JP2004268744A - ブ−スタと一体化されるマスタシリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】シ−ル部材７０の位置規制およびピストン２０のガイドをシンプルな構造で達成することができる技術の提供。
【解決手段】リング部材８０によって、シ−ル部材７０の位置規制およびピストン２０のガイド機能を行う。リング部材８０は、一方の端部８０２がシリンダ本体１４のシリンダ孔１２の内部に入り込み、他方の端部８０１はシリンダ孔１２の外に位置する。外にある他方の端部８０１が、シ−ル部材７０を位置規制する。また、リング部材８０の中心孔８２の内壁部にピストンガイド部８２０をもつ。ピストンガイド部８２０は、軸線方向上、シ−ルリング３０とシ−ル部材７０との間に位置する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、操作力を軽減するためのブ−スタ（たとえば、バキュ−ムブ−スタ）と一体化されるマスタシリンダに関し、特に、ブ−スタに対する取付け部の改良に関する。
【０００２】
【発明の背景】
この種のマスタシリンダは、自動車のクラッチやブレ−キシステムに使用される。自動車へ搭載するとき、マスタシリンダ側の取付けフランジ部にブ−スタのハウジング（いわゆるシェル）が結合し、マスタシリンダとブ−スタとは軸線を一にした形態である。マスタシリンダは、ヘッド側の第１端からボトム側の第２端まで軸線方向に走るシリンダ孔をもつシリンダ本体と、そのシリンダ本体のシリンダ孔中、シリンダ本体の第１端から一部が突出したピストンを含む。その突出したピストンの端部は、ブ−スタ側のハウジングの内部に入り込み、ブ−スタの出力ロッドからの出力を受ける。
【０００３】
多くのマスタシリンダは、シリンダ本体の一部がピストンとともにブ−スタ側のハウジングの内部に入り込む構造である（たとえば、特開平６−４０３２２号や特開平１１−３３４５７２号を参照）。一方、そのような一般的なタイプとは異なり、シリンダ本体自体はブ−スタ側のハウジングの内部に入り込まないものがある。たとえば、実用新案登録第２５８０９０１号では、ピストン（１６）の後退限を規制する端壁部材（２２）がシリンダ本体（１８）後端の凹部（２１）にはまり合い、しかも、その端壁部材（２２）の筒部（２２ａ）がシェル（６）の嵌合筒（２３）の中にはまっている（同公報の図２および段落００１３）。しかし、シリンダ本体（１８）自体は、ブ−スタ側のハウジングの内部に入り込むことがなく、取付けフランジ部（１９）がシリンダ本体（１８）の中でブ−スタに最も近いところに位置する。このような、シリンダ本体がブ−スタ側のハウジングの内部に入り込まない別のタイプでは、シリンダ本体がブ−スタ側のハウジングの内部に入り込む部分をもたないため、シリンダ本体の容量を低減することができるため、マスタシリンダのコストダウンを図る上で有利である。
【０００４】
【発明の解決すべき課題】
ところが、そのような別のタイプのものでは、マスタシリンダとブ−スタの結合に際しての技術的な要求、特には、ブ−スタのハウジングとピストンの突出した部分との間をシ−ルするためのシ−ル部材を位置規制すること、あるいは、一部が突出したピストン部分をガイドすること、に応えることが困難である。前記した実用新案登録第２５８０９０１号では、端壁部材（２２）の筒部（２２ａ）によってシ−ル部材（２６）の位置規制をしているが、ピストン（１６）のガイドについては充分とはいえない。なぜなら、ブ−スタの出力ロッドとマスタシリンダのピストンとの結合部の付近に、充分なガイド長をもつピストンガイド手段がないからである。また、結合部がピボット結合からなっていることからも明らかなように、その結合部はピストンを揺動させるような力を与える傾向がある。
そのためにも、その結合部あるいはその付近に有効なピストンガイド手段を配置することが望まれるし、さらには、ピストンのスム−ズな動きおよびピストン周りのシ−ルの潤滑性を図ることが求められる。
【０００５】
この発明は、シリンダ本体がブ−スタ側のハウジングの内部に入り込まない別のタイプにおける技術的な課題、つまり、シ−ル部材の位置規制およびピストンガイドをシンプルな構造で達成することができる技術を提供することも目的とする。
また、この発明は、マスタシリンダとブ−スタとの組付け性を向上させることができる技術を提供することを他の目的とする。
この発明のその他の目的については、以下の説明が明らかにするであろう。
【０００６】
【発明の解決手段】
この発明では、マスタシリンダとブ−スタとの結合部に特定のリング部材を用いる。そのリング部材は、軸線方向の一方の部分がシリンダ孔の内側（つまり、シリンダ孔のヘッド側の開口部分）に入り、残りの部分がシリンダ孔の外側に出るように支持される。そして、そのリング部材は、内部に軸線方向に貫通した中心孔があるほか、次のような（Ａ）〜（Ｃ）の各特徴をもつ。
（Ａ）リング部材は、シリンダ孔の内側に入った側の、中心孔の内壁部分に、ピストンの外周面をシ−ルするシ−ルリングを保持する
（Ｂ）リング部材は、シリンダ孔の外側に出た残りの部分の端部が、ブ−スタのハウジングとピストンの突出した部分との間をシ−ルするためのシ−ル部材を位置規制する
（Ｃ）リング部材は、中心孔の内周にピストンを支持し、シ−ルリングを保持する部分からシ−ル部材を位置規制する部分に至る間に、ピストンの軸線方向の動きをガイドするピストンガイド部をもつ
【０００７】
すなわち、単一のリング部材が、シ−ル部材の位置規制およびピストンガイドとして機能することにより、結合部における部品点数を少なくし、マスタシリンダとブ−スタとの結合部をシンプルにすることができる。好ましくは、ピストンガイド部について、軸線方向に見るとき、マスタシリンダ側のピストンとブ−スタ側の出力ロッドとのピボット結合部と同じところに位置するように設定するのが良い。それによって、ピボット結合部を通してピストンを揺動させるような力が加わっても、ピストンガイド部によるガイド機能によって、ピストンを揺動させることなく、軸線方向にスム−ズに移動させることができる。
【０００８】
マスタシリンダのシリンダ本体の端部から突出したピストンは、通常、ブ−スタのハウジングの凹部を通してハウジングの内部に入る。そこで、シリンダ孔の外側に出るリング部材の残りの部分の端部を組付けガイドとして利用するのが好ましい。それによって、マスタシリンダとブ−スタとの組付け性を向上させることができ、組付けの際、互いにはまり合う両者間のこじりなどを有効に防止することができる。
【０００９】
また、リング部材は、シリンダ孔の内側に入る部分が最も大径であり、組付けガイドとして機能する残りの部分の端部は、その大径な部分よりも小径であり、さらに、大径な部分と前記端部との間に、一周にわたる凹溝がある形態が好ましい。リング部材は、一般に樹脂成形品として得ることができ、凹溝は材料を少なくする上でも有利であるし、残りの部分の端部による組付けガイド機能を良好にする。また、凹溝は、リング部材の大径部をシリンダ本体側に取り付ける際の固定部品（たとえば、Ｃリングなど）の逃げスペ−スとなるので、固定部品の組付けを容易にする。
【００１０】
リング部材は、シ−ルリングを保持する部分からシ−ル部材を位置規制する部分にピストンガイド部をもつので、その中心孔の内壁部分に潤滑剤（たとえばグリス）を溜める潤滑剤溜め部を設けるようにするのが良い。潤滑剤溜め部は、リング部材の端部から軸線方向の途中部分にかけて中心孔の径を部分的に少し大きくすることにより構成することができる。溜め部の潤滑剤は、ピストンの摺動を円滑にするだけでなく、シ−ルリングおよびシ−ル部材の傷付きを防止する上でも有効である。
【００１１】
さらには、位置規制するシ−ル部材に臨むリング部材の端部（残りの部分の端部）に、シ−ル部材の吸着を防止するための段部を設けるのが好ましい。それによって、リング部材とシ−ル部材との間が負圧になることがあっても、前後の差圧によってシ−ル部材がリング部材側に吸着されることなく、シ−ル部材は常に良好なシ−ル機能を生じる。
【００１２】
リング部材は、全体が一体物からなるワンピ−ス構造とすることもできるし、前記凹溝の部分で軸線方向に二分割した２ピ−ス構造とすることもできる。ワンピ−ス構造の場合、固定部品の組付けを容易にするために、前記残りの部分の端部外周に切欠き部を設けるようにするとさらに良い。
【００１３】
【実施例】
図１は、この発明の一実施例であるマスタシリンダとブ−スタとの結合部を部分的に示す断面図である。マスタシリンダ１０は、シリンダ孔１２をもつシリンダ本体１４を備える。シリンダ本体１４は、アルミニユ−ム系の合金からなり、その中心をシリンダ孔１２が軸線方向に延びている。そのシリンダ孔１２は、ボトム側が閉じ、ヘッド側が開口している。シリンダ孔１２の開口１２ｈを区画するシリンダ本体１４のヘッド側の端部には、ブ−スタを取り付けるための取付け部（フランジ）１４ｆがある。シリンダ孔１２は、取付け部１４ｆがある開口１２ｈの部分１２１が大径であり、その奥に段部１２ｓを通して孔本体部分１２２が続く。マスタシリンダ１０は、プライマリ部分とセカンダリ部分とを含むタンデム型であり、シリンダ孔１２の内部には、セカンダリ部分のリタ−ンスプリングおよびピストン（セカンダリ部分の部品は図には示されていない）、プライマリ部分のリタ−ンスプリング１６およびピストン２０が順次入っている。そして、セカンダリおよびプライマリの両部分のピストン２０は、外周のシ−ルリング３１によってシリンダ孔１２の内部に液圧室４０をそれぞれ区画し、しかもまた、液圧室４０とリザ−バ（図示しない）との連絡を連通／遮断するための弁装置５０を支持する。図の例では、プライマリ側の弁装置５０として、ピストン２０の中心部に位置するポペット弁５１を含むセンタ−バルブ型のものを示している。しかし、弁装置５０としては、シリンダ本体１４に設けたリリ−フポ−トを含むコンベンショナル型のものを用いることができるのは勿論である。また、セカンダリおよびプライマリの両部分の一方をセンタ−バルブ型とし、他方をコンベンショナル型にすることもできる。
【００１４】
さて、マスタシリンダ１０のプライマリ側のピストン２０に注目されたい。ピストン２０は、弁装置５０およびその外周のシ−ルリング３１を支持あるいは保持する側の部分２２０がシリンダ孔１２の内部に入っているのに対し、ピボット結合のための止まり孔２３０をもつ側の部分２１０は、マスタシリンダ１０の取付け部１４ｆからかなり外に突き出ている（その突出し長さは、たとえば６〜７ｃｍ程度である）。このようなマスタシリンダ１０と、その操作力を軽減するためのバキュ−ムブ−スタとを組み付けるとき、ブ−スタ側の出力ロッド６２をマスタシリンダ１０側のピストン２０の止まり孔２３０の中に入れ、ブ−スタ側のシェル６４面をマスタリシンダ１０の取付け部１４ｆに当てた形態で一体化する。一体化した形態において、マスタシリンダ１０のピストン２０の軸線と（つまりは、シリンダ本体１４およびシリンダ孔１２の軸線と）ブ−スタ側の出力ロッド６２の軸線とが一致する。したがって、マスタシリンダ１０のシリンダ本体１４の中でブ−スタ側に最も近いのは、ブ−スタ側のシェル６４面に当たる取付け部１４ｆである。
【００１５】
ブ−スタとマスタシリンダ１０との結合に際して、第１に、ブ−スタ側のシェル６４の内部空間を外部から隔離することが必要である。たとえばバキュ−ムブ−スタの場合、シェル６４の内部は、倍力ピストンによって負圧室と変圧室とに区画される。取付け部１４ｆに接するシェル６４のすぐ内側の内部空間６００が負圧室である。したがって、ブ−スタ側のシェル６４とその内部に入り込むマスタシリンダ１０側のピストン２０との間をシ−ル部材７０によって有効にシ−ルしなければならない。ブ−スタ側のシェル６４には、通常、凹部６４０があり、その凹部６４０を通してピストン２０がシェル６４の内部に入り込む。そこで、シ−ル部材７０は、凹部６４０の途中あるいは底部に位置する段部６４０ｓに当たるように位置規制される。ここでは、シ−ル部材７０の位置規制を、特定のリング部材８０によって行う。
【００１６】
リング部材８０は、樹脂材料の成形品である。樹脂材料としては、ブレ−キ作動液に浸したとしても膨潤などの不具合を生じることがなく、しかも、ピストンを円滑にガイドすることができる潤滑性の材料を選択すべきであり、たとえばフェノ−ル樹脂が好ましい。リング部材８０がマスタシリンダ１０とブ−スタとの間に位置し、両者を連結する部材であることを考慮し、この発明では、特に、シリンダ本体１４から突き出るピストン２０をより円滑にガイドすることができるように設計した。その設計思想の基本は、ピストンガイド部について、軸線方向に見るとき、マスタシリンダ１０側のピストン２０とブ−スタ側の出力ロッド６２とのピボット結合部と同じところに位置するように設定することにある。しかも、ピストンガイド部の潤滑性を高めるため、そのピストンガイド部をピストンの外周をシ−ルする機能をもつ部材（シ−ルリングおよびシ−ル部材）の間に配置するようにしている。
【００１７】
そのような設計思想に基づくリング部材８０を取り出して図２に示す。マスタシリンダ１０とブ−スタとが結合した形態を示す図１に加え、リング部材８０を単独に示す図２をも参照しよう。リング部材８０は、内部に軸線方向に貫通する中心孔８２をもつ。中心孔８２の中に、マスタシリンダ１０のピストン２０がはまり合うが、ピストンガイド部８２０は、中心孔８２の内壁の一部分（軸線方向の一部の長さ部分）である。リング部材８０の中心孔８２を軸線に沿って見ると、一方の端部８０２の内壁部分には、カップ型のシ−ルリング３０を入れるための凹所８２２がある。その凹所８２２の隣りにピストンガイド部８２０が続き、ピストンガイド部８２０の他方にはピストンガイド部８２０よりも少しだけ径を拡げた部分８２３がある。この部分８２３は、グリスを代表とした潤滑剤をそこに保持し溜める部分（潤滑剤溜め部）であり、ピストン２０の外周に適う径をもつピストンガイド部８２０に比べて、たとえば１ｍｍほど径が大きい。そして、そうした潤滑剤溜め部８２３に続く中心孔８２の他方の開口部分には、シ−ルリング３０を入れる凹所８２２に比べれば小さい別の凹所８２１がある。小さな凹所８２１は、リング部材８０の端面に段部８２１ｓを形作ることによって、隣り合うシ−ル部材７０（つまり、ブ−スタ側のシェル６４とその内部に入り込むマスタシリンダ１０側のピストン２０との間をシ−ルするシ−ル部材７０）がリング部材８０側に吸着されることを防ぐためのものである。
【００１８】
次に、リング部材８０の外周側に目を移すと、シ−ルリング３０を入れるための凹所８２２がある端部８０２の外周端に、Ｏリング３２を入れるための小さな凹所８２４がある。内周側のシ−ルリング３０がピストン２０の周りをシ−ルするのに対し、外周側のＯリング３２は、リング部材８０とシリンダ本体１４のシリンダ孔１２（大径部分１２１）の内壁面との間をシ−ルする。別にいうと、リング部材８０の端部８０２は、シリンダ本体１４のシリンダ孔１２（大径部分１２１にはまり合い、それらはまり合った部分をＯリング３２がシ−ルしている。端部８０２は、凹所８２４から軸線方向に離れた部分が、一周にわたる凹溝８３０に臨んでいる。凹溝８３０は、リング部材８０の容量あるいは肉を減らし、しかもまた、シリンダ孔１２の開口１２ｈ部分の内壁に止める固定リング（Ｃリング）９０の組付けを容易にしている。
【００１９】
固定リング９０は、シリンダ孔１２の開口１２ｈに設けたセット溝１４ｄにはまり合い、シリンダ本体１４に固定される。シリンダ孔１２の大径部分１２１の底部には、弁装置５０の開閉ピン５２に隣り合うリングプレ−ト５４が位置する。そして、そのリングプレ−ト５４と固定リング９０との間に、リング部材８０の端部８０２を挟み込むように支持している。それにより、リング部材８０は、端部８０２およびそれに隣り合う凹溝８３０の内周に位置する部分の一部がシリンダ本体１４のシリンダ孔１２の内部に位置し、凹溝８３０の内周に位置する残りの部分およびそれに続く他方の端部８０１は、シリンダ孔１２の外に位置する。外に位置する他方の端部８０１の径は、ブ−スタ側のシェル６４の凹部６４０の内径よりも少し小さく設定されている。そうした径の設定によって、ブ−スタとマスタシリンダ１０とを結合する際、他方の端部８０１を凹部６４０に対する組付けガイドとして機能させつつ、偏った挿入を未然に防止して出力ロッド６２側からの入力の偏りを防止するようにしている。他方の端部８０１の径は、また、固定リング９０の組付けができる大きさであり、結果的に、シリンダ孔１２の内部の端部８０２の径よりも小さい。凹溝８３０があることによって、固定リング９０の組付けを容易に行うことができるが、固定リング９０の組付けをさらに容易にするために、他方の端部８０１の外周の切欠き部を設けると良い。
【００２０】
マスタシリンダ１０とブ−スタとを結合した形態において、リング部材８０の端部８０１は、シェル６４の凹部６４０の中のシ−ル部材７０の外周側をシェル６４の段部６４０ｓに押しつけるようにして、シ−ル部材７０を適正に位置規制する。そこで、ブレ−キペダルの操作に応じて、ブ−スタ側の出力ロッド６２がマスタシリンダ１０側のピストン２０を押すとき、ピストン２０は、リング部材８０によるガイド作用およびシリンダ孔本体部分１２２によるガイド作用によって、円滑にシリンダ本体１４のシリンダ孔１２の中を移動する。特に、この発明では、ブ−スタ側の出力ロッド６２とマスタシリンダ側のピストン２０とのピボット結合部に対し、ピストンガイド作用が直接的に働くので、出力ロッド６２とマスタシリンダ側のピストン２０とは確実に軸線を同一にした動きをする。さらには、リング部材８０のピストンガイド部８２０をシ−ルリング３０とシ−ル部材７０との間に配置しているため、その間に潤滑剤を有効に保持し、常に有効な潤滑性を得ることができ、ピストンガイド作用を円滑に行うことができる。なお、シ−ル部材７０の形状を保持するために、補強リング７２をシール部材７０の背面（ベース側）に配置している。
【００２１】
また、ブ−スタに組み付け結合する前には、図３に示すように、シリンダ本体１４の一端から突き出たピストン２０の一部をリング部材８０で保護することができるし、リング部材８０では保護できないピストン２０の露出部分に樹脂プロテクタ９５を被せることによって、ピストン２０の全体を保護するようにすることができる。
【００２２】
なお、ブ−スタに対する取付けのための取付け部については、シリンダ本体１４の開口端から少し軸線方向に距離をおいた個所に配置することもできるが、図示した実施例のように取付け部１４ｆをシリンダ本体１４の開口端部に配置すれば、シェル６４の凹部６４０にリング部材８０を挿入する作業が容易になるし、液圧室４０とリザ−バ側との連絡通路４５のあるシリンダ本体１４の強度を保持する上でも好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるマスタシリンダの一実施例であり、ブ−スタと結合した形態の要部の断面構造を示す図である。
【図２】図１のマスタシリンダの一部品を示す断面図である。
【図３】ブ−スタと結合する前の、この発明によるマスタシリンダの一形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ マスタシリンダ
２０ ピストン
３０ シ−ルリング
５０ 弁装置
６２ 出力ロッド
６４ シェル（ハウジング）
７０ シ−ル部材
８０ リング部材
８０１ 他方の端部
８０２ 一方の端部
８２ 中心孔
８２０ ピストンガイド部
８２１ｓ 段部
８２３ 潤滑剤溜め部
８３０ 凹溝
９０ 固定リング（固定部材）
９５ プロテクタ

Claims (8)

1. 操作力を軽減するためのブ−スタと一体化されるマスタシリンダであって、ヘッド側の第１端からボトム側の第２端まで軸線方向に走るシリンダ孔をもつシリンダ本体と、そのシリンダ本体のシリンダ孔中、前記シリンダ本体の第１端から一部が突出したピストンを含み、しかも、前記シリンダ本体の第１端に前記ブ−スタへの取付け部があり、前記ブ−スタに一体化されるとき、その取付け部が、前記シリンダ本体の中で前記ブ−スタに最も近いところに位置する、ブ−スタと一体化されるマスタシリンダにおいて、
   前記第１端のシリンダ孔の開口部分に、軸線方向の一方の部分がシリンダ孔の内側に入り、残りの部分がシリンダ孔の外側に出るように支持されたリング部材があり、そのリング部材は、内部に軸線方向に貫通した中心孔があるほか、次のような（Ａ）〜（Ｃ）の各特徴をもつ、マスタシリンダ。
   （Ａ）リング部材は、前記シリンダ孔の内側に入った側の、前記中心孔の内壁部分に、前記ピストンの外周面をシ−ルするシ−ルリングを保持する
   （Ｂ）リング部材は、前記シリンダ孔の外側に出た残りの部分の端部が、前記ブ−スタのハウジングと前記ピストンの突出した部分との間をシ−ルするためのシ−ル部材を位置規制する
   （Ｃ）リング部材は、前記中心孔の内周に前記ピストンを支持し、前記シ−ルリングを保持する部分から前記シ−ル部材を位置規制する部分に至る間に、前記ピストンの軸線方向の動きをガイドするピストンガイド部をもつ
2. 前記ピストンガイド部は、軸線方向に見るとき、マスタシリンダ側のピストンとブ−スタ側の出力ロッドとのピボット結合部と同じところに位置する、請求項１のマスタシリンダ。
3. 前記リング部材の外側に出た残りの部分を、前記ブ−スタのハウジングの凹部にはめ込んだ形態で、ブ−スタとマスタシリンダとが一体化され、その一体化に際して、前記残りの部分の端部が前記凹部に対する組付けガイドとして機能する、請求項１のマスタシリンダ。
4. 前記リング部材は、前記シリンダ孔の内側に入る部分が最も大径であり、前記組付けガイドとして機能する前記残りの部分の端部は、前記大径な部分よりも小径であり、さらに、前記大径な部分と前記端部との間に、一周にわたる凹溝がある、請求項３のマスタシリンダ。
5. リング部材の前記中心孔の内壁部分に、前記外側に出た側の前記端部から、軸線方向の途中部分にかけて、潤滑剤を溜めるための潤滑剤溜め部がある、請求項１のマスタシリンダ。
6. 前記残りの部分の端部に、前記シ−ル部材が吸着することを防止するための段部がある、請求項１のマスタシリンダ。
7. 前記リング部材は、全体が一体物からなるワンピ−ス構造であり、前記残りの部分の端部外周に切欠き部がある、請求項４のマスタシリンダ。
8. 前記リング部材は、前記凹溝の部分で軸線方向に二分割した２ピ−ス構造である、請求項４のマスタシリンダ。

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