JP2005047419A - リザーバ一体型のマスタシリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】作動液リザーバ２０の倒れに起因する、シール部材３０によるシール不良をなくす。
【解決手段】作動液リザーバ２０のニップル部２４１，２４２を、シリンダ本体１２側のボス部１４１，１４２内周の接続孔１６１，１６２内に挿入することにより、シリンダ本体１２に対し作動液リザーバ２０を一体に取り付ける。シールのためのシール部材３０は、筒型の部分３２とフランジ部分３４とを備える。突起４０と支持孔４２０との結合によって、ニップル部２４１，２４２の抜けを防止する。そのため、ボス部１４１，１４２の上面と作動液リザーバ２０の底部との間には、取付けのための隙間が必要である。その隙間は、作動液リザーバ２０の倒れを大きくする。隙間を小さくするため、シール部材３０のフランジ部分３４の外周に、スペーサ部材５０を挿入し配置する。
【選択図】図２

Description

この発明は、車両の液圧式クラッチやブレーキの各システムに利用するマスタシリンダであって、シリンダ本体に対し作動液リザーバを一体に取り付けるリザーバ一体型のマスタシリンダに関する。

この種のリザーバ一体型のマスタシリンダは、一般に、シリンダ本体のボス部内周の接続孔に、シール部材を介して、作動液リザーバ側のニップル部を挿入することにより、作動液リザーバをシリンダ本体に対して一体化する構成である。そして、車両への搭載、あるいは作動液リザーバの組付けの各観点から、シリンダ本体と作動液リザーバとの取付けについて、いくつかの提案がなされている。

第１の提案は、作動液の漏れを有効に防止するためのシール部材への工夫である。その工夫は、ボス部内周の接続孔側と、作動液リザーバ側のニップル部との間のシールを確実にするため、シール部材によるシール個所を二個所にするというものである。第１の提案によるシール部材は、ボス部内周の接続孔の内壁面とニップル部の外周壁面との間をシールする筒型の部分だけでなく、その筒型の部分と一体であり、ボス部の上面と作動液リザーバの底部外面との間をシールするフランジ部分をも備える。この第１の提案は、今や一般化しており、多くの作動液リザーバがそれを採用している。その一例として、次のような特許文献を挙げることができる。
特開平８−３４３４２号公報

第２の提案は、作動液リザーバをシリンダ本体側へ取り付けた後で、作動液リザーバがシリンダ本体から浮き上がること、あるいはニップル部がボス部から外れることを防止するための工夫である。同じ狙いをもつ周知技術として、作動液リザーバをねじを用いてシリンダ本体側に固定する方法がある。しかし、その方法では、ねじを用いることから組立て性に難点がある。第２の提案は、その難点を克服した改良技術であり、作動液リザーバあるいはシリンダ本体の一方に突起、他方に支持孔を設けることにより、それら突起と支持孔とを互いにはまり合わせて支持するという技術である。次のような特許文献が、改良された第２の提案を示している。
実開昭５５−７１９６４号公報

また、突起と支持孔との結合による支持方法（第２の提案）と、ねじを用いる支持方法とを併用することも、次の特許文献が示すようにすでに知られている。しかし、そのような二種類の支持方法を併用する技術では、一方の支持方法がねじを用いる手法であるため、組立て性の難点を克服することができない。
特開２００２−１９３０８８号公報

第１の提案および第２の提案の両方を適用した技術についていろいろと実験および検討をしたところ、次のような技術的な課題があることが新たに判明した。その課題は、シリンダ本体上に作動液リザーバを一体に備えるマスタシリンダを車両に取り付けた状態で起こる問題である。すなわち、エンジンルーム中のマスタシリンダには、外力が加わることが避けられず、その外力によって、シール部材によるシール機能が損われるおそれがあるという問題である。

外力としては、車両の走行に伴う振動をはじめ、上下左右に作用する各種のものがある。たとえば、作動液を注入したり確認するため、作動液リザーバのキャップ（注油口を閉じるキャップ）を着脱するときの荷重、また、真空圧送によって作動液を充填するため、真空および圧送空気抜き用の治具を着脱する際の力や充填作業時の反力、さらには、ボンネット内部の作業をするとき、作業者が体を支えるために作動液リザーバに手を付くことによる力等がある。したがって、そのような外力があっても、作動液リザーバが損傷したり、シール部材によるシール機能が損われることがないようにしなければならない。

また、第２の提案を採用することによって、突起と支持孔とをはまり合わせるとき、最終的な取付け状態よりも作動液リザーバをシリンダ本体側に押し込むことが必要である。たとえば、作動液リザーバの底部側に支持孔を開けた脚部を設け、シリンダ本体のボス部側に突起を設けた場合を考えよう。その場合、作動液リザーバを組み付けるためには、支持孔をもつ脚部がボス部の突起を乗り越える際に横に開くことから、脚部の支持孔にボス部の突起を入れるため作動液リザーバを１ｍｍ以上余分にシリンダ本体側に押し込まなければならない。この１〜数ｍｍの大きさの余分な動きを可能とするため、シール部材のフランジ部分にそれに適う弾力性をもたせるか、あるいは作動液リザーバの底部とボス部の上面との間に所定の隙間をもたせるようにしなければならない。

そのような余分な動きを可能とする構成としているため、第１の提案および第２の提案の両方を適用したマスタシリンダにおいては、シール部材のシール機能が損われるおそれがある。特に、前記した特許文献１が示すような、いわゆるオーバーハング形態の作動液リザーバ（ニップル部のある部分がシリンダ本体の上部に位置するのに対し、注油口のある部分がシリンダ本体の端部から外れたところに位置し、それによりシリンダ本体上にオーバーハング状に支持されたもの）では、外力に伴う力が大きいため、問題はより深刻である。

この発明は、作動液リザーバをオーバーハング状に支持したリザーバ一体型のマスタシリンダに特に有効であるが、リザーバ一体型のそのほかのものにも広く適用することができる。また、この発明は、補助リザーバをシリンダ本体上に一体的に設け、その補助リザーバから離れた主リザーバと補助リザーバとをホース等で連絡したタイプにも適用することができる。シリンダ本体上に位置する補助リザーバも、シリンダ本体と一体の作動液リザーバであるからである。
この発明は、以上のような検討結果を考慮してなされたものであり、第１の提案および第２の提案の両方を適用したことに伴う問題を解決することを課題とする。

この発明は、前記した第１の提案および第２の提案の両方を適用したマスタシリンダを前提とする。そのようなマスタシリンダでは、作動液リザーバを取り付けるために、実際の取付け状態よりも作動液リザーバをシリンダ本体側に余分に動かすことが必要である。この発明は、基本的に、作動液リザーバを取り付けるときにはそのような余分な動きを可能としつつ、取り付けた後では、そのような余分な動きをできるだけ規制あるいは制限するという考え方を採る。この発明は、第１の提案および第２の提案の各特徴のほか、次の特徴をも備える。
すなわち、シリンダ本体のボス部の上面と作動液リザーバの底部外面との間であって、シール部材に隣り合う部分に位置し、作動液リザーバに外力が加わるとき、それがないときに比べて作動液リザーバの倒れ量を小さくするスペーサ部材を備えるという特徴である。

スペーサ部材は、作動液リザーバをシリンダ本体側に取り付けた後で、シリンダ本体のボス部の上面と作動液リザーバの底部外面との間の隙間を埋める役割をもつ。したがって、その厚さについて、埋めるべき隙間の高さ相当にすることもできるが、好ましくは、シール部材のフランジ部分の厚さに比べて少し薄く設定するのが良い。それによって、シール部材のフランジ部分によるシール機能をより確実に確保することができる。

また、スペーサ部材は、作動液リザーバをシリンダ本体側に取り付けた後で、前記した隙間の部分に挿入する。挿入のための作業が許されるならば、スペーサ部材をいずれの方向からも挿入することができる。というのは、シール部材のフランジ部分は、一周にわたるリング状であり、周方向の方向性が制限されるわけではないからである。しかし、挿入作業の容易性、およびスペーサ部材の抜け防止の各点からすると、シリンダ本体の軸線方向に沿う方向からスペーサ部材を挿入するのが良い。また、そうすれば、作動液リザーバの底部外面に突出部を設け、その突出部をストッパとして利用することによりスペーサ部材の抜け防止を図ることも容易である。

スペーサ部材の好ましい形態は、平面形状がＵ字型であり、さらに好ましくは、開口したＵ字の先端にテーパを設けるようにすると良い。また、シール部材のフランジ部分を傷つけない点からすれば、スペーサ部材の材料は、金属よりも樹脂の方が好ましい。

図１は、この発明を適用したリザーバ一体型のマスタシリンダの一実施例を示している。マスタシリンダ１０は、タンデム型であり、また、作動液リザーバ２０がシリンダ本体１２上にオーバーハング状に支持された形態のものである。マスタシリンダ１０は、シリンダ本体１２の内部にプライマリ、セカンダリの各系の部品を内蔵した細長い液圧発生装置である。このマスタシリンダ１０は、取付けフランジ１２ｆをもつ側に、ペダル踏力を補助するブースタ（図示しない）を取り付け、そのブースタと一体に車両のトーボードに取り付けられる。シリンダ本体１２の上部には、プライマリ、セカンダリの各系に対応し軸線方向に隣り合う２つのボス部１４１，１４２がある。それらボス部１４１，１４２は、その内周に作動液リザーバ２０側のニップル部２４１，２４２をはめ込み接続するための接続孔１６１，１６２を形作っている。２つのボス部１４１，１４２は、それぞれの接続孔１６１，１６２を区画する壁のうち、軸線方向に隣り合う壁を共通にしている。そのため、両接続孔１６１，１６２の各壁の間の距離がゼロとなり、それだけシリンダ本体１２におけるリザーバ２０との結合部分の面積が狭くなっている。

一方、作動液リザーバ２０は、作動液を貯える容器である。その主体は、幅方向の大きさに比べて長さが大きい合成樹脂製のリザーバ本体２２である。リザーバ本体２２は、内部に作動液を貯える空間２２ｉをもつほか、上部の一端に作動液を注油する注油口２２２、注油口２２２とは反対側の底部側にニップル部２４１，２４２をそれぞれ備える。ニップル部２４１，２４２がシリンダ本体１２のボス部１４１，１４２の部分に位置しているのに対し、注油口２２２およびそれを被うキャップ２２３のある部分は、シリンダ本体１２の端部から外れシリンダ本体１２から突き出すようにはみ出している。シリンダ本体１２からはみ出し、しかも、シリンダ本体１２よりも高いところに位置する注油口２２２は、作動液の充填や注入を行う上で有利であるが、作業者が手を付くことなどによりそこに外力を受ける可能性が大きい。なお、リザーバ本体２２の底部には、ニップル部２４１，２４２のほか、底部のほぼ中央部分に液面検出用リードスイッチを入れるための収容部２５、また、収容部２５とニップル部２４１，２４２との間の部分にフック状の突出部２６がそれぞれある。下方に突き出る突出部２６は、収容部２６内のリードスイッチ（図示しない）から延びるリード線をからめて止めるために用いる。図１では、リザーバ２０の内部空間の隔壁などを省略しているが、プライマリ、セカンダリの二系統を独立させるため、各仕様に応じた隔壁などが設けられることは勿論である。

図２は、リザーバ本体２２側のニップル部２４２とシリンダ本体１２側のボス部１４２との結合形態を明らかにしている。勿論、もう一方のニップル部２４１とボス部１４１とのそれも同様である。ニップル部２４２の外径はボス部１４２の内径よりも小さく、それらの間にシール部材３０が入り込んでいる。シール部材３０は、グロメットとかスピゴットとか称されるゴム製の部材である。そのシール部材３０は、筒型の本体部分３２と、本体部分３２と一体のフランジ部分３４とを備える。筒型の本体部分３２が、ボス部１４２内周の接続孔１６２の内壁面とニップル部２４２の外周壁面との間に位置し、その間をシールする。また、フランジ部分３４は、ボス部１４２の上面とリザーバ本体２２の底部外面との間に位置し、その間のシールを図る。シールを確実にするため、シール部材３０の本体部分３２およびフランジ部分３４には、線接触を図るためのリング状の突部３０ｓがある。

さて、リザーバ本体２２側のニップル部２４２とシリンダ本体１２側のボス部１４２との結合形態を維持あるいは支持するため、ボス部１４１，１４２の外周部分に突起４０を設け、また、リザーバ本体２２の底部からリザーバ本体２２と一体の脚部４２を延ばし、その脚部４２がもつ支持孔４２０の中に突起４０をはまり合わせる。そのためには、シール部材３０のフランジ部分３４に、それに適う弾力性をもたせるか、あるいはリザーバ本体２２の底部とボス部１４１，１４２の上面との間に所定の隙間をもたせるようにしなければならない。その点は、すでに述べたとおりである。その結果、シリンダ本体１２上に支持される作動液リザーバ２０に外力が加わると、作動液リザーバ２０が倒れ、シール部材３０によるシールが損われるおそれがある。

ここでは、シール部材３０のフランジ部分３４の外周にスペーサ部材５０を挿入することにより、外力が加わった際、スペーサ部材５０を入れないときに比べて作動液リザーバ２０の倒れ量が小さくなるようにしている。なお、図１および図２において、図を見やすくするため、スペーサ部材５０に対するハッチングを省略してしている。図３に示すように、スペーサ部材５０は、その平面形状がＵ字型であり、Ｕをなす開口５００の内周に、両ボス部１４１，１４２におけるシール部材３０のフランジ部分３４を囲む。Ｕ型のスペーサ部材５０は、作動液リザーバ２０をシリンダ本体１２上に組み付けた後で、シリンダ本体１２の軸線方向、図１の矢印Ｐ方向から挿入する。挿入を容易にするため、スペーサ部材５０には、開口５００の先端内周部分にテーパ５４がある。テーパ５４は、軸線方向に対してたとえば２０°程度の角度をなし、スペーサ部材５０の挿入をスムーズにすることを助ける。また、挿入のとき持ち手となる部分に止め孔５２があり、挿入の最終段階で、その止め孔５２の中にリザーバ本体２２側の突出部２６が入り込む。突出部２６は、ストッパとして機能し、スペーサ部材５０の動きを止め、その状態に位置保持する。

スペーサ部材５０は、たとえばポリプロピレン等の樹脂材料によって成形することができる。その厚さは、たとえば２ｍｍ程度である。そのようなスペーサ部材５０は、シリンダ本体１２上の作動液リザーバ２０に外力が加わるとき、作動液リザーバ２０の倒れを小さく抑え、それにより、シール部材３０によるシール機能が損われることを未然に防止する。

この発明の一実施例であるマスタシリンダを示す図であり、一部を断面構造で示す図である。 図１の２−２線に沿う部分の断面図である。 スペーサ部材の平面図である。

符号の説明

１０ マスタシリンダ
１２ シリンダ本体
１４１，１４２ ボス部
１６１，１６２ 接続孔
２０ リザーバ本体
２２２ 注油口
２４１，２４２ ニップル部
２６ 突出部
３０ シール部材
３２ 筒型の部分（本体部分）
３４ フランジ部分
４０ 突起
４２０ 支持孔
５０ スペーサ部材
５２ 止め孔
５４ テーパ

Claims (6)

1. シリンダ本体のボス部内周の接続孔に、シール部材を介して、作動液リザーバ側のニップル部を挿入することにより、前記シリンダ本体に対し作動液リザーバを一体に取り付けるリザーバ一体型のマスタシリンダであって、次のＡおよびＢの特徴のほか、Ｃの特徴をもつ、リザーバ一体型のマスタシリンダ。
   Ａ 前記シール部材は、前記ボス部内周の接続孔の内壁面と前記ニップル部の外周壁面との間に位置する筒型の部分と、その筒型の部分と一体であり、前記ボス部の上面と前記作動液リザーバの底部外面との間に位置するフランジ部分とを備える
   Ｂ 前記作動液リザーバと前記シリンダ本体とは、一方に設けた突起と、他方に設けた支持孔とが互いにはまり合うことにより、互いに支持し合う
   Ｃ 前記ボス部の上面と前記作動液リザーバの底部外面との間であって、前記シール部材に隣り合う部分に位置し、前記作動液リザーバに外力が加わるとき、それがないときに比べて前記作動液リザーバの倒れ量を小さくするスペーサ部材を備える
2. 前記スペーサ部材は、前記シール部材のフランジ部分の厚さに比べて薄い、請求項１のマスタシリンダ。
3. 前記スペーサ部材は、平面形状がＵ字型である、請求項１あるいは２のマスタシリンダ。
4. 前記スペーサ部材は、前記フランジ部分の外周に位置し、それにより、そのフランジ部分を前記ニップル部の外周壁面と相俟って位置保持する、請求項３のマスタシリンダ。
5. 前記作動液リザーバの底部外面には、外に突き出た突出部があり、その突出部が前記前記スペーサ部材のストッパとして機能する、請求項１のマスタシリンダ。
6. 前記作動液リザーバは、前記ニップル部のある部分が前記シリンダ本体の上部に位置するのに対し、作動液を注油する注油口のある部分は前記シリンダ本体の端部から外れたところに位置し、それにより前記シリンダ本体上にオーバーハング状に支持されている、請求項１のマスタシリンダ。

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