JP2004237760A - シール構造およびそのシール構造を用いた入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】外側部材の内周面に環状部材の外周面を嵌合し、環状部材の内周面に内側部材の外周面を嵌合した二重嵌合部をシールするシール構造をシール性能を損なうことなく小型化する。
【解決手段】外側部材の内周面に環状部材の外周面を嵌合し、環状部材の内周面に内側部材の外周面を嵌合した二重嵌合部をシールするシール構造において、環状部材の端面に内外周の中央部分に環状突起を突設し、シール部材のベース部の裏面に前記環状突起に係合する環状溝を刻設し、環状溝を環状突起に嵌合させてシール部材を環状部材の端面に当接する。シール部材には、外側部材の内周面に当接する外側リップをベース部の外周縁から軸線方向に突設し、内側部材の外周面に当接する内側リップをベース部の内周縁から軸線方向に突設し、且つベース部の表面に外側リップと内側リップとの間に環状の分離帯を形成する。
【選択図】 図２
【解決手段】外側部材の内周面に環状部材の外周面を嵌合し、環状部材の内周面に内側部材の外周面を嵌合した二重嵌合部をシールするシール構造において、環状部材の端面に内外周の中央部分に環状突起を突設し、シール部材のベース部の裏面に前記環状突起に係合する環状溝を刻設し、環状溝を環状突起に嵌合させてシール部材を環状部材の端面に当接する。シール部材には、外側部材の内周面に当接する外側リップをベース部の外周縁から軸線方向に突設し、内側部材の外周面に当接する内側リップをベース部の内周縁から軸線方向に突設し、且つベース部の表面に外側リップと内側リップとの間に環状の分離帯を形成する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外側部材の内周面に環状部材の外周面を嵌合し、環状部材の内周面に内側部材の外周面を嵌合した二重嵌合部をシールするシール構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置は、例えば特開２００１−２９４１３８号公報に記載されているように、マスタシリンダ装置のマスタシリンダに第１マスタピストンが嵌合され、該第１マスタピストンから離れた後側に第２マスタピストンが嵌合され、第１マスタピストンに一体に形成されたピストンロッドが第２マスタピストンを貫通してマスタシリンダの後端壁から突出し、ブレーキブースタ装置により作動されるようになっている。係る入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置では、第２マスタピストンは外周面でマスタシリンダと液密的に嵌合し、内周面でピストンロッドと液密的に嵌合しなければならない。
【０００３】
また、特開昭５６−１５４３５７号公報に記載された入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置では、マスタシリンダ装置の前端にブレーキブースタ装置が取付けられ、ブレーキブースタがダイヤフラムにより定圧室と変圧室とに区画され、変圧室を大気と定圧室とに切換えて連通する弁機構を作動する入力ロッドがマスタピストンおよびマスタシリンダを貫通して延在しブレーキペダルに連結されている。そして、マスタピストンが外周面でマスタシリンダと嵌合し、内周面で入力ロッドと嵌合する二重嵌合部を液密的にシールするシール構造として、マスタシリンダの内周面に当接する外側リップがベース部の外周縁から軸線方向に突設され、入力ロッドの外周面に当接する内側リップがベース部の内周縁から軸線方向に突設されたシール部材がマスタピストンの端面にベース部の裏面で当接されている。他のシール構造として、マスタピストンの外周面および内周面とマスタシリンダの内周面および入力ロッドの外周面との間をそれぞれシールするシール部材がマスタピストンに個々に装着されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２９４１３８号公報（第３，４頁、図２）
【０００５】
【特許文献２】
特開昭５６−１５４３５７号公報（第５，６頁、図１，２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなベース部の外周縁および内周縁から外側および内側リップを突設しただけのシール部材では、外側および内側リップの一方に作用する力によるシール部材の移動が他方に影響し、両リップのシール作用が互いに干渉してシール性能を低下する虞がある。また、二重嵌合部をそれぞれシールする個々のシール部材をマスタピストンに設けると、マスタピストンの外径または全長が大きくなる不具合があった。
【０００７】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、二重嵌合部をシールするシール構造をシール性能を損なうことなく小型化することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、外側部材の内周面に環状部材の外周面を嵌合し、該環状部材の内周面に内側部材の外周面を嵌合した二重嵌合部をシールするシール構造において、前記環状部材の端面に内外周の中央部分に環状突起を突設し、シール部材のベース部の裏面に前記環状突起に係合する環状溝を刻設し、該環状溝を前記環状突起に嵌合させて前記シール部材を前記環状部材の端面に当接し、前記シール部材には、前記外側部材の内周面に当接する外側リップを前記ベース部の外周縁から軸線方向に突設し、前記内側部材の外周面に当接する内側リップを前記ベース部の内周縁から軸線方向に突設し、且つ前記ベース部の表面に前記外側リップと内側リップとの間に環状の分離帯を形成したことである。
【０００９】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、頭部を有する複数個の係合柱を前記環状突起から立設し、該係合柱に係合する複数の係合穴を前記分離帯に穿設し、該係合穴を前記係合柱に挿通して前記頭部により抜け止めした状態で前記環状溝を前記環状突起に嵌合し、前記ベース部を前記環状部材の端面に当接して取付けたことである。
【００１０】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、ブレーキブースタをダイヤフラムにより定圧室と変圧室とに区画し、入力ロッドにより作動され前記変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通し前記ダイヤフラムを進退させる弁機構を前記ダイヤフラムに固着したピストンに設け、シリンダボディに穿設したマスタシリンダにマスタピストンを摺動自在に嵌合し、該マスタピストンに嵌合するピストンロッドを前記ダイヤフラムの後退に基づいて後方に軸動してブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置において、前記シリンダボディ、マスタピストンおよびピストンロッドをそれぞれ前記外側部材、環状部材および内側部材とし、前記シリンダ内周面とマスタピストンの外周面との間、および前記マスタピストンの内周面と前記ピストンロッドの外周面との間を請求項１または２に記載のシール構造によりシールしたことである。
【００１１】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、ブレーキブースタをダイヤフラムにより定圧室と変圧室とに区画し、入力ロッドにより作動され前記変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通し前記ダイヤフラムを進退させる弁機構を前記ダイヤフラムに固着したピストンに設け、シリンダボディに穿設したマスタシリンダに第１および第２マスタピストンを摺動自在に嵌合し、該第２マスタピストンを貫通して前記第１マスタピストンに連結されたピストンロッドを前記ダイヤフラムの後退に基づいて後方に軸動してブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置において、前記シリンダボディ、第２マスタピストンおよびピストンロッドをそれぞれ前記外側部材、環状部材および内側部材とし、前記マスタシリンダ内周面と前記第２マスタピストンの外周面との間、および前記第２マスタピストンの内周面と前記ピストンロッドの外周面との間を請求項１または２に記載のシール構造によりシールしたことである。
【００１２】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項４において、前記第１および第２マスタピストンの間に第１圧縮スプリングをバネ受けで挟持して介在し、前記シール部材が前端面に当接された前記第２マスタピストンを前記バネ受けの後端面に第２圧縮スプリングにより押圧することである。
【００１３】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、環状部材の端面に向けて液圧が作用すると、シール部材のベース部が環状部材の端面に押圧され、外側および内側リップが液圧により外側部材の内周面および内側部材の外周面にそれぞれ圧接され、外側部材の内周面と環状部材の外周面との間および環状部材の内周面と内側部材の外周面との間がシールされる。このとき、ベース部の裏面に刻設され環状部材の端面に突設された環状突起に嵌合された環状溝の両溝面が分離帯の両側面に作用する液圧により環状突起の両側壁に圧接されるので、外側部材の内周面と環状部材の外周面との間および環状部材の内周面と内側部材の外周面との間を夫々シールする断面カップ形状の２個のシール部材を設けたように作動し、外側および内側リップの一方に作用する力によりシール部材が半径方向に移動し、他方のリップのシール作用に影響してシール性能を低下することを防止できる。また、一のシール部材により二重嵌合部をシールできるので、二重嵌合部のシール構造を小型化することができる。
【００１４】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、環状部材の端面に立設した複数の係合柱にシール部材の係合穴を挿通し、係合柱の頭部により抜け止めしているので、環状部材の端面に負圧が作用してもシール部材が環状部材から離脱することを防止できる。
【００１５】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、入力ロッドにより弁機構が作動されると大気が変圧室に導入されてダイヤフラムが後退され、ダイヤフラムの後退に基づいてピストンロッドが後方に軸動されてブレーキ液圧が発生される。ピストンロッドに嵌装されたマスタピストンの端面に液圧が作用すると、シール部材のベース部がマスタピストンの端面に押圧され、外側および内側リップが液圧によりマスタシリンダの内周面およびピストンロッドの外周面にそれぞれ圧接される。これにより、マスタシリンダの内周面とマスタピストンの外周面との間およびマスタピストンの内周面とピストンロッドの外周面との間をシールするシール構造をシール性能を損なうことなく小さくすることができ、小型で高性能な入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置を提供することができる。
【００１６】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、入力ロッドにより弁機構が作動されると大気が変圧室に導入されてダイヤフラムが後退され、第２マスタピストンを貫通して第１マスタピストンに連結されたピストンロッドがダイヤフラムの後退に基づいて後方に軸動されてブレーキ液圧が発生される。第２マスタピストンの前端に液圧が作用すると、シール部材のベース部が第２マスタピストンの前端面に押圧され、外側および内側リップが液圧によりマスタシリンダの内周面およびピストンロッドの外周面にそれぞれ圧接される。これにより、マスタシリンダの内周面と第２マスタピストンの外周面との間および第２マスタピストンの内周面とピストンロッドの外周面との間をシールするシール構造をシール性能を損なうことなく小さくすることができ、小型で高性能なタンデム式の入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置を提供することができる。
【００１７】
上記のように構成した請求項５に係る発明においては、第２マスタピストンは第２圧縮スプリングにより前方に付勢され、第１圧縮スプリングを挟持するバネ受けの後端面に押圧されるので、第２マスタピストンの前端面に当接されたシール部材が第２マスタピストンから離脱することがない。
【００１８】
【実施の形態】
以下、本発明に係るシール構造を入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置に適用した実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１は入力ロッド引張り式倍力装置で、ブレーキブースタ装置２とマスタシリンダ装置３を結合して構成されている。入力ロッド引張り式倍力装置１はエンジンルームと車室内とを仕切る車輌のダッシュボード４に固定され、ダッシュボード４の車室側に装架されたブレーキペダル５により入力ロッド６が後方に引っ張られることによりマスタシリンダ装置３から図略のホイールシリンダにブレーキ液圧が送出される。
【００１９】
ブレーキブースタ装置２は、ブースタ７を形成するフロントシェル８及びリアシェル９を有し、両シェル８，９間に挟着されたダイヤフラム１０によりブースタ７の内部が定圧室１１と変圧室１２とに区画されている。リアシェル９には負圧導入管１３が取付けられ、定圧室１１は負圧導入管１３を介してエンジンの吸気マニホールドに連通されて負圧に維持されている。ダイヤフラム１０にピストン１４が固定され、入力ロッド６により作動されて変圧室１２を大気と定圧室１１とに切換えて連通しダイヤフラム１０を進退させる弁機構１５がピストン１４に内蔵されている。フロントシェル８とリアシェル９とは円周上２本のタイロッド１６で結合されている。ブレーキブースタ装置２は、フロントシェル８の前端面がマスタシリンダ装置３のシリンダボディ１７に形成されたフランジ部１７ａの後端面に当接され、タイロッド１６の前端部１６ａがフランジ部１７ａに穿設された結合穴に挿通され、前端部１６ｂに刻設された雄ねじにナット１８が螺着されてマスタシリンダ装置３と結合されている。
【００２０】
シリンダボディ１７にはマスタシリンダ２０をなすシリンダ２０ａ、装着孔２１が同軸に形成され、装着孔２１にカップ状の閉塞部材２２の先端小径部がシールされて嵌合され、閉塞部材２２の前端面と装着孔２１の肩部との間にはリング体２３とシール部材２４とが介在されている。閉塞部材２２は、外周ねじ部が装着孔２１に螺着されてシリンダボディ１７の後端部に固定されている。ブレーキブースタ装置２の出力ロッド１９は閉塞部材２２の後端底部をシール部材２５によりシールされて貫通し、マスタシリンダ２０内にピストンロッド２６として前方に延在している。閉塞部材２２の前端小径部にはマスタシリンダ２０の後端部をなすシリンダ２０ｂが形成されている。
【００２１】
マスタシリンダ２０には第１、第２マスタピストン２７，２８が摺動可能に嵌合されている。第１マスタピストン２７はピストンロッド２６の前端に一体に形成され、外周面とマスタシリンダ２０の内周面との間が第１マスタピストン２７に形成された凹溝に嵌め込まれたシール部材２９によりシールされている。環状の第２マスタピストン２８はピストンロッド２６に貫通穴で遊嵌され、第２マスタピストン２８の外周面とマスタシリンダ２０の内周面との間および第２マスタピストン２８の貫通穴内周面とピストンロッド２６の外周面との間が本発明に係るシール構造３０によりシールされ、マスタシリンダ２０を第１、第２シリンダ室３１，３２に区画している。
【００２２】
図２に示すように環状部材である環状の第２マスタピストン２８の前端面には内外周の中央部分に環状突起３３が突設されている。３４はシール部材で、シール部材３４のベース部３５の裏面には環状突起３３に嵌合する環状溝３６が刻設されている。環状溝３６を環状突起３３に嵌合させてシール部材３４は第２マスタピストン２８の端面に当接されている。シール部材３４には、外側部材であるシリンダボディ１７に穿設されたマスタシリンダ２０の内周面に当接する外側リップ３７がベース部３５の外周縁から軸線方向に突設され、内側部材であるピストンロッド２６の外周面に当接する内側リップ３８がベース部３５の内周縁から軸線方向に突設されている。ベース部３５の表面には外側リップ３７と内側リップ３８との間に環状の分離帯３９が形成されている。
【００２３】
図２，３に示すように第２マスタピストン２８の端面に突設された環状突起３３には、頭部４０を有する断面円形の係合柱４１が複数個、軸線方向に立設されている。シール部材３４の分離帯３９には係合柱４１に係合する複数の係合穴４２が穿設され、シール部材３４は係合穴４２を係合柱４１に挿通して頭部４０により抜け止めされた状態で環状突起３３に環状溝３６を嵌合し、第２マスタピストン２８の端面に当接して取付けられている。シール部材３４を第２マスタピストン２８の端面に取付けるために、図４のように第２マスタピストン２８の端面の環状突起３３に、頭部４３を有する断面が屈曲した長円状の係合柱４４を複数個、例えば４個、円周上等間隔に軸線方向に立設し、シール部材３４の分離帯３９に係合柱４４に係合する複数の係合長穴を穿設してもよい。
【００２４】
第１シリンダ室３１はポート４６を介して第１ブレーキ系統に連通され、第２シリンダ室３２はポート４７を介して第２ブレーキ系統に連通されている。第１、第２マスタピストン２７，２８間には、テテレスコープ機構４８により離間距離を規制して互いに接近可能に連結された一対のバネ受け４９，５０間に予備圧縮された第１圧縮スプリング５１が介挿されている。この第１圧縮スプリング５１の予備圧縮力が第２マスタピストン２８と閉塞部材２２との間に介挿された第２圧縮スプリング５２の予備圧縮力より大きく設定され、第２マスタピストン２８は、非作動時に係合柱４１の頭部４０前端がバネ受け５０の後端面に当接する中立位置に停止される。シリンダボディ１７の上端にはリザーバ５２がピンで結合して載置固定され、第１、第２マスタピストン２７，２８が非作動位置にあるときのみ第１、第２シリンダ室３１，３２に連通してブレーキ液を供給するようになっている。
【００２５】
次に、上記実施の形態に係るブレーキ倍力装置の作動について説明する。ブレーキペダル５が踏まれて、入力ロッド６が図１の右方に引っ張られると、制御弁１５が作動されて大気が変圧室１２に流入され、変圧室１２と定圧室１１との圧力差によりダイヤフラム１０及びピストン１４が後退される。ダイヤフラム１０の後退に基づいて出力ロッド１９、ピストンロッド２６が後方に軸動されて第１マスタピストン２７が後退され、第１シリンダ室３１から液圧がポート４６を通って第１ブレーキ系統に供給される。第１シリンダ室３１内の液圧が上昇して第２マスタピストン２８の後端面に向けて液圧が作用すると、シール部材の３４ベース部３５が第２マスタピストン２８の前端面に押圧され、外側および内側リップ３７，３８が圧力によりマスタシリンダ２０の内周面およびピストンロッド２６の外周面にそれぞれ圧接され、マスタシリンダ２０の内周面と第２マスタピストン２８の外周面との間および第２マスタピストン２８の貫通穴内周面とピストンロッド２６の外周面との間がシールされる。このとき、分離帯３９の両側面に作用する液圧によりベース部３５の裏面に刻設された環状溝３６の両溝面が第２マスタピストン２８の前端面に突設された環状突起３３の両側壁に圧接されるので、マスタシリンダ２０の内周面と第２マスタピストン２８の外周面との間および第２マスタピストン２８の内周面とピストンロッド２６の外周面との間を夫々シールする断面カップ形状の２個のシール部材を設けたように作動し、外側および内側リップ３７，３８の一方に作用する力によりシール部材３４が半径方向に移動し、他方のリップのシール作用に影響してシール性能を低下することはない。
【００２６】
第１マスタピストン２７の後方移動により、第１シリンダ室３１内の液圧が上昇するために、第２マスタピストン２８も第２圧縮スプリング５２を圧縮しながら後方移動され、第２シリンダ室３２から液圧がポート４７を通って第２ブレーキ系統に供給される。第２マスタピストン２８は第１、第２シリンダ室３１，３２が同圧となる位置にバランスされる。
【００２７】
ブレーキペダル５が開放されると、制御弁１５が切り換わり定圧室１１内の負圧が変圧室１２に導入され、変圧室１２と定圧室１１との両室内の圧力差が無くなり、ダイヤフラム１０がリターンスプリングのばね力により前方に移動されて原位置に復帰される。第１、第２マスタピストン２７，２８は第１、第２圧縮スプリング５１，５２のバネ力により前進され、非作動位置に復帰される。第１マスタピストン２７の前進により第１シリンダ室３１内の圧力が負圧または無くなっても、第２マスタピストン２８前端面に立設した複数の係合柱４１にシール部材３４の係合穴４２を挿通し、係合柱４１の頭部４０により抜け止めしているので、シール部材３４が第２マスタピストン２８の前端面から離脱することがない。さらに、第２マスタピストン２８は第２圧縮スプリング５２により前方に付勢され、係合柱４１の頭部４０がバネ受け５０の後端面に当接されているので、シール部材３４が第２マスタピストン２８の前端面から離脱することが確実に防止される。
【００２８】
上記実施の形態では、ピストンロッド２６に第１マスタピストン２７を一体に形成したが、第１マスタピストンに穿設した貫通穴にピストンロッドを遊嵌し、ピストンロッドの前端に係合した係合部材を第１マスタピストンの前端面に当接させてピストンロッドを第１マスタピストンに連結し、第１マスタピストンの外周面および内周面とマスタシリンダの内周面およびピストンロッドの外周面とを本発明に係るシール構造３０でシールしてもよい。
【００２９】
また、第２ピストンに係合柱、シール部材に係合穴を設けなくても、シール部材の環状溝が第２ピストンの環状突起に嵌合し、第２マスタピストンが第２圧縮スプリングにより前方に付勢されて、シール部材が第１圧縮スプリングを挟持するバネ受けの後端面と第２マスタピストンの前端面との間に挟持されるので、第２マスタピストンの前端面に保持されたシール部材が第２マスタピストンから離脱することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置の実施形態の縦断面図。
【図２】本発明に係るシール構造の実施の形態を示す部分断面図。
【図３】第２マスタピストンの前端面を前方から見た図。
【図４】他の実施形態に係る第２マスタピストンの前端面を前方から見た図。
【符号の説明】
１…入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置、２…ブレーキブースタ装置、３…マスタシリンダ装置、６…入力ロッド、７…ブースタ、８…フロントシェル、９…リアシェル、１０…ダイヤフラム、１１…定圧室、１２…変圧室、１４…ピストン、１５…制御弁体、１７…シリンダボディ、１９…出力ロッド、２０…マスタシリンダ、２６…ピストンロッド、２７，２８…第１、第２マスタピストン、３０…シール構造、３１，３２…第１、第２シリンダ室、３３…環状突起、３４…シール部材、３５…ベース部、３６…環状溝、３７，３８…第１、第２リップ、３９…分離帯、４０，４４…頭部、４１，４３…係合柱、４２…係合穴、４９，５０…バネ受け、５１，５２…第１、第２圧縮スプリング。
【発明の属する技術分野】
本発明は、外側部材の内周面に環状部材の外周面を嵌合し、環状部材の内周面に内側部材の外周面を嵌合した二重嵌合部をシールするシール構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置は、例えば特開２００１−２９４１３８号公報に記載されているように、マスタシリンダ装置のマスタシリンダに第１マスタピストンが嵌合され、該第１マスタピストンから離れた後側に第２マスタピストンが嵌合され、第１マスタピストンに一体に形成されたピストンロッドが第２マスタピストンを貫通してマスタシリンダの後端壁から突出し、ブレーキブースタ装置により作動されるようになっている。係る入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置では、第２マスタピストンは外周面でマスタシリンダと液密的に嵌合し、内周面でピストンロッドと液密的に嵌合しなければならない。
【０００３】
また、特開昭５６−１５４３５７号公報に記載された入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置では、マスタシリンダ装置の前端にブレーキブースタ装置が取付けられ、ブレーキブースタがダイヤフラムにより定圧室と変圧室とに区画され、変圧室を大気と定圧室とに切換えて連通する弁機構を作動する入力ロッドがマスタピストンおよびマスタシリンダを貫通して延在しブレーキペダルに連結されている。そして、マスタピストンが外周面でマスタシリンダと嵌合し、内周面で入力ロッドと嵌合する二重嵌合部を液密的にシールするシール構造として、マスタシリンダの内周面に当接する外側リップがベース部の外周縁から軸線方向に突設され、入力ロッドの外周面に当接する内側リップがベース部の内周縁から軸線方向に突設されたシール部材がマスタピストンの端面にベース部の裏面で当接されている。他のシール構造として、マスタピストンの外周面および内周面とマスタシリンダの内周面および入力ロッドの外周面との間をそれぞれシールするシール部材がマスタピストンに個々に装着されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２９４１３８号公報（第３，４頁、図２）
【０００５】
【特許文献２】
特開昭５６−１５４３５７号公報（第５，６頁、図１，２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなベース部の外周縁および内周縁から外側および内側リップを突設しただけのシール部材では、外側および内側リップの一方に作用する力によるシール部材の移動が他方に影響し、両リップのシール作用が互いに干渉してシール性能を低下する虞がある。また、二重嵌合部をそれぞれシールする個々のシール部材をマスタピストンに設けると、マスタピストンの外径または全長が大きくなる不具合があった。
【０００７】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、二重嵌合部をシールするシール構造をシール性能を損なうことなく小型化することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、外側部材の内周面に環状部材の外周面を嵌合し、該環状部材の内周面に内側部材の外周面を嵌合した二重嵌合部をシールするシール構造において、前記環状部材の端面に内外周の中央部分に環状突起を突設し、シール部材のベース部の裏面に前記環状突起に係合する環状溝を刻設し、該環状溝を前記環状突起に嵌合させて前記シール部材を前記環状部材の端面に当接し、前記シール部材には、前記外側部材の内周面に当接する外側リップを前記ベース部の外周縁から軸線方向に突設し、前記内側部材の外周面に当接する内側リップを前記ベース部の内周縁から軸線方向に突設し、且つ前記ベース部の表面に前記外側リップと内側リップとの間に環状の分離帯を形成したことである。
【０００９】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、頭部を有する複数個の係合柱を前記環状突起から立設し、該係合柱に係合する複数の係合穴を前記分離帯に穿設し、該係合穴を前記係合柱に挿通して前記頭部により抜け止めした状態で前記環状溝を前記環状突起に嵌合し、前記ベース部を前記環状部材の端面に当接して取付けたことである。
【００１０】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、ブレーキブースタをダイヤフラムにより定圧室と変圧室とに区画し、入力ロッドにより作動され前記変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通し前記ダイヤフラムを進退させる弁機構を前記ダイヤフラムに固着したピストンに設け、シリンダボディに穿設したマスタシリンダにマスタピストンを摺動自在に嵌合し、該マスタピストンに嵌合するピストンロッドを前記ダイヤフラムの後退に基づいて後方に軸動してブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置において、前記シリンダボディ、マスタピストンおよびピストンロッドをそれぞれ前記外側部材、環状部材および内側部材とし、前記シリンダ内周面とマスタピストンの外周面との間、および前記マスタピストンの内周面と前記ピストンロッドの外周面との間を請求項１または２に記載のシール構造によりシールしたことである。
【００１１】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、ブレーキブースタをダイヤフラムにより定圧室と変圧室とに区画し、入力ロッドにより作動され前記変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通し前記ダイヤフラムを進退させる弁機構を前記ダイヤフラムに固着したピストンに設け、シリンダボディに穿設したマスタシリンダに第１および第２マスタピストンを摺動自在に嵌合し、該第２マスタピストンを貫通して前記第１マスタピストンに連結されたピストンロッドを前記ダイヤフラムの後退に基づいて後方に軸動してブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置において、前記シリンダボディ、第２マスタピストンおよびピストンロッドをそれぞれ前記外側部材、環状部材および内側部材とし、前記マスタシリンダ内周面と前記第２マスタピストンの外周面との間、および前記第２マスタピストンの内周面と前記ピストンロッドの外周面との間を請求項１または２に記載のシール構造によりシールしたことである。
【００１２】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項４において、前記第１および第２マスタピストンの間に第１圧縮スプリングをバネ受けで挟持して介在し、前記シール部材が前端面に当接された前記第２マスタピストンを前記バネ受けの後端面に第２圧縮スプリングにより押圧することである。
【００１３】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、環状部材の端面に向けて液圧が作用すると、シール部材のベース部が環状部材の端面に押圧され、外側および内側リップが液圧により外側部材の内周面および内側部材の外周面にそれぞれ圧接され、外側部材の内周面と環状部材の外周面との間および環状部材の内周面と内側部材の外周面との間がシールされる。このとき、ベース部の裏面に刻設され環状部材の端面に突設された環状突起に嵌合された環状溝の両溝面が分離帯の両側面に作用する液圧により環状突起の両側壁に圧接されるので、外側部材の内周面と環状部材の外周面との間および環状部材の内周面と内側部材の外周面との間を夫々シールする断面カップ形状の２個のシール部材を設けたように作動し、外側および内側リップの一方に作用する力によりシール部材が半径方向に移動し、他方のリップのシール作用に影響してシール性能を低下することを防止できる。また、一のシール部材により二重嵌合部をシールできるので、二重嵌合部のシール構造を小型化することができる。
【００１４】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、環状部材の端面に立設した複数の係合柱にシール部材の係合穴を挿通し、係合柱の頭部により抜け止めしているので、環状部材の端面に負圧が作用してもシール部材が環状部材から離脱することを防止できる。
【００１５】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、入力ロッドにより弁機構が作動されると大気が変圧室に導入されてダイヤフラムが後退され、ダイヤフラムの後退に基づいてピストンロッドが後方に軸動されてブレーキ液圧が発生される。ピストンロッドに嵌装されたマスタピストンの端面に液圧が作用すると、シール部材のベース部がマスタピストンの端面に押圧され、外側および内側リップが液圧によりマスタシリンダの内周面およびピストンロッドの外周面にそれぞれ圧接される。これにより、マスタシリンダの内周面とマスタピストンの外周面との間およびマスタピストンの内周面とピストンロッドの外周面との間をシールするシール構造をシール性能を損なうことなく小さくすることができ、小型で高性能な入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置を提供することができる。
【００１６】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、入力ロッドにより弁機構が作動されると大気が変圧室に導入されてダイヤフラムが後退され、第２マスタピストンを貫通して第１マスタピストンに連結されたピストンロッドがダイヤフラムの後退に基づいて後方に軸動されてブレーキ液圧が発生される。第２マスタピストンの前端に液圧が作用すると、シール部材のベース部が第２マスタピストンの前端面に押圧され、外側および内側リップが液圧によりマスタシリンダの内周面およびピストンロッドの外周面にそれぞれ圧接される。これにより、マスタシリンダの内周面と第２マスタピストンの外周面との間および第２マスタピストンの内周面とピストンロッドの外周面との間をシールするシール構造をシール性能を損なうことなく小さくすることができ、小型で高性能なタンデム式の入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置を提供することができる。
【００１７】
上記のように構成した請求項５に係る発明においては、第２マスタピストンは第２圧縮スプリングにより前方に付勢され、第１圧縮スプリングを挟持するバネ受けの後端面に押圧されるので、第２マスタピストンの前端面に当接されたシール部材が第２マスタピストンから離脱することがない。
【００１８】
【実施の形態】
以下、本発明に係るシール構造を入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置に適用した実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１は入力ロッド引張り式倍力装置で、ブレーキブースタ装置２とマスタシリンダ装置３を結合して構成されている。入力ロッド引張り式倍力装置１はエンジンルームと車室内とを仕切る車輌のダッシュボード４に固定され、ダッシュボード４の車室側に装架されたブレーキペダル５により入力ロッド６が後方に引っ張られることによりマスタシリンダ装置３から図略のホイールシリンダにブレーキ液圧が送出される。
【００１９】
ブレーキブースタ装置２は、ブースタ７を形成するフロントシェル８及びリアシェル９を有し、両シェル８，９間に挟着されたダイヤフラム１０によりブースタ７の内部が定圧室１１と変圧室１２とに区画されている。リアシェル９には負圧導入管１３が取付けられ、定圧室１１は負圧導入管１３を介してエンジンの吸気マニホールドに連通されて負圧に維持されている。ダイヤフラム１０にピストン１４が固定され、入力ロッド６により作動されて変圧室１２を大気と定圧室１１とに切換えて連通しダイヤフラム１０を進退させる弁機構１５がピストン１４に内蔵されている。フロントシェル８とリアシェル９とは円周上２本のタイロッド１６で結合されている。ブレーキブースタ装置２は、フロントシェル８の前端面がマスタシリンダ装置３のシリンダボディ１７に形成されたフランジ部１７ａの後端面に当接され、タイロッド１６の前端部１６ａがフランジ部１７ａに穿設された結合穴に挿通され、前端部１６ｂに刻設された雄ねじにナット１８が螺着されてマスタシリンダ装置３と結合されている。
【００２０】
シリンダボディ１７にはマスタシリンダ２０をなすシリンダ２０ａ、装着孔２１が同軸に形成され、装着孔２１にカップ状の閉塞部材２２の先端小径部がシールされて嵌合され、閉塞部材２２の前端面と装着孔２１の肩部との間にはリング体２３とシール部材２４とが介在されている。閉塞部材２２は、外周ねじ部が装着孔２１に螺着されてシリンダボディ１７の後端部に固定されている。ブレーキブースタ装置２の出力ロッド１９は閉塞部材２２の後端底部をシール部材２５によりシールされて貫通し、マスタシリンダ２０内にピストンロッド２６として前方に延在している。閉塞部材２２の前端小径部にはマスタシリンダ２０の後端部をなすシリンダ２０ｂが形成されている。
【００２１】
マスタシリンダ２０には第１、第２マスタピストン２７，２８が摺動可能に嵌合されている。第１マスタピストン２７はピストンロッド２６の前端に一体に形成され、外周面とマスタシリンダ２０の内周面との間が第１マスタピストン２７に形成された凹溝に嵌め込まれたシール部材２９によりシールされている。環状の第２マスタピストン２８はピストンロッド２６に貫通穴で遊嵌され、第２マスタピストン２８の外周面とマスタシリンダ２０の内周面との間および第２マスタピストン２８の貫通穴内周面とピストンロッド２６の外周面との間が本発明に係るシール構造３０によりシールされ、マスタシリンダ２０を第１、第２シリンダ室３１，３２に区画している。
【００２２】
図２に示すように環状部材である環状の第２マスタピストン２８の前端面には内外周の中央部分に環状突起３３が突設されている。３４はシール部材で、シール部材３４のベース部３５の裏面には環状突起３３に嵌合する環状溝３６が刻設されている。環状溝３６を環状突起３３に嵌合させてシール部材３４は第２マスタピストン２８の端面に当接されている。シール部材３４には、外側部材であるシリンダボディ１７に穿設されたマスタシリンダ２０の内周面に当接する外側リップ３７がベース部３５の外周縁から軸線方向に突設され、内側部材であるピストンロッド２６の外周面に当接する内側リップ３８がベース部３５の内周縁から軸線方向に突設されている。ベース部３５の表面には外側リップ３７と内側リップ３８との間に環状の分離帯３９が形成されている。
【００２３】
図２，３に示すように第２マスタピストン２８の端面に突設された環状突起３３には、頭部４０を有する断面円形の係合柱４１が複数個、軸線方向に立設されている。シール部材３４の分離帯３９には係合柱４１に係合する複数の係合穴４２が穿設され、シール部材３４は係合穴４２を係合柱４１に挿通して頭部４０により抜け止めされた状態で環状突起３３に環状溝３６を嵌合し、第２マスタピストン２８の端面に当接して取付けられている。シール部材３４を第２マスタピストン２８の端面に取付けるために、図４のように第２マスタピストン２８の端面の環状突起３３に、頭部４３を有する断面が屈曲した長円状の係合柱４４を複数個、例えば４個、円周上等間隔に軸線方向に立設し、シール部材３４の分離帯３９に係合柱４４に係合する複数の係合長穴を穿設してもよい。
【００２４】
第１シリンダ室３１はポート４６を介して第１ブレーキ系統に連通され、第２シリンダ室３２はポート４７を介して第２ブレーキ系統に連通されている。第１、第２マスタピストン２７，２８間には、テテレスコープ機構４８により離間距離を規制して互いに接近可能に連結された一対のバネ受け４９，５０間に予備圧縮された第１圧縮スプリング５１が介挿されている。この第１圧縮スプリング５１の予備圧縮力が第２マスタピストン２８と閉塞部材２２との間に介挿された第２圧縮スプリング５２の予備圧縮力より大きく設定され、第２マスタピストン２８は、非作動時に係合柱４１の頭部４０前端がバネ受け５０の後端面に当接する中立位置に停止される。シリンダボディ１７の上端にはリザーバ５２がピンで結合して載置固定され、第１、第２マスタピストン２７，２８が非作動位置にあるときのみ第１、第２シリンダ室３１，３２に連通してブレーキ液を供給するようになっている。
【００２５】
次に、上記実施の形態に係るブレーキ倍力装置の作動について説明する。ブレーキペダル５が踏まれて、入力ロッド６が図１の右方に引っ張られると、制御弁１５が作動されて大気が変圧室１２に流入され、変圧室１２と定圧室１１との圧力差によりダイヤフラム１０及びピストン１４が後退される。ダイヤフラム１０の後退に基づいて出力ロッド１９、ピストンロッド２６が後方に軸動されて第１マスタピストン２７が後退され、第１シリンダ室３１から液圧がポート４６を通って第１ブレーキ系統に供給される。第１シリンダ室３１内の液圧が上昇して第２マスタピストン２８の後端面に向けて液圧が作用すると、シール部材の３４ベース部３５が第２マスタピストン２８の前端面に押圧され、外側および内側リップ３７，３８が圧力によりマスタシリンダ２０の内周面およびピストンロッド２６の外周面にそれぞれ圧接され、マスタシリンダ２０の内周面と第２マスタピストン２８の外周面との間および第２マスタピストン２８の貫通穴内周面とピストンロッド２６の外周面との間がシールされる。このとき、分離帯３９の両側面に作用する液圧によりベース部３５の裏面に刻設された環状溝３６の両溝面が第２マスタピストン２８の前端面に突設された環状突起３３の両側壁に圧接されるので、マスタシリンダ２０の内周面と第２マスタピストン２８の外周面との間および第２マスタピストン２８の内周面とピストンロッド２６の外周面との間を夫々シールする断面カップ形状の２個のシール部材を設けたように作動し、外側および内側リップ３７，３８の一方に作用する力によりシール部材３４が半径方向に移動し、他方のリップのシール作用に影響してシール性能を低下することはない。
【００２６】
第１マスタピストン２７の後方移動により、第１シリンダ室３１内の液圧が上昇するために、第２マスタピストン２８も第２圧縮スプリング５２を圧縮しながら後方移動され、第２シリンダ室３２から液圧がポート４７を通って第２ブレーキ系統に供給される。第２マスタピストン２８は第１、第２シリンダ室３１，３２が同圧となる位置にバランスされる。
【００２７】
ブレーキペダル５が開放されると、制御弁１５が切り換わり定圧室１１内の負圧が変圧室１２に導入され、変圧室１２と定圧室１１との両室内の圧力差が無くなり、ダイヤフラム１０がリターンスプリングのばね力により前方に移動されて原位置に復帰される。第１、第２マスタピストン２７，２８は第１、第２圧縮スプリング５１，５２のバネ力により前進され、非作動位置に復帰される。第１マスタピストン２７の前進により第１シリンダ室３１内の圧力が負圧または無くなっても、第２マスタピストン２８前端面に立設した複数の係合柱４１にシール部材３４の係合穴４２を挿通し、係合柱４１の頭部４０により抜け止めしているので、シール部材３４が第２マスタピストン２８の前端面から離脱することがない。さらに、第２マスタピストン２８は第２圧縮スプリング５２により前方に付勢され、係合柱４１の頭部４０がバネ受け５０の後端面に当接されているので、シール部材３４が第２マスタピストン２８の前端面から離脱することが確実に防止される。
【００２８】
上記実施の形態では、ピストンロッド２６に第１マスタピストン２７を一体に形成したが、第１マスタピストンに穿設した貫通穴にピストンロッドを遊嵌し、ピストンロッドの前端に係合した係合部材を第１マスタピストンの前端面に当接させてピストンロッドを第１マスタピストンに連結し、第１マスタピストンの外周面および内周面とマスタシリンダの内周面およびピストンロッドの外周面とを本発明に係るシール構造３０でシールしてもよい。
【００２９】
また、第２ピストンに係合柱、シール部材に係合穴を設けなくても、シール部材の環状溝が第２ピストンの環状突起に嵌合し、第２マスタピストンが第２圧縮スプリングにより前方に付勢されて、シール部材が第１圧縮スプリングを挟持するバネ受けの後端面と第２マスタピストンの前端面との間に挟持されるので、第２マスタピストンの前端面に保持されたシール部材が第２マスタピストンから離脱することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置の実施形態の縦断面図。
【図２】本発明に係るシール構造の実施の形態を示す部分断面図。
【図３】第２マスタピストンの前端面を前方から見た図。
【図４】他の実施形態に係る第２マスタピストンの前端面を前方から見た図。
【符号の説明】
１…入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置、２…ブレーキブースタ装置、３…マスタシリンダ装置、６…入力ロッド、７…ブースタ、８…フロントシェル、９…リアシェル、１０…ダイヤフラム、１１…定圧室、１２…変圧室、１４…ピストン、１５…制御弁体、１７…シリンダボディ、１９…出力ロッド、２０…マスタシリンダ、２６…ピストンロッド、２７，２８…第１、第２マスタピストン、３０…シール構造、３１，３２…第１、第２シリンダ室、３３…環状突起、３４…シール部材、３５…ベース部、３６…環状溝、３７，３８…第１、第２リップ、３９…分離帯、４０，４４…頭部、４１，４３…係合柱、４２…係合穴、４９，５０…バネ受け、５１，５２…第１、第２圧縮スプリング。
Claims (5)
- 外側部材の内周面に環状部材の外周面を嵌合し、該環状部材の内周面に内側部材の外周面を嵌合した二重嵌合部をシールするシール構造において、前記環状部材の端面に内外周の中央部分に環状突起を突設し、シール部材のベース部の裏面に前記環状突起に係合する環状溝を刻設し、該環状溝を前記環状突起に嵌合させて前記シール部材を前記環状部材の端面に当接し、前記シール部材には、前記外側部材の内周面に当接する外側リップを前記ベース部の外周縁から軸線方向に突設し、前記内側部材の外周面に当接する内側リップを前記ベース部の内周縁から軸線方向に突設し、且つ前記ベース部の表面に前記外側リップと内側リップとの間に環状の分離帯を形成したことを特徴とするシール構造。
- 請求項１において、頭部を有する複数個の係合柱を前記環状突起から立設し、該係合柱に係合する複数の係合穴を前記分離帯に穿設し、該係合穴を前記係合柱に挿通して前記頭部により抜け止めした状態で前記環状溝を前記環状突起に嵌合し、前記ベース部を前記環状部材の端面に当接して取付けたことを特徴とするシール構造。
- ブレーキブースタをダイヤフラムにより定圧室と変圧室とに区画し、入力ロッドにより作動され前記変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通し前記ダイヤフラムを進退させる弁機構を前記ダイヤフラムに固着したピストンに設け、シリンダボディに穿設したマスタシリンダにマスタピストンを摺動自在に嵌合し、該マスタピストンに嵌合するピストンロッドを前記ダイヤフラムの後退に基づいて後方に軸動してブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置において、前記シリンダボディ、マスタピストンおよびピストンロッドをそれぞれ前記外側部材、環状部材および内側部材とし、前記シリンダ内周面とマスタピストンの外周面との間、および前記マスタピストンの内周面と前記ピストンロッドの外周面との間を請求項１または２に記載のシール構造によりシールしたことを特徴とする入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置。
- ブレーキブースタをダイヤフラムにより定圧室と変圧室とに区画し、入力ロッドにより作動され前記変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通し前記ダイヤフラムを進退させる弁機構を前記ダイヤフラムに固着したピストンに設け、シリンダボディに穿設したマスタシリンダに第１および第２マスタピストンを摺動自在に嵌合し、該第２マスタピストンを貫通して前記第１マスタピストンに連結されたピストンロッドを前記ダイヤフラムの後退に基づいて後方に軸動してブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置において、前記シリンダボディ、第２マスタピストンおよびピストンロッドをそれぞれ前記外側部材、環状部材および内側部材とし、前記マスタシリンダ内周面と前記第２マスタピストンの外周面との間、および前記第２マスタピストンの内周面と前記ピストンロッドの外周面との間を請求項１または２に記載のシール構造によりシールしたことを特徴とする入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置。
- 請求項４において、前記第１および第２マスタピストンの間に第１圧縮スプリングをバネ受けで挟持して介在し、前記シール部材が前端面に当接された前記第２マスタピストンを前記バネ受けの後端面に第２圧縮スプリングにより押圧することを特徴とする入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置。
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