遮断部

───────────────────────────────────────────────────── 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 BB41 CC15

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、 前記段付ピストンの前記小径液圧室側への摺動により閉
   じられて前記大径与圧室とリザーバとの連通を遮断する
   大径与圧室側遮断部と、 前記段付ピストンの前記小径液圧室側への摺動により閉
   じられて前記大径与圧室と前記小径液圧室との連通を遮
   断する小径液圧室側遮断部とを備え、 前記段付ピストンの前記小径液圧室側への摺動による前
   記大径与圧室の体積減少により前記逆止開閉部を開いて
   前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へ液補給を行う
   マスタシリンダにおいて、 前記小径液圧室側遮断部が閉状態となるまでの前記段付
   ピストンの無効ストロークが、前記大径与圧室側遮断部
   が閉状態となるまでの前記段付ピストンの無効ストロー
   クに対し長くされていることを特徴とするマスタシリン
   ダ。