JP2004175216A - 液圧マスタシリンダ - Google Patents
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Abstract
【課題】給排口から最も後退した状態にあるときのピストンの位置や圧力室内の圧力を安定させる。
【解決手段】ピストン装填空間を形成するシリンダ本体４０と、その中に装填されるピストン４２とを備える。シリンダ本体４０の軸方向中間部には、ピストン装填空間内に側方から開口する補助給排路４５ａが設けられる。そして、ピストン４２が給排口４６ａから最も離れた最後退位置まで後退した状態で給排口側の圧力室４７と前記補助給排路４５ａとを連通する連通路がピストン４２に装着されたシールリング５８の外側に形成されるように、シリンダ本体４０の内周面形状及びピストン４２の外周面形状が設定されている。
【選択図】 図１
【解決手段】ピストン装填空間を形成するシリンダ本体４０と、その中に装填されるピストン４２とを備える。シリンダ本体４０の軸方向中間部には、ピストン装填空間内に側方から開口する補助給排路４５ａが設けられる。そして、ピストン４２が給排口４６ａから最も離れた最後退位置まで後退した状態で給排口側の圧力室４７と前記補助給排路４５ａとを連通する連通路がピストン４２に装着されたシールリング５８の外側に形成されるように、シリンダ本体４０の内周面形状及びピストン４２の外周面形状が設定されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のクラッチ制御装置等に用いられる液圧マスタシリンダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両において手動変速機により変速操作を行う場合、クラッチペダルを踏み込んでエンジンから変速機への動力伝達を遮断し、その遮断中に前記変速操作を行ってから前記クラッチペダルを開放して動力伝達を復帰させるといったクラッチ操作が行われる。このようなクラッチ操作を実現するシステムとして、例えば図６（ａ）（ｂ）に示すようなものが知られている。
【０００３】
図において、エンジンのクランク軸１０とクラッチ軸１２とが互いに対向しており、クランク軸１０にフライホイール１４が固定される一方、クラッチ軸１２側には、表面にクラッチディスク１８をもつクラッチプレート１６が軸方向に変位可能に取付けられている。同クラッチ軸１２にはダイヤフラムばね２２が取付けられ、このダイヤフラムばね２２の弾性力がプレッシャプレート２０を介してクラッチディスク１８に伝達されることにより、同ディスク１８がフライホイール１４に押付けられてクラッチ連結状態が維持される（図６（ａ））。
【０００４】
ダイヤフラムばね２２は、一端に回動支点２３をもつレリーズフォーク２４により押圧操作され、このレリーズフォーク２４はクラッチペダル２８の踏み込みに応じて回動する。このクラッチペダル２８は支軸２６回りに回動するペダルアーム２７の回動端部に設けられ、このペダルアーム２７の中間部にマスタシリンダ３０のロッド３２の先端部が連結されている。このマスタシリンダ３０の圧力室は配管３４を介してオペレーティングシリンダ３６の圧力室に連通され、このオペレーティングシリンダ３６のロッド３８が前記レリーズフォーク２４の回動端部に連結されている。
【０００５】
このシステムにおいて、図６（ａ）に示すようにクラッチペダル２８が解放されている状態では、ダイヤフラムばね２２の弾性力がプレッシャプレート２０を介してクラッチディスク１８に伝えられ、このクラッチディスク１８がフライホイール１４に押付けられることにより両者が一体に回転する。つまり、クランク軸１０の回転力がクラッチ機構を介してクラッチ軸１２に伝達される。
【０００６】
この状態から図６（ｂ）に示すようにクラッチペダル２８が踏み込まれると、これに連動してマスタシリンダ３０のロッド３２が収縮方向に作動し、当該マスタシリンダ３０内で発生した液圧が配管３４を通じてオペレーティングシリンダ３６に伝達され、このオペレーティングシリンダ３６のロッド３８が伸長方向に作動することによりレリーズフォーク２４が回動してダイヤフラムばね２２の中央部をフライホイール１４側に押す。これによりダイヤフラムばね２２が変形してプレッシャプレート２０及びクラッチディスク１８の押圧を解除し、同ディスク１８がフライホイール１４から離れてクラッチ軸１２とクランク軸１０とが切り離された状態となる。
【０００７】
ところで、このシステムに設けられる前記マスタシリンダ３０は、シリンダ本体内にピストン４２とこれをロッド３２側に付勢する図略のばねとを内蔵しており、このばねの付勢力に抗して前記ロッド３２がペダルレバー２７に押されることにより（図６（ｂ））、前記ピストン４２がシリンダ本体内の作動液をオペレーティングシリンダ３６に圧送する機能を有する。従って、シリンダ本体の内壁とピストン４２との間はシールリングによって厳格にシールされる必要があるが、このシールによってマスタシリンダ３０の圧力室（ピストン４２を挟んでロッド３２と反対側の液室；図６（ａ）（ｂ）では左側の液室）が常に密閉されたままであると、クラッチディスク１８の磨耗によってクラッチペダル２８の位置が少しずつ変化してしまう不都合が生じる。
【０００８】
具体的に、図６（ａ）の状態でクラッチディスク１８の磨耗によりプレッシャプレート２０及びダイヤフラムばね２２の位置が同図左側に変位すると、これに伴ってオペレーティングシリンダ３６のロッド３８及びピストンの位置も初期の位置よりも同図左側に変位し、このオペレーティング３６に配管３４を介して接続されているマスタシリンダ３０のピストン４２及びロッド３２さらにはクラッチペダル２８も同図左側に変位してしまうことになる。逆に、圧力室内に余剰の作動液が流入すると、この圧力室内の圧力が過度に急増してしまうことになる。
【０００９】
従来、このようなクラッチ機構の径年変化に起因するマスタシリンダ３０のピストン位置変化ひいてはペダル位置変化や、圧力室内の圧力変化を防ぐ手段として、特許文献１には、前記マスタシリンダのシリンダ本体の側部に作動液である油を補給するための給油口を設けるとともに、シリンダ本体内のピストンに逆止弁を組み込み、同マスタシリンダ３０が図６（ａ）のように伸長した位置にあるとき（ピストンが作動液給排口から最も離れた位置まで後退した最後退位置にあるとき）にのみ前記逆止弁が開いて前記圧力室を前記給油口に連通するようにしたものが開示されている。
【００１０】
このマスタシリンダを用いれば、例えば図６（ａ）の状態でオペレーティングシリンダ３６のロッド３８が同図左側に変位しても、その変位分だけ前記逆止弁及び給油口を通じてマスタシリンダ３０の圧力室内に作動油が補給されるため、ピストン４２及びこれにロッド３２を介して連結されるクラッチペダル２８の位置は常に一定の位置に保たれることになる。
【００１１】
【特許文献１】
実用新案登録第２５５７８８９号公報（第２頁００１０，図３）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に示されるマスタシリンダでは、ピストンが最後退位置にある状態で圧力室に作動油を補給するために、当該ピストンに複雑な構造の逆止弁を組み込まなければならず、しかも、前記ピストンが最後退位置まで後退したときに前記逆止弁を開かせる手段として、シリンダ本体内にこれを径方向に貫通するピン（前記特許文献１では図３の「ピン８」）を固定し、さらに、このピンとの干渉を防ぐためにピストン側に長孔（特許文献１では図３の「長孔６」）を設けるといった必要がある。従って、シリンダ全体の構造が複雑で部品点数が多くなり、その分コストが上昇するとともに、シール信頼性を確保するのが難しくなるという欠点がある。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑み、簡単な構造で、給排口から最も後退した状態にあるときのピストンの位置や圧力室内の圧力を安定させることができる液圧マスタシリンダ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】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、軸方向に延びるピストン装填空間を内部に有し、かつ、軸方向の一端部に前記ピストン装填空間に対して作動液を給排するための給排口が設けられたシリンダ本体と、前記ピストン装填空間内に限られたストロークだけ軸方向に移動可能となるように装填されるピストンと、このピストンの外周部にその外周面よりも径方向外側に突出するように装着され、前記ピストン装填空間を囲むシリンダ本体の内周面に密着することによりその密着位置で作動液の軸方向の流通を遮断するシールリングとを備えた液圧マスタシリンダにおいて、前記シリンダ本体には、前記ピストン装填空間内に側方から開口する補助給排路が設けられ、かつ、前記ピストンが前記給排口から最も離れた最後退位置まで後退した状態で前記ピストン装填空間のうち前記シールリングよりも前記給排口に近い側の空間である圧力室と前記補助給排路とを連通する連通路が前記シールリングの外側に形成されるように前記シリンダ本体の内周面形状及び前記ピストンの外周面形状が設定されているものである。
【００１５】
この構成において、ピストンが最後退位置から給排口へ近付く向きに操作されると、同ピストンに装着されているシールリングの外周面がシリンダ本体の内周面と密着しながら前記給排口へ近付くことによって、シリンダ本体の圧力室の容積が減少して同室内の作動液が前記給排口から圧送されることになる。
【００１６】
これに対し、ピストンが前記最後退位置に復帰すると、そのシールリングの外側に前記圧力室内とシリンダ本体の補助給排路とを連通する連通路が形成されるため、この状態で例えば車両側クラッチのクラッチプレートの磨耗により前記圧力室内に前記給排口から作動液の出入りがあっても、その作動液の出入り分だけ前記補助給排路及び前記連通路を通じて前記圧力室内へ作動液を給排することが可能となる。これにより、常に前記圧力室内の容積ひいてはピストンの位置を一定に保っておくことが可能になる。
【００１７】
すなわち、このマスタシリンダでは、シールリングの径方向外側に圧力室と補助給排路とを連通する連通路が形成されるようにしているので、従来のようにピストンに複雑な構造の逆止弁を設けなくても、前記連通路が形成されるようにピストン外周面及びシリンダ本体内周面の形状を設定するだけの簡単な構造で、最後退状態におけるピストンの位置を安定させることができる。
【００１８】
具体的には、前記ピストン装填空間を囲む前記シリンダ本体の内周面が、全周にわたって前記シールリング外周面が密着する内径をもつ圧力室側内周面と、この圧力室側内周面に対して前記給排口と反対の側に隣接し、周方向の少なくとも一部が前記シールリングの外周面から径方向に離間する形状の連通用内周面とを含んでおり、この連通用内周面の内側空間が前記給排連通路に連通しており、かつ、前記ピストンが前記最後退位置にある状態でそのシールリングの外周面が前記連通用内周面と対向するように当該連通用内周面の位置が設定されているものが、好適である。
【００１９】
この構成によれば、ピストンが給排口に近付く方向に操作されるときには、同ピストンに装着されたシールリングが圧力室側内周面に密着することによって圧力室内が前記シールリングよりも後方の空間から隔離され、同圧力室内の作動液が支障なく給排口から圧送される。これに対し、前記ピストンが最後退位置まで後退すると、前記シールリングが前記圧力室側内周面から離脱して前記連通用内周面と対向する状態となるので、この連通用内周面と前記シールリングの外周面との間隙を通じて前記圧力室と補助給排路とが連通されることとなる。
【００２０】
この構造において、前記連通用内周面は、例えば全周にわたってシールリングの外周面から径方向外側に離間する大径の内周面としてもよいが、この連通用内周面がその周方向位置によって内径が変化する凹凸を有しており、その最小内径部分が前記シールリングの外周面と密着するようにその最小内径が設定されている構成とするのが、より好ましい。
【００２１】
この構成によれば、前記ピストンが前記最後退位置にある状態で、前記連通用内周面における最小内径部分以外の内周面とシールリング外周面との間に確保された隙間を通じて圧力室と補助給排路とを連通させることができる一方、前記最小内径部分は前記シールリング外周面と密着して同シールリングを径方向外側から拘束しているので、このシールリングは円滑に前記連通用内周面から圧力室側内周面へ移行することができる。
【００２２】
より具体的には、前記連通用内周面に周方向に並ぶ複数の連通溝が間欠的に形成されており、その連通溝が形成されていない部分が前記最小内径部分であるものが好適である。
【００２３】
一方、前記ピストンにおいては、その外周面上に全周にわたってシールリング装着用溝が形成され、このシールリング装着溝内に前記シールリングが装着されているものが、好ましい。この構成によれば、ピストン外周面側にシールリングを安定した状態で装着することができる。
【００２４】
この場合、前記ピストンは、前記シールリング装着用溝よりも前記給排口に近い位置に形成されていて前記給排口側とピストンの径方向外側とに開口する形状をもつピストン側連通路を有しており、前記ピストンが前記最後退位置にある状態で前記ピストン側連通路を通じて前記圧力室が前記補助給排路に連通される構成であるのが、より好ましい。この構成によれば、前記ピストン側連通路の分だけ圧力室と補助給排路との流通面積を増やしてピストンが最後退位置にあるときの圧力室内への作動液の補助給排をより円滑に行わせることができる。
【００２５】
より具体的に、前記ピストン側連通路としては、例えば、前記ピストンの周方向に間欠的に並ぶ複数の位置に形成され、前記給排口側及び前記シールリング装着用溝側とピストンの径方向外側とに開口する形状をもつピストン側連通溝が、好適である。この構成では、ピストン側連通路を前記シールリング装着用溝に至る広い領域にわたって確保することができ、前記流通面積を大きく確保することができる。また、圧力室内の圧力を利用してシールリングをシールリング装着溝の側面（圧力室と反対側の側面）に圧接させることにより、このシールリングによるシール機能をより高めることができる利点も得られる。
【００２６】
本発明において、前記シールリングは単一のものでもよいが、前記シールリング装着用溝内に、弾性材料からなる内側シールリングと、この内側シールリングを構成する弾性材料よりも硬度の高い弾性材料からなり、当該内側シールリングよりも径方向外側の位置に装着される外側シールリングとが装着され、この外側シールリングが前記ピストンの外周面から径方向外側に突出して前記シリンダ本体の内周面に密接するようにするのが、より好ましい。
【００２７】
この構成によれば、前記内側シールリングには比較的柔軟な（変形しやすい）弾性材料を用いることによって、シールリング装着用溝内でのシール性を高く保持する一方、外側シールリングには前記内側シールリングよりも硬度の高い弾性材料を用いることによって、前記シリンダ内周面と摺接することによる外側シールリングの磨耗損傷を抑止することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施の形態にかかるマスタシリンダ３０が適用されるクラッチシステムは前記図６（ａ）（ｂ）に示したものと同等であり、ここではその説明を省略する。ただし、本発明にかかるマスタシリンダが適用される液圧システムは同図のものに限られず、本発明は例えば車両のブレーキシステムにも適用され得るものである。
【００２９】
この実施の形態にかかるマスタシリンダ３０は、図１に示すシリンダ本体４０と、ピストン４２と、このピストン４２を外部から操作するロッド３２とを備え、このロッド３２の先端部３２ａが前記図６（ａ）（ｂ）に示したクラッチペダル２８のペダルレバー２７に連結されている。
【００３０】
シリンダ本体４０は、圧力室側部材４６とロッド側部材４８とを軸方向に連結することにより構築されている。両部材４６，４８はともに略筒状をなしており、両部材４６，４８が合体した状態で内部に軸方向に延びるピストン装填空間が確保されるようになっている。
【００３１】
具体的に、圧力室側部材４６は、その前端（図１では左端）から順に、作動液を給排するための給排口４６ａと、圧力室側内周面４６ｂと、中間内周面４６ｃと、内側にシール部材５２が嵌着されるシール部材装着用内周面４６ｄと、前記ロッド側部材４８と嵌合され、連結される連結用内周面４６ｅとを有し、その順に内径が大きく設定されることにより、金型成形後の型抜きの容易化が図られている。また、圧力室側部材４６のやや後端よりの部位には、その外周面から径方向外側に向かって延びる筒状の補助給排管部４５が形成され、この補助給排管部４５の内側には前記中間内周面４６ｃの内側空間に対して側方から開口する補助給排路４５ａが形成されている。この補助給排路４５ａは、図略の配管を介して液圧システム内のリザーバに接続されている。
【００３２】
なお、本発明において前記補助給排路４５ａの具体的な位置は適宜設定可能である。
【００３３】
一方、ロッド側部材４８は、前側に大きく開口する形状をなし、内径が一様なピストン装填用内周面４８ａを有しており、後端には前記ロッド３２を挿通させるためのロッド挿通穴４８ｂが形成されている。
【００３４】
このロッド側部材４８は、前記圧力室側部材４６の連結用内周面４６ｅと嵌合可能な連結用外周面４８ｅを有し、その嵌合状態が固定ピン５４によって固定されるようになっている。具体的に、前記固定ピン５４は、図２に示されるように圧力室側部材４６の外周面に沿う形状の基部５４ａと、この基部５４ａの両端から略同一方向に延びる一対の挟持部５４ｂとを一体に有する一方、前記ロッド側部材４８の外周面には周溝４８ｃが形成され、圧力室側部材４６には前記周溝４８ｃと対向する貫通穴４６ｇが形成されており、これら貫通穴４６ｇ及び前記周溝４８ｃに前記各挟持部５４ｂが挿通されて当該挟持部５４ｂがロッド側部材４８を上下から弾性的に挟持するように装着されることにより、当該挟持部５４ｂが圧力室側部材４６とロッド側部材４８との軸方向の抜けを阻止する状態となっている。
【００３５】
さらに、前記圧力室側部材４６においては、その圧力室側内周面４６ｂと中間内周面４６ｃとの間に、周方向位置によって内径が変化する凹凸をもった連通用内周面が形成されている。
【００３６】
その詳細を図３及び図４に示す。前記連通用内周面には、周方向に並ぶ複数（図例では１２個）の連通溝６０が間欠的に形成されている。そして、この連通用内周面のうち、前記連通溝６０が形成されていない部分（最小内径部分）の内周面６２は前記圧力室側内周面４６ｂと同一の内径を有する一方、各連通溝６０の底面６０ａはその内径が前記圧力室側内周面４６ｂの内径から中間内周面４６ｃの内径まで連続的に変化するテーパー面とされている。
【００３７】
一方、ピストン４２は、略円柱状の本体部４２ｂと、この本体部４２ｂから前端側（前記給排口４６ａ側）に向かって突出する略円柱状の小径部４２ａとを一体に有している。
【００３８】
前記本体部４２値ａの後端面には、球面状の凹面４２ｄが形成されている。これに対し、前記ロッド３２の基端部は前記ロッド挿通穴４８ｂよりも大径の大径部３２ｂとされ、かつ、この大径部３２ｂの先端面３２ｃが前記凹面４２ｄと嵌合可能な球面状に形成されている。
【００３９】
一方、前記圧力室側内周面４６ｂの内側空間である圧力室４７内には、前記ピストン４２を後退側（給排口４６ａから離れる側）に付勢する圧縮コイルばね５０が収納されており、この圧縮コイルばね５０の弾発力（付勢力）によって、前記凹面４２ｄと大径部３２ｂの先端面３２ｃとが圧接する状態が保持されるようになっている。
【００４０】
前記大径部４２ａの近傍における本体部４２ｂの外周部には、全周にわたってシールリング装着用溝４２ｅが形成され、このシールリング装着用溝４２ｅ内に内側シールリング５６及び外側シールリング５８が装着されている。
【００４１】
内側シールリング５６は、ゴム等の比較的柔軟な弾性材料でリング状に形成されたもので、シールリング装着溝４２ｅの底部に装着されている。これに対して外側シールリング５８は、前記内側シールリング５６よりも硬度の高い弾性材料（例えば合成樹脂）により当該内側シールリング５６よりも大径のリング状に形成されており、当該内側シールリング５６の径方向外側に装着されている。その装着状態において、外側シールリング５８の外周部がピストン４２の本体部４２ｂの外周面から径方向外側に突出した状態となっている。
【００４２】
このシールリング装着用溝４２ｅと前記小径部１２ａとで挟まれたピストン部分の外周部においては、当該ピストン４２の周方向に間欠的に並ぶ複数の位置にピストン側連通溝６４が形成されている。各ピストン側連通溝６４は、給排口側（図３では左側）及びシールリング装着用溝４２ｅ側（図３では右側）と、ピストン４２の径方向外側（図３では上側）とに開口する形状を有している。そして、このシールリング装着用溝４２ｅが形成された部分と前記小径部４２ａとの境界部位（段差部位）に前記圧縮コイルばね５０の後端が当接している。
【００４３】
このピストン４２に対し、シリンダ本体４０の各内周面の径（内径）は次のように設定されている。
【００４４】
圧力室側内周面４６ｂの径…外側シールリング５８が弾性変形しながらその外周面が密着するような径。
【００４５】
連通用内周面のうち連通溝６０が形成されていない部分（最小内径部分）の内周面６０ａの径…圧力室側内周面４６ｂと同等の径。
【００４６】
中間内周面４６ｃの径…ピストン本体部４２ｂの外周面から径方向に離間するような径。すなわち、ピストン本体部４２ｂの外径よりも大きな径。
【００４７】
ピストン装填用内周面４８ａの径…ピストン本体部４２ｂがほぼ隙間なく嵌入可能となる径。
【００４８】
なお、シール部材５２の内径は、当該シール部材５２が弾性変形状態でピストン本体部４２ｂの外周面と密着する径に設定されており、その密着により、中間内周面４６ｂ側の作動液がロッド側に漏れることが防がれている。
【００４９】
次に、このマスタシリンダ３０の作用を説明する。なお、以下の説明は、マスタシリンダ３０内の空気抜きが完了して作動液が充満していることを前提とする。
【００５０】
図１は、圧縮コイルばね５０の弾発力によりピストン４２が給排口４６ａから最も離れた最後退位置まで後退している状態を示している。この最後退位置は、図例では、ピストン４２の凹面４２ｄにロッド３２の大径部３２ｂの先端面３２ｃが当接し、かつ、当該大径部３２ｂがロッド挿通穴４８ｂの周囲のシリンダ端壁に当接する位置である。
【００５１】
このとき、ロッド３２は最も伸長した状態にあり、クラッチシステム全体は図６（ａ）の状態にある。また、シリンダ本体４０内においては、外側シールリング５８の外周面が連通用内周面のうち連通溝６０が形成されていない最小内径部分の内周面６２に密着した状態（図３の状態）にあり、圧力室４７はピストン側連通溝６４及び前記連通溝６０を介して補助給排路４５ａに連通された状態にある。従って、図６（ａ）に示すクラッチプレート１８の磨耗等に起因して圧力室４７内の作動液が減少し、あるいは増加しても、これに応じて図略のリザーバから補助給排路４５ａを通じて前記圧力室４７内に作動液が補給または逆に圧力室４７から排出されるため、圧力室４７内の作動液圧力は安定しており、かつ、ピストン４２の位置は常に図１の最後退位置に保たれる。
【００５２】
この状態から図６（ｂ）に示すようにクラッチペダル２８が踏み込まれ、ロッド３２が収縮方向（図１では左方向）に作動すると、これに押されてピストン４２は圧縮コイルばね５０の弾発力に抗して給排口４６ａに近付く向きに移動する。
【００５３】
このとき、外側シールリング５８の外周面は、図３に示すように連通用内周面において連通溝６０ａが形成されていない最小内径部分の内周面６２に密着する位置から、円筒状の圧力室側内周面４６ｂに密着する位置へ移行し、この移行に伴って圧力室４７内が密閉された状態となる。従って、前記ピストン４２の移動に伴って圧力室４７内の作動液は給排口４６ａから図６（ｂ）に示すオペレーティングシリンダ３６へと圧送されることとなり、この作動液の圧送によってクラッチシステムは図６（ａ）に示す動力伝達状態から同図（ｂ）に示す動力切り離し状態に切換えられる。
【００５４】
その後、クラッチペダル２８の踏み込みが解除されると、ピストン４２は圧縮コイルばね５０の弾発力によって図１に示す最後退位置に復帰し、圧力室４７が再び補助給排路４５ａに連通される。
【００５５】
以上示したマスタシリンダ３０によれば、従来のようにピストン４２に複雑な構造の逆止弁を設けなくても、圧力室４７と補助給排路４５ａとをシールリング５６，５８の外側の連通溝６０を通じて連通させることによって、ピストン４２の最後退位置を安定させることができる。
【００５６】
なお、本発明は前記のようにシリンダ内周面に連通溝６０を形成するものに限らず、例えば当該連通溝６０の代わりに全周にわたってシールリング外周面から径方向外側に離間する形状であってもよい。ただし、図示のように連通溝６０を設ける等して連通用内周面がその周方向位置によって内径が変化する凹凸を有しており、その最小内径部分の内周面６２が前記外側シールリング５８の外周面と密着するようにすれば、当該外側シールリング５８を前記連通用内周面から圧力室側内周面４６ｂへと円滑に移行させることが可能になる。さらに、各連通溝６０の幅寸法や個数の設定によって、ピストン４２が最後退位置にあるときの圧力室４７と補助給排路４５ａとの間の流通面積を自在に設定することが可能である。
【００５７】
連通溝６０を設ける場合、その底面６０ａの形状は図３実線で示したようなテーパー状に限らず、例えば同図の二点鎖線６６に示すように軸方向全域にわたって内径が一定であるフラット状にしてもよい。ここで、図３実線のようなテーパー状にすれば、前記連通溝６０の形成部分での型抜きをより容易にすることができるという利点があるのに対し、同図二点鎖線６６に示すようなフラット状にすれば、ピストン４２が最後退位置に復帰する際の圧力室４７と補助給排路４５ａとの間の流通面積をより急増させることができる利点がある。
【００５８】
また、ピストン４２側においては、図３等に示すピストン側連通溝６４を省略しても圧力室４７と補助給排路４５ａとの連通は可能であるが、当該ピストン側連通溝６４を設けることにより、前記圧力室４７と補助給排路４５ａとの連通路の面積を増やすことができるとともに、圧力室４７内の圧力を外側シールリング５８及び内側シールリング５６に伝達して両シールリング５６，５８をシールリング装着用溝４２ｅの側面（圧力室４７と反対側の側面）に圧接させることにより、当該シールリング５６，５８でのシール性をさらに高めることが可能になる。
【００５９】
また、シールリングについては、これに単一のものを使用してもよいが、図例のように少なくとも内側シールリング５６と外側シールリング５８とを含む構成とすれば、内側シールリング５６には比較的柔軟な（変形しやすい）弾性材料を用いることによってシールリング装着用溝４２ｅ内でのシール性を高く保持する一方、外側シールリング５８には前記内側シールリング５６よりも硬度の高い弾性材料を用いることによって、前記シリンダ内周面と摺接することによる外側シールリング５８の磨耗損傷を抑止することができる。例えば図示の構造の場合、前記摺接による外側シールリング５８の角部のいわゆる「ダレ」を抑止することができ、これによって良好なシール性を長期間にわたって維持することが可能になる。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、液圧マスタシリンダのピストンが最後退位置まで後退する際、シリンダ本体内の圧力室とシリンダ本体の軸方向中間部に設けられた補助給排路とを連通する連通路が前記ピストンに装着されたシールリングの外側に形成されるように前記シリンダ本体の内周面形状及び前記ピストンの外周面形状を設定したものであるので、従来のようにピストンに逆止弁を組み込むといった複雑な構造を用いることなく、前記ピストンが最後退状態にあるときの当該ピストンの位置及び圧力室内の圧力を安定させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるマスタシリンダの正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ部拡大図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図１のＤ矢視図である。
【図６】（ａ）（ｂ）はマスタシリンダが用いられるクラッチシステムの一例を示す構成図である。
【符号の説明】
３０ マスタシリンダ
４０ シリンダ本体
４２ ピストン
４２ｅ シールリング装着用溝
４５ａ 補助給排路
４６ 圧力室側部材
４６ａ 給排口
４６ｂ 圧力室側内周面
４６ｃ 中間内周面
４７ 圧力室
４８ ロッド側部材
５６ 内側シールリング
５８ 外側シールリング
６０ 連通溝
６０ａ 連通溝の底面
６２ 連通溝が形成されていない最小内径部分の内周面
６４ ピストン側連通溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のクラッチ制御装置等に用いられる液圧マスタシリンダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両において手動変速機により変速操作を行う場合、クラッチペダルを踏み込んでエンジンから変速機への動力伝達を遮断し、その遮断中に前記変速操作を行ってから前記クラッチペダルを開放して動力伝達を復帰させるといったクラッチ操作が行われる。このようなクラッチ操作を実現するシステムとして、例えば図６（ａ）（ｂ）に示すようなものが知られている。
【０００３】
図において、エンジンのクランク軸１０とクラッチ軸１２とが互いに対向しており、クランク軸１０にフライホイール１４が固定される一方、クラッチ軸１２側には、表面にクラッチディスク１８をもつクラッチプレート１６が軸方向に変位可能に取付けられている。同クラッチ軸１２にはダイヤフラムばね２２が取付けられ、このダイヤフラムばね２２の弾性力がプレッシャプレート２０を介してクラッチディスク１８に伝達されることにより、同ディスク１８がフライホイール１４に押付けられてクラッチ連結状態が維持される（図６（ａ））。
【０００４】
ダイヤフラムばね２２は、一端に回動支点２３をもつレリーズフォーク２４により押圧操作され、このレリーズフォーク２４はクラッチペダル２８の踏み込みに応じて回動する。このクラッチペダル２８は支軸２６回りに回動するペダルアーム２７の回動端部に設けられ、このペダルアーム２７の中間部にマスタシリンダ３０のロッド３２の先端部が連結されている。このマスタシリンダ３０の圧力室は配管３４を介してオペレーティングシリンダ３６の圧力室に連通され、このオペレーティングシリンダ３６のロッド３８が前記レリーズフォーク２４の回動端部に連結されている。
【０００５】
このシステムにおいて、図６（ａ）に示すようにクラッチペダル２８が解放されている状態では、ダイヤフラムばね２２の弾性力がプレッシャプレート２０を介してクラッチディスク１８に伝えられ、このクラッチディスク１８がフライホイール１４に押付けられることにより両者が一体に回転する。つまり、クランク軸１０の回転力がクラッチ機構を介してクラッチ軸１２に伝達される。
【０００６】
この状態から図６（ｂ）に示すようにクラッチペダル２８が踏み込まれると、これに連動してマスタシリンダ３０のロッド３２が収縮方向に作動し、当該マスタシリンダ３０内で発生した液圧が配管３４を通じてオペレーティングシリンダ３６に伝達され、このオペレーティングシリンダ３６のロッド３８が伸長方向に作動することによりレリーズフォーク２４が回動してダイヤフラムばね２２の中央部をフライホイール１４側に押す。これによりダイヤフラムばね２２が変形してプレッシャプレート２０及びクラッチディスク１８の押圧を解除し、同ディスク１８がフライホイール１４から離れてクラッチ軸１２とクランク軸１０とが切り離された状態となる。
【０００７】
ところで、このシステムに設けられる前記マスタシリンダ３０は、シリンダ本体内にピストン４２とこれをロッド３２側に付勢する図略のばねとを内蔵しており、このばねの付勢力に抗して前記ロッド３２がペダルレバー２７に押されることにより（図６（ｂ））、前記ピストン４２がシリンダ本体内の作動液をオペレーティングシリンダ３６に圧送する機能を有する。従って、シリンダ本体の内壁とピストン４２との間はシールリングによって厳格にシールされる必要があるが、このシールによってマスタシリンダ３０の圧力室（ピストン４２を挟んでロッド３２と反対側の液室；図６（ａ）（ｂ）では左側の液室）が常に密閉されたままであると、クラッチディスク１８の磨耗によってクラッチペダル２８の位置が少しずつ変化してしまう不都合が生じる。
【０００８】
具体的に、図６（ａ）の状態でクラッチディスク１８の磨耗によりプレッシャプレート２０及びダイヤフラムばね２２の位置が同図左側に変位すると、これに伴ってオペレーティングシリンダ３６のロッド３８及びピストンの位置も初期の位置よりも同図左側に変位し、このオペレーティング３６に配管３４を介して接続されているマスタシリンダ３０のピストン４２及びロッド３２さらにはクラッチペダル２８も同図左側に変位してしまうことになる。逆に、圧力室内に余剰の作動液が流入すると、この圧力室内の圧力が過度に急増してしまうことになる。
【０００９】
従来、このようなクラッチ機構の径年変化に起因するマスタシリンダ３０のピストン位置変化ひいてはペダル位置変化や、圧力室内の圧力変化を防ぐ手段として、特許文献１には、前記マスタシリンダのシリンダ本体の側部に作動液である油を補給するための給油口を設けるとともに、シリンダ本体内のピストンに逆止弁を組み込み、同マスタシリンダ３０が図６（ａ）のように伸長した位置にあるとき（ピストンが作動液給排口から最も離れた位置まで後退した最後退位置にあるとき）にのみ前記逆止弁が開いて前記圧力室を前記給油口に連通するようにしたものが開示されている。
【００１０】
このマスタシリンダを用いれば、例えば図６（ａ）の状態でオペレーティングシリンダ３６のロッド３８が同図左側に変位しても、その変位分だけ前記逆止弁及び給油口を通じてマスタシリンダ３０の圧力室内に作動油が補給されるため、ピストン４２及びこれにロッド３２を介して連結されるクラッチペダル２８の位置は常に一定の位置に保たれることになる。
【００１１】
【特許文献１】
実用新案登録第２５５７８８９号公報（第２頁００１０，図３）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に示されるマスタシリンダでは、ピストンが最後退位置にある状態で圧力室に作動油を補給するために、当該ピストンに複雑な構造の逆止弁を組み込まなければならず、しかも、前記ピストンが最後退位置まで後退したときに前記逆止弁を開かせる手段として、シリンダ本体内にこれを径方向に貫通するピン（前記特許文献１では図３の「ピン８」）を固定し、さらに、このピンとの干渉を防ぐためにピストン側に長孔（特許文献１では図３の「長孔６」）を設けるといった必要がある。従って、シリンダ全体の構造が複雑で部品点数が多くなり、その分コストが上昇するとともに、シール信頼性を確保するのが難しくなるという欠点がある。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑み、簡単な構造で、給排口から最も後退した状態にあるときのピストンの位置や圧力室内の圧力を安定させることができる液圧マスタシリンダ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】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、軸方向に延びるピストン装填空間を内部に有し、かつ、軸方向の一端部に前記ピストン装填空間に対して作動液を給排するための給排口が設けられたシリンダ本体と、前記ピストン装填空間内に限られたストロークだけ軸方向に移動可能となるように装填されるピストンと、このピストンの外周部にその外周面よりも径方向外側に突出するように装着され、前記ピストン装填空間を囲むシリンダ本体の内周面に密着することによりその密着位置で作動液の軸方向の流通を遮断するシールリングとを備えた液圧マスタシリンダにおいて、前記シリンダ本体には、前記ピストン装填空間内に側方から開口する補助給排路が設けられ、かつ、前記ピストンが前記給排口から最も離れた最後退位置まで後退した状態で前記ピストン装填空間のうち前記シールリングよりも前記給排口に近い側の空間である圧力室と前記補助給排路とを連通する連通路が前記シールリングの外側に形成されるように前記シリンダ本体の内周面形状及び前記ピストンの外周面形状が設定されているものである。
【００１５】
この構成において、ピストンが最後退位置から給排口へ近付く向きに操作されると、同ピストンに装着されているシールリングの外周面がシリンダ本体の内周面と密着しながら前記給排口へ近付くことによって、シリンダ本体の圧力室の容積が減少して同室内の作動液が前記給排口から圧送されることになる。
【００１６】
これに対し、ピストンが前記最後退位置に復帰すると、そのシールリングの外側に前記圧力室内とシリンダ本体の補助給排路とを連通する連通路が形成されるため、この状態で例えば車両側クラッチのクラッチプレートの磨耗により前記圧力室内に前記給排口から作動液の出入りがあっても、その作動液の出入り分だけ前記補助給排路及び前記連通路を通じて前記圧力室内へ作動液を給排することが可能となる。これにより、常に前記圧力室内の容積ひいてはピストンの位置を一定に保っておくことが可能になる。
【００１７】
すなわち、このマスタシリンダでは、シールリングの径方向外側に圧力室と補助給排路とを連通する連通路が形成されるようにしているので、従来のようにピストンに複雑な構造の逆止弁を設けなくても、前記連通路が形成されるようにピストン外周面及びシリンダ本体内周面の形状を設定するだけの簡単な構造で、最後退状態におけるピストンの位置を安定させることができる。
【００１８】
具体的には、前記ピストン装填空間を囲む前記シリンダ本体の内周面が、全周にわたって前記シールリング外周面が密着する内径をもつ圧力室側内周面と、この圧力室側内周面に対して前記給排口と反対の側に隣接し、周方向の少なくとも一部が前記シールリングの外周面から径方向に離間する形状の連通用内周面とを含んでおり、この連通用内周面の内側空間が前記給排連通路に連通しており、かつ、前記ピストンが前記最後退位置にある状態でそのシールリングの外周面が前記連通用内周面と対向するように当該連通用内周面の位置が設定されているものが、好適である。
【００１９】
この構成によれば、ピストンが給排口に近付く方向に操作されるときには、同ピストンに装着されたシールリングが圧力室側内周面に密着することによって圧力室内が前記シールリングよりも後方の空間から隔離され、同圧力室内の作動液が支障なく給排口から圧送される。これに対し、前記ピストンが最後退位置まで後退すると、前記シールリングが前記圧力室側内周面から離脱して前記連通用内周面と対向する状態となるので、この連通用内周面と前記シールリングの外周面との間隙を通じて前記圧力室と補助給排路とが連通されることとなる。
【００２０】
この構造において、前記連通用内周面は、例えば全周にわたってシールリングの外周面から径方向外側に離間する大径の内周面としてもよいが、この連通用内周面がその周方向位置によって内径が変化する凹凸を有しており、その最小内径部分が前記シールリングの外周面と密着するようにその最小内径が設定されている構成とするのが、より好ましい。
【００２１】
この構成によれば、前記ピストンが前記最後退位置にある状態で、前記連通用内周面における最小内径部分以外の内周面とシールリング外周面との間に確保された隙間を通じて圧力室と補助給排路とを連通させることができる一方、前記最小内径部分は前記シールリング外周面と密着して同シールリングを径方向外側から拘束しているので、このシールリングは円滑に前記連通用内周面から圧力室側内周面へ移行することができる。
【００２２】
より具体的には、前記連通用内周面に周方向に並ぶ複数の連通溝が間欠的に形成されており、その連通溝が形成されていない部分が前記最小内径部分であるものが好適である。
【００２３】
一方、前記ピストンにおいては、その外周面上に全周にわたってシールリング装着用溝が形成され、このシールリング装着溝内に前記シールリングが装着されているものが、好ましい。この構成によれば、ピストン外周面側にシールリングを安定した状態で装着することができる。
【００２４】
この場合、前記ピストンは、前記シールリング装着用溝よりも前記給排口に近い位置に形成されていて前記給排口側とピストンの径方向外側とに開口する形状をもつピストン側連通路を有しており、前記ピストンが前記最後退位置にある状態で前記ピストン側連通路を通じて前記圧力室が前記補助給排路に連通される構成であるのが、より好ましい。この構成によれば、前記ピストン側連通路の分だけ圧力室と補助給排路との流通面積を増やしてピストンが最後退位置にあるときの圧力室内への作動液の補助給排をより円滑に行わせることができる。
【００２５】
より具体的に、前記ピストン側連通路としては、例えば、前記ピストンの周方向に間欠的に並ぶ複数の位置に形成され、前記給排口側及び前記シールリング装着用溝側とピストンの径方向外側とに開口する形状をもつピストン側連通溝が、好適である。この構成では、ピストン側連通路を前記シールリング装着用溝に至る広い領域にわたって確保することができ、前記流通面積を大きく確保することができる。また、圧力室内の圧力を利用してシールリングをシールリング装着溝の側面（圧力室と反対側の側面）に圧接させることにより、このシールリングによるシール機能をより高めることができる利点も得られる。
【００２６】
本発明において、前記シールリングは単一のものでもよいが、前記シールリング装着用溝内に、弾性材料からなる内側シールリングと、この内側シールリングを構成する弾性材料よりも硬度の高い弾性材料からなり、当該内側シールリングよりも径方向外側の位置に装着される外側シールリングとが装着され、この外側シールリングが前記ピストンの外周面から径方向外側に突出して前記シリンダ本体の内周面に密接するようにするのが、より好ましい。
【００２７】
この構成によれば、前記内側シールリングには比較的柔軟な（変形しやすい）弾性材料を用いることによって、シールリング装着用溝内でのシール性を高く保持する一方、外側シールリングには前記内側シールリングよりも硬度の高い弾性材料を用いることによって、前記シリンダ内周面と摺接することによる外側シールリングの磨耗損傷を抑止することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施の形態にかかるマスタシリンダ３０が適用されるクラッチシステムは前記図６（ａ）（ｂ）に示したものと同等であり、ここではその説明を省略する。ただし、本発明にかかるマスタシリンダが適用される液圧システムは同図のものに限られず、本発明は例えば車両のブレーキシステムにも適用され得るものである。
【００２９】
この実施の形態にかかるマスタシリンダ３０は、図１に示すシリンダ本体４０と、ピストン４２と、このピストン４２を外部から操作するロッド３２とを備え、このロッド３２の先端部３２ａが前記図６（ａ）（ｂ）に示したクラッチペダル２８のペダルレバー２７に連結されている。
【００３０】
シリンダ本体４０は、圧力室側部材４６とロッド側部材４８とを軸方向に連結することにより構築されている。両部材４６，４８はともに略筒状をなしており、両部材４６，４８が合体した状態で内部に軸方向に延びるピストン装填空間が確保されるようになっている。
【００３１】
具体的に、圧力室側部材４６は、その前端（図１では左端）から順に、作動液を給排するための給排口４６ａと、圧力室側内周面４６ｂと、中間内周面４６ｃと、内側にシール部材５２が嵌着されるシール部材装着用内周面４６ｄと、前記ロッド側部材４８と嵌合され、連結される連結用内周面４６ｅとを有し、その順に内径が大きく設定されることにより、金型成形後の型抜きの容易化が図られている。また、圧力室側部材４６のやや後端よりの部位には、その外周面から径方向外側に向かって延びる筒状の補助給排管部４５が形成され、この補助給排管部４５の内側には前記中間内周面４６ｃの内側空間に対して側方から開口する補助給排路４５ａが形成されている。この補助給排路４５ａは、図略の配管を介して液圧システム内のリザーバに接続されている。
【００３２】
なお、本発明において前記補助給排路４５ａの具体的な位置は適宜設定可能である。
【００３３】
一方、ロッド側部材４８は、前側に大きく開口する形状をなし、内径が一様なピストン装填用内周面４８ａを有しており、後端には前記ロッド３２を挿通させるためのロッド挿通穴４８ｂが形成されている。
【００３４】
このロッド側部材４８は、前記圧力室側部材４６の連結用内周面４６ｅと嵌合可能な連結用外周面４８ｅを有し、その嵌合状態が固定ピン５４によって固定されるようになっている。具体的に、前記固定ピン５４は、図２に示されるように圧力室側部材４６の外周面に沿う形状の基部５４ａと、この基部５４ａの両端から略同一方向に延びる一対の挟持部５４ｂとを一体に有する一方、前記ロッド側部材４８の外周面には周溝４８ｃが形成され、圧力室側部材４６には前記周溝４８ｃと対向する貫通穴４６ｇが形成されており、これら貫通穴４６ｇ及び前記周溝４８ｃに前記各挟持部５４ｂが挿通されて当該挟持部５４ｂがロッド側部材４８を上下から弾性的に挟持するように装着されることにより、当該挟持部５４ｂが圧力室側部材４６とロッド側部材４８との軸方向の抜けを阻止する状態となっている。
【００３５】
さらに、前記圧力室側部材４６においては、その圧力室側内周面４６ｂと中間内周面４６ｃとの間に、周方向位置によって内径が変化する凹凸をもった連通用内周面が形成されている。
【００３６】
その詳細を図３及び図４に示す。前記連通用内周面には、周方向に並ぶ複数（図例では１２個）の連通溝６０が間欠的に形成されている。そして、この連通用内周面のうち、前記連通溝６０が形成されていない部分（最小内径部分）の内周面６２は前記圧力室側内周面４６ｂと同一の内径を有する一方、各連通溝６０の底面６０ａはその内径が前記圧力室側内周面４６ｂの内径から中間内周面４６ｃの内径まで連続的に変化するテーパー面とされている。
【００３７】
一方、ピストン４２は、略円柱状の本体部４２ｂと、この本体部４２ｂから前端側（前記給排口４６ａ側）に向かって突出する略円柱状の小径部４２ａとを一体に有している。
【００３８】
前記本体部４２値ａの後端面には、球面状の凹面４２ｄが形成されている。これに対し、前記ロッド３２の基端部は前記ロッド挿通穴４８ｂよりも大径の大径部３２ｂとされ、かつ、この大径部３２ｂの先端面３２ｃが前記凹面４２ｄと嵌合可能な球面状に形成されている。
【００３９】
一方、前記圧力室側内周面４６ｂの内側空間である圧力室４７内には、前記ピストン４２を後退側（給排口４６ａから離れる側）に付勢する圧縮コイルばね５０が収納されており、この圧縮コイルばね５０の弾発力（付勢力）によって、前記凹面４２ｄと大径部３２ｂの先端面３２ｃとが圧接する状態が保持されるようになっている。
【００４０】
前記大径部４２ａの近傍における本体部４２ｂの外周部には、全周にわたってシールリング装着用溝４２ｅが形成され、このシールリング装着用溝４２ｅ内に内側シールリング５６及び外側シールリング５８が装着されている。
【００４１】
内側シールリング５６は、ゴム等の比較的柔軟な弾性材料でリング状に形成されたもので、シールリング装着溝４２ｅの底部に装着されている。これに対して外側シールリング５８は、前記内側シールリング５６よりも硬度の高い弾性材料（例えば合成樹脂）により当該内側シールリング５６よりも大径のリング状に形成されており、当該内側シールリング５６の径方向外側に装着されている。その装着状態において、外側シールリング５８の外周部がピストン４２の本体部４２ｂの外周面から径方向外側に突出した状態となっている。
【００４２】
このシールリング装着用溝４２ｅと前記小径部１２ａとで挟まれたピストン部分の外周部においては、当該ピストン４２の周方向に間欠的に並ぶ複数の位置にピストン側連通溝６４が形成されている。各ピストン側連通溝６４は、給排口側（図３では左側）及びシールリング装着用溝４２ｅ側（図３では右側）と、ピストン４２の径方向外側（図３では上側）とに開口する形状を有している。そして、このシールリング装着用溝４２ｅが形成された部分と前記小径部４２ａとの境界部位（段差部位）に前記圧縮コイルばね５０の後端が当接している。
【００４３】
このピストン４２に対し、シリンダ本体４０の各内周面の径（内径）は次のように設定されている。
【００４４】
圧力室側内周面４６ｂの径…外側シールリング５８が弾性変形しながらその外周面が密着するような径。
【００４５】
連通用内周面のうち連通溝６０が形成されていない部分（最小内径部分）の内周面６０ａの径…圧力室側内周面４６ｂと同等の径。
【００４６】
中間内周面４６ｃの径…ピストン本体部４２ｂの外周面から径方向に離間するような径。すなわち、ピストン本体部４２ｂの外径よりも大きな径。
【００４７】
ピストン装填用内周面４８ａの径…ピストン本体部４２ｂがほぼ隙間なく嵌入可能となる径。
【００４８】
なお、シール部材５２の内径は、当該シール部材５２が弾性変形状態でピストン本体部４２ｂの外周面と密着する径に設定されており、その密着により、中間内周面４６ｂ側の作動液がロッド側に漏れることが防がれている。
【００４９】
次に、このマスタシリンダ３０の作用を説明する。なお、以下の説明は、マスタシリンダ３０内の空気抜きが完了して作動液が充満していることを前提とする。
【００５０】
図１は、圧縮コイルばね５０の弾発力によりピストン４２が給排口４６ａから最も離れた最後退位置まで後退している状態を示している。この最後退位置は、図例では、ピストン４２の凹面４２ｄにロッド３２の大径部３２ｂの先端面３２ｃが当接し、かつ、当該大径部３２ｂがロッド挿通穴４８ｂの周囲のシリンダ端壁に当接する位置である。
【００５１】
このとき、ロッド３２は最も伸長した状態にあり、クラッチシステム全体は図６（ａ）の状態にある。また、シリンダ本体４０内においては、外側シールリング５８の外周面が連通用内周面のうち連通溝６０が形成されていない最小内径部分の内周面６２に密着した状態（図３の状態）にあり、圧力室４７はピストン側連通溝６４及び前記連通溝６０を介して補助給排路４５ａに連通された状態にある。従って、図６（ａ）に示すクラッチプレート１８の磨耗等に起因して圧力室４７内の作動液が減少し、あるいは増加しても、これに応じて図略のリザーバから補助給排路４５ａを通じて前記圧力室４７内に作動液が補給または逆に圧力室４７から排出されるため、圧力室４７内の作動液圧力は安定しており、かつ、ピストン４２の位置は常に図１の最後退位置に保たれる。
【００５２】
この状態から図６（ｂ）に示すようにクラッチペダル２８が踏み込まれ、ロッド３２が収縮方向（図１では左方向）に作動すると、これに押されてピストン４２は圧縮コイルばね５０の弾発力に抗して給排口４６ａに近付く向きに移動する。
【００５３】
このとき、外側シールリング５８の外周面は、図３に示すように連通用内周面において連通溝６０ａが形成されていない最小内径部分の内周面６２に密着する位置から、円筒状の圧力室側内周面４６ｂに密着する位置へ移行し、この移行に伴って圧力室４７内が密閉された状態となる。従って、前記ピストン４２の移動に伴って圧力室４７内の作動液は給排口４６ａから図６（ｂ）に示すオペレーティングシリンダ３６へと圧送されることとなり、この作動液の圧送によってクラッチシステムは図６（ａ）に示す動力伝達状態から同図（ｂ）に示す動力切り離し状態に切換えられる。
【００５４】
その後、クラッチペダル２８の踏み込みが解除されると、ピストン４２は圧縮コイルばね５０の弾発力によって図１に示す最後退位置に復帰し、圧力室４７が再び補助給排路４５ａに連通される。
【００５５】
以上示したマスタシリンダ３０によれば、従来のようにピストン４２に複雑な構造の逆止弁を設けなくても、圧力室４７と補助給排路４５ａとをシールリング５６，５８の外側の連通溝６０を通じて連通させることによって、ピストン４２の最後退位置を安定させることができる。
【００５６】
なお、本発明は前記のようにシリンダ内周面に連通溝６０を形成するものに限らず、例えば当該連通溝６０の代わりに全周にわたってシールリング外周面から径方向外側に離間する形状であってもよい。ただし、図示のように連通溝６０を設ける等して連通用内周面がその周方向位置によって内径が変化する凹凸を有しており、その最小内径部分の内周面６２が前記外側シールリング５８の外周面と密着するようにすれば、当該外側シールリング５８を前記連通用内周面から圧力室側内周面４６ｂへと円滑に移行させることが可能になる。さらに、各連通溝６０の幅寸法や個数の設定によって、ピストン４２が最後退位置にあるときの圧力室４７と補助給排路４５ａとの間の流通面積を自在に設定することが可能である。
【００５７】
連通溝６０を設ける場合、その底面６０ａの形状は図３実線で示したようなテーパー状に限らず、例えば同図の二点鎖線６６に示すように軸方向全域にわたって内径が一定であるフラット状にしてもよい。ここで、図３実線のようなテーパー状にすれば、前記連通溝６０の形成部分での型抜きをより容易にすることができるという利点があるのに対し、同図二点鎖線６６に示すようなフラット状にすれば、ピストン４２が最後退位置に復帰する際の圧力室４７と補助給排路４５ａとの間の流通面積をより急増させることができる利点がある。
【００５８】
また、ピストン４２側においては、図３等に示すピストン側連通溝６４を省略しても圧力室４７と補助給排路４５ａとの連通は可能であるが、当該ピストン側連通溝６４を設けることにより、前記圧力室４７と補助給排路４５ａとの連通路の面積を増やすことができるとともに、圧力室４７内の圧力を外側シールリング５８及び内側シールリング５６に伝達して両シールリング５６，５８をシールリング装着用溝４２ｅの側面（圧力室４７と反対側の側面）に圧接させることにより、当該シールリング５６，５８でのシール性をさらに高めることが可能になる。
【００５９】
また、シールリングについては、これに単一のものを使用してもよいが、図例のように少なくとも内側シールリング５６と外側シールリング５８とを含む構成とすれば、内側シールリング５６には比較的柔軟な（変形しやすい）弾性材料を用いることによってシールリング装着用溝４２ｅ内でのシール性を高く保持する一方、外側シールリング５８には前記内側シールリング５６よりも硬度の高い弾性材料を用いることによって、前記シリンダ内周面と摺接することによる外側シールリング５８の磨耗損傷を抑止することができる。例えば図示の構造の場合、前記摺接による外側シールリング５８の角部のいわゆる「ダレ」を抑止することができ、これによって良好なシール性を長期間にわたって維持することが可能になる。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、液圧マスタシリンダのピストンが最後退位置まで後退する際、シリンダ本体内の圧力室とシリンダ本体の軸方向中間部に設けられた補助給排路とを連通する連通路が前記ピストンに装着されたシールリングの外側に形成されるように前記シリンダ本体の内周面形状及び前記ピストンの外周面形状を設定したものであるので、従来のようにピストンに逆止弁を組み込むといった複雑な構造を用いることなく、前記ピストンが最後退状態にあるときの当該ピストンの位置及び圧力室内の圧力を安定させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるマスタシリンダの正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ部拡大図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図１のＤ矢視図である。
【図６】（ａ）（ｂ）はマスタシリンダが用いられるクラッチシステムの一例を示す構成図である。
【符号の説明】
３０ マスタシリンダ
４０ シリンダ本体
４２ ピストン
４２ｅ シールリング装着用溝
４５ａ 補助給排路
４６ 圧力室側部材
４６ａ 給排口
４６ｂ 圧力室側内周面
４６ｃ 中間内周面
４７ 圧力室
４８ ロッド側部材
５６ 内側シールリング
５８ 外側シールリング
６０ 連通溝
６０ａ 連通溝の底面
６２ 連通溝が形成されていない最小内径部分の内周面
６４ ピストン側連通溝
Claims (8)
- 軸方向に延びるピストン装填空間を内部に有し、かつ、軸方向の一端部に前記ピストン装填空間に対して作動液を給排するための給排口が設けられたシリンダ本体と、前記ピストン装填空間内に限られたストロークだけ軸方向に移動可能となるように装填されるピストンと、このピストンの外周部にその外周面よりも径方向外側に突出するように装着され、前記ピストン装填空間を囲むシリンダ本体の内周面に密着することによりその密着位置で作動液の軸方向の流通を遮断するシールリングとを備えた液圧マスタシリンダにおいて、前記シリンダ本体には、前記ピストン装填空間内に側方から開口する補助給排路が設けられ、かつ、前記ピストンが前記給排口から最も離れた最後退位置まで後退した状態で前記ピストン装填空間のうち前記シールリングよりも前記給排口に近い側の空間である圧力室と前記補助給排路とを連通する連通路が前記シールリングの外側に形成されるように前記シリンダ本体の内周面形状及び前記ピストンの外周面形状が設定されていることを特徴とする液圧マスタシリンダ。
- 請求項１記載の液圧マスタシリンダにおいて、前記ピストン装填空間を囲む前記シリンダ本体の内周面は、全周にわたって前記シールリング外周面が密着する内径をもつ圧力室側内周面と、この圧力室側内周面に対して前記給排口と反対の側に隣接し、周方向の少なくとも一部が前記シールリングの外周面から径方向に離間する形状の連通用内周面とを含んでおり、この連通用内周面の内側空間が前記給排連通路に連通しており、かつ、前記ピストンが前記最後退位置にある状態でそのシールリングの外周面が前記連通用内周面と対向するように当該連通用内周面の位置が設定されていることを特徴とする液圧マスタシリンダ。
- 請求項２記載の液圧マスタシリンダにおいて、前記連通用内周面は、その周方向位置によって内径が変化する凹凸を有しており、その最小内径部分が前記シールリングの外周面と密着するようにその最小内径が設定されていることを特徴とする液圧マスタシリンダ。
- 請求項３記載の液圧マスタシリンダにおいて、前記連通用内周面には周方向に並ぶ複数の連通溝が間欠的に形成されており、その連通溝が形成されていない部分が前記最小内径部分であることを特徴とする液圧マスタシリンダ。
- 請求項１〜４のいずれかに記載の液圧マスタシリンダにおいて、前記ピストンの外周面上に全周にわたってシールリング装着用溝が形成され、このシールリング装着溝内に前記シールリングが装着されていることを特徴とする液圧マスタシリンダ。
- 請求項５記載の液圧マスタシリンダにおいて、前記ピストンは、前記シールリング装着用溝よりも前記給排口に近い位置に形成されていて前記給排口側とピストンの径方向外側とに開口する形状をもつピストン側連通路を有しており、前記ピストンが前記最後退位置にある状態で前記ピストン側連通路を通じて前記圧力室が前記補助給排路に連通されることを特徴とする液圧マスタシリンダ。
- 請求項６記載の液圧マスタシリンダにおいて、前記ピストン側連通路は、前記ピストンの周方向に間欠的に並ぶ複数の位置に形成され、前記給排口側及び前記シールリング装着用溝側とピストンの径方向外側とに開口する形状をもつピストン側連通溝であることを特徴とする液圧マスタシリンダ。
- 請求項５〜７のいずれかに記載の液圧マスタシリンダにおいて、前記シールリング装着用溝内には、弾性材料からなる内側シールリングと、この内側シールリングを構成する弾性材料よりも硬度の高い弾性材料からなり、当該内側シールリングよりも径方向外側の位置に装着される外側シールリングとが装着され、この外側シールリングが前記ピストンの外周面から径方向外側に突出して前記シリンダ本体の内周面に密接することを特徴とする液圧マスタシリンダ。
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